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朱其川:水泥工厂智能化的认识

2020-11-13 智能化 人工智能 转型升级 来源:中国水泥网信息中心

核心提示:朱其川表示,生产的自动化和数字化是智能化的基础,水泥工厂智能化的技术目标是结合大数据、人工智能和工业互联网等技术,使水泥生产系统具备自适应、自学习、自寻优功能,可实现自动控制、调整、决策,减少人工干预,直至全系统无人化。

10月29日,中国联合水泥集团河南运营区技术中心总经理朱其川在“2020中国水泥智能化高峰论坛暨第十二届国际粉磨峰会”上作《水泥工厂智能化的认识》的精彩报告。

他表示,生产的自动化和数字化是智能化的基础,水泥工厂智能化的技术目标是结合大数据、人工智能和工业互联网等技术,使水泥生产系统具备自适应、自学习、自寻优功能,可实现自动控制、调整、决策,减少人工干预,直至全系统无人化。

朱其川本次报告主要分成三部分:水泥工厂智能化的目标;实现水泥工厂智能化目前急需解决的问题;水泥工厂智能化建设的建议。

水泥工厂智能化的目标:

2020年9月16日,我国工信部印发了《建材工业智能制造数字转型行动计划(2021-2023)》,提出了建材工业智能化发展的目标。

1、自动化、数字化、无人化

水泥工厂要做到智能化,要具备一定的基础条件,如必须的、相对准确的现场检测设备,一定功能的控制系统,可靠的执行机构等。生产的自动化和数字化是智能化的基础,水泥工厂智能化的技术目标是结合大数据、人工智能和工业互联网等技术,使水泥生产系统具备自适应、自学习、自寻优功能,可实现自动控制、调整、决策,减少人工干预,直至全系统无人化。能耗管理从单个耗能设备自动化管理向工艺过程以人机结合为特征的集约化管理再向智能化管理的阶段性演进。

2、节能减排

通过建立反映生产工艺特征的自学习自寻优的能耗、污染物排放和物耗管理的智能化控制系统,自矿山开采的智能化开始,形成生料、熟料、水泥生产各环节的智能化控制系统,降低能耗,全社会污染物排放降低。熟料单位热耗670 kcal/kg(3226 kJ/kg)以下,P·O42.5水泥单位综合电耗82kWh/t以下,熟料单位电耗52kWh/t以下;废水废渣零排放,协同处置其他社会固危废。

3、提高劳动生产率

劳动用工大幅减少,全员劳动生产率1.4-2.8万吨/人·年,降低人员劳动强度。

4、可提供定制化的产品

水泥企业应该考虑用户的需求,通过不断地调配来满足不同工程地实际产品要求,这是智能化要实现的,目前还没有实现。通过智能质量控制系统的预测,与专家优化操作系统等其他系统的配合,实现满足化学成份、矿物组成、物理性能的水泥(熟料)产品的定制化、柔性生产。

5、降低成本

降低成本是智能化的终极目标和最终要实现的,智能化不是为了好看,智能化后成本降低才是关键。水泥工厂智能化改造后,生产线故障率、能源和物料消耗、人工、产品品种转换浪费降低,必然会体现在生产成本降低这个智能化的最终目的上。

6、提高安全水平

智能化其中一个目标就是无人化,生产现场无人化和智能安防系统必然会降低员工作业安全风险。虽然这些方面涌现了大量工业企业,但是完全成功的还不多。

实现水泥工厂智能化目前急需解决的问题

通过洛阳中联的智能化建设实践和与业内专家的讨论,朱其川也总结和发现了目前要实现水泥工厂智能化目前急需解决的问题。

1、便携式在线钻孔矿石成份分析技术

在智能矿山的建设中,特别是钻孔中能否做到实时、在线的矿石成份分析。可即时分析矿山钻孔中矿石的化学成份,与5G、卫星定位系统相结合,参照矿山详勘成果,形成动态的、详实的矿山成份数字模型。这项技术还需要广大行业同仁共同探索。

2、可靠的高温、高尘气体分析技术

可靠的高温、高尘气体分析技术是目前水泥行业非常需要的。这项技术也是行业专家优化系统升级、智能化必不可少的。

3、自动(在线)熟料岩相分析技术

自动完成熟料取样、样品输送、制片、拍照、岩相图像对比分析等环节,形成数字化分析结果,为专家优化控制系统提供支撑。

4、精确的水泥熟料、混合材使用量在线测定技术

这项技术能够在线精确测量水泥中熟料含量或混合材的含量,为智能质量控制系统提供支撑。如果可以实现,这对于水泥产品质量和成本降低有重要意义。

5、无人化运输系统

智能化的水泥厂应该能够自动进行所有物料(包括粘湿物料)输送设备运行、堵料、断料等状态的监控和处理,真正做到生产现场的全天候无人化,这也是目前智能化推进中所忽视的。

6、准确的物流、库存管理系统

在实际的生产经营中,广大水泥企业并做不到准确的物流和库存的掌握。该系统重点是能够对所有物流量、储存量进行精确计量,并可进行短期定时调整,为工厂管理信息化系统和能源管理系统提供基准数据。

7、柔性的智能生产管理系统

这是终极的智能化目标,以智能质量控制系统为主线,集成数字矿山系统、设备管理系统、专家优化系统、生产数据智能分析决策系统等,形成统一的智能生产管理系统,实现水泥生产的定制化柔性生产。

水泥工厂智能化建设的建议

1、水泥工厂智能化建设的建议

水泥企业智能化建设首先要自上而下做好顶层架构设计,明确目标,统一各子系统接口标准,避免出现信息孤岛、系统孤岛现象。这些现象是在智能化升级中经常出现的现象。

2、广泛参与(自下而上)

智能化是一个系统工程,在具体实施过程中,要自下而上,除领导重视以外,员工的广泛参与也很重要,越多基层员工的参与和理解,智能化系统才能越好地发挥作用。

3、量力而行

水泥企业智能化还处于初期阶段,设备和装备还正在完善中,企业应量力而行,推广经多方检验成熟的系统,不可一哄而上,从而为了智能化而智能化,导致许多目标无法实现。大型企业也都是正在试点成功后才逐步推广。

4、安全问题

工业领域业务复杂,关系到整个生产的安全,数据种类和保护需求多样,数据流动方向和路径复杂,数据保护难度增大,工业互联网的安全问题要引起特别重视。

5、人力需求

虽然水泥企业智能化会导致生产现场生产人员需求的降低,但会增加系统维护、二次开发人员的需求,维护成本会逐步提高,企业在人才培养方面应适应这种变化,避免依赖外部企业。因为智能化升级而带来的裁员,员工的再就业问题也是企业应当考虑的。

数据来源:中国水泥网信息中心

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