水泥“智”造！槐坎南方水泥又獲獎啦！——全系統(tǒng)數字化、全流程智能化，助推槐坎南方轉型升級

近日，中國水泥網獲悉，湖州槐坎南方水泥有限公司（以下簡稱“槐坎南方”）的“水泥生產管控智能化”項目榮獲中國建材集團2021年技術革新獎一等獎。

領導給予項目的定位：

為深入踐行智能制造2025、推動水泥工業(yè)數字化、智能化轉型升級，切實落實中國建材集團周育先董事長提出的數字化、智能化、綠色化、高端化水泥業(yè)務未來持續(xù)升級方向，槐坎南方攜手與中材邦業(yè)（杭州）智能技術有限公司、天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司深度協同共建模式，以既要有先進性、也要用經濟性的指導方針開展智能化建設，深入挖掘水泥生產運營數字化、智能化需求，探索水泥生產運營數字化轉型升級路線。

灰色水泥，綠色智造，槐坎南方究竟是怎么做到的？

現有2條4000t/d熟料生產線和1條7500t/d第二代新型干法熟料生產線，并分別配套18MW和15MW純低溫余熱電站，是浙江省內最大的水泥熟料生產企業(yè)之一，同時也是中國建材集團旗下規(guī)模最大的水泥企業(yè)之一，其中7500t/d線是國內第一條采用“第二代”新型干法水泥生產技術建設的水泥生產線，2020年由中國建筑材料聯合會認定為“中國第二代新型干法水泥技術示范線”?；笨材戏缴钊脎`行“兩山”理念，實現綠色發(fā)展，榮獲浙江省綠色工廠，入圍國家工信部重點用能行業(yè)能效“領跑者”企業(yè)，也被評為中國建材“六星企業(yè)”。中國建材董事長周育先做客央視財經cctv-2《對話》，槐坎南方作為水泥行業(yè)智能化、綠色化轉型升級的示范在節(jié)目中予以重點推介?；笨材戏揭彩侵袊ú募瘓F面向水泥行業(yè)碳達峰、碳減排目標重點打造的智能制造示范線。在水泥行業(yè)最先開展“數字化轉型2.0”流程級兩化融合貫標。秉承以智能裝備、智能生產、智能運維、智能運營、智能決策為核心，以數據、算力、算法、場景和全鏈路的技術集群為技術驅動的理念進行生產管控智能化建設。

生產管控智能化建設依托全自動化驗室及在線分析檢測設備、全生命周期設備智能運維系統(tǒng)、基于APC+大數據+AI算法的全流程智能實時優(yōu)化控制平臺、基于工業(yè)互聯網雙中臺的生產管控數字化平臺等先進裝備技術，深度融合槐坎南方三精管理、精益生產、TPM全員設備運維等優(yōu)秀管理模式，協同打造水泥生產運營全流程智能制造生態(tài)平臺。

創(chuàng)新性的踐行了“以數據智能為基礎”、“以智能運維做保障”、“以智能生產提效益”的數字化、智能化轉型升級生產運營模式，實現了工廠運營自動化、管理可視化、故障預控化、全要素協同和科學智慧決策，助力打造國際一流水泥智能工廠。依托水泥智能制造生態(tài)平臺提供的數據可視化、數據智能分析、輔助決策功能，優(yōu)化資源配置效率及生產過程控制參數，提升管理效率，提升產品質量，降低經營成本。

全系統(tǒng)數字化、全流程智能化，助推槐坎南方轉型升級

一、以“數據智能為基礎”，實現數據采集標準化、生產數字化、運營管理可視化

采用國內自主知識產權BIM三維設計和EPC建設管理平臺，生產線數字化交付后，無縫遷移到生產管控數字化MES平臺，數字化平臺集成500余套設備模型、6687點DCS實時數據、1620個能源監(jiān)測數據、1596個振動溫度在線數據、2918個離線點巡檢數據、258個高清攝像頭視頻數據、26個全自動過程質量控制數據、18個環(huán)保排放數據，合計使用13800余項數據。搭建時序大數據庫及數據湖標準接口，自動采集多維度異構數據數據，探索形成南方水泥集團數據采集標準體系，實現生產數據自動采集率100%，整合子系統(tǒng)數據100%互聯互通。

通過配置先進的在線分析檢測設備，實現關鍵設備數控化率達到96%以上、生產數據自動采集率達到98%以上、燒成工序關鍵指標實時量化檢測、過程質量數據高頻檢測、實現質量的預測和閉環(huán)控制；全面對接整合原有一卡通、辦公系統(tǒng)等7個存量信息化系統(tǒng)，為智能控制系統(tǒng)、設備管理、能源管控、質量管控等21個新上子系統(tǒng)提供統(tǒng)一大數據倉庫支撐，實現生產、能源、質量、設備、運維、備件、績效、成本、采購等全生產運營流程的異構數據整合，生產數字化整合率達到98%。數據采集標準化、生產過程數字化、運營管理可視化，為精益生產、三精管理充分落實奠定基礎。

以大數據倉庫為基礎，利用AI及大數據分析算法，多維度數據匯總并自動推送例會報告、分析報告、月度運行報告，產線運營績效量化評價，關鍵設備智能預警分析，集優(yōu)勢資源聚焦薄弱點管控，使數字化、可視化、智能化、科學決策貫穿生產運營全流程。

二、以“智能運維做保障”，實現巡檢少人化、設備狀態(tài)可視化、預警智能化

改變傳統(tǒng)運維管理模式，依托IT技術、工業(yè)物聯網、圖像識別、機器學習、大數據分析、頻譜分析等先進技術，集成設備健康狀態(tài)在線監(jiān)測及智能分析預警、視頻監(jiān)控智能識別分析、自動潤滑、無線溫度集采、潤滑油站油品在線監(jiān)測等在線系統(tǒng)，輔助點巡檢系統(tǒng)，構建全生命周期設備智能運維平臺。融合吸收TPM理念及管理經驗，構建全息動態(tài)設備臺賬，基于運維數據搭建設備失效模式分析策略，建立科學、針對性的巡檢、計劃性和預防性維修策略。通過對離線巡檢系統(tǒng)、四個維度的在線巡檢系統(tǒng)數據整合，優(yōu)化巡檢周期，動態(tài)生成巡檢內容，提升巡檢質量。打通潤滑管理，備件預防維護、保障體系、備件庫存管理等系統(tǒng)，落實設備OEE考核制度實現流程閉環(huán)管控，提升設備運維效率和質量。結合大數據分析預測技術，挖掘設備健康狀態(tài)量化評價、壽命預測、智能預警、故障診斷等維度數據價值，把大量被動維護逐步過渡到主動維護，甚至預防維護，降低設備維修費用6%以上，降低意外停機時間20%以上。

三、以“智能生產提效益”，實現生產操作智能化、生產管理可視化、生產決策科學化

建立基于流程工業(yè)專家知識庫+大數據+AI技術的全流程智能生產實時優(yōu)化控制平臺，通過邊緣計算平臺、專家知識庫規(guī)則引擎、大數據分析平臺、生產管控數字化平臺、專家優(yōu)化智能控制平臺等，借助先進過程控制技術、在線尋優(yōu)技術、大數據深度挖掘、深度學習技術建立工藝優(yōu)化控制及智能決策體系，使水泥生產專家經驗和工業(yè)互聯網、先進過程控制、人工智能、機器學習等新技術深度融合，初步實現窯況智能識別，全局自主尋優(yōu)控制，游離氧化鈣和熟料28天強度實時預測，生產線實時優(yōu)化控制，AI替代率達到98%以上，窯系統(tǒng)異常工況識別率90%以上，實現生產效益最大化。

建設全流程的能源管控平臺，通過對生產過程中的能源介質生產消耗數據實時采集統(tǒng)計，實現了能源生產消耗數據實時監(jiān)測，全流程信息化、可視化、數字化，通過能效KPI指標實時計算、超標報警，查漏補缺，杜絕能源空耗、低效環(huán)節(jié)。提供企業(yè)能效、成本對標、績效考核管理工具，能耗數據縱向橫向對比、診斷，協助生產管理者形成最佳生產調度、能源消耗、工藝操作方案。通過主機設備綜合能效實時監(jiān)測，強化設備預知性維護，提高設備連續(xù)運轉率，為生產管理運營實施精細化管理和生產運營調度提供有效決策輔助。

通過引進國際先進的全自動化驗室及在線檢測分析儀器的應用，過程數據在線采集率達到98%以上，讓數據鏈路初步形成閉環(huán)，確保原料端質量穩(wěn)定，燒成工序關鍵指標實時量化檢測，過程質量數據高頻檢測及自動采集，搭載生料質量控制閉環(huán)優(yōu)化控制算法、熟料游離鈣、熟料28天強度預測算法，形成全流程過程質量管控平臺。實現過程質量數據可追溯，生料質量合格率提升10%以上，熟料質量合格率提升15%以上。

貼合水泥企業(yè)安全環(huán)保管理需求，建立安環(huán)管理信息化平臺，實現生產流程環(huán)保數據實時監(jiān)測、安全生產實時跟蹤預警、移動端推送，監(jiān)督檢查、制度規(guī)范信息化，提升安全生產工作效率及實時性，配套制度建立安全生產、安全教育、安全檢查、應急事件處理預案，實現安全生產在線培訓，建立安全環(huán)保知識庫及職業(yè)健康管理。

建立涵蓋生產、能源、設備、質量、安環(huán)、績效等全流程生產運營信息化管控平臺，實現生產過程可視化，異常數據實時報警推送、根因溯源分析，生產運營績效量化評價，及時發(fā)現短板環(huán)節(jié)，自動生成生產調度排產最優(yōu)方案，逐步形成生產運營決策輔助工具，進一步提升智能化應用深化。

通過生產線信息化、數字化、智能化建設，全面賦能各級生產管理者，生產一線人員工作方式大幅改變,整體生產模式發(fā)生“質變”，操作人員從原先的“操作者”變?yōu)椤氨O(jiān)管者”，巡檢人員從原先的“固定巡檢”變?yōu)椤澳繕搜矙z”，統(tǒng)計人員從原先的“制表者”變?yōu)椤昂藢φ摺?，通過數字技術有效打通員工、管理者、現場之間的“信息壁壘”。未來，槐坎南方將繼續(xù)堅持走“數字化、信息化、智能化”的高質量持續(xù)發(fā)展之路，探索水泥企業(yè)數字化、智能化轉型升級技術路線，助力上海南方智能化升級轉型，早日實現“雙一流”目標。

穩(wěn)步推進數字化、智能化轉型及深化，人才梯隊培養(yǎng)

依托天津院BIM數字平臺，槐坎南方項目實現了設計建造全過程的數字化管理，極大提升了設計效率和質量。數字化設計實現了六個月完成主體車間設計工作，零失誤、零返工。數字化采購實現了采購流程及設備制造全過程跟蹤、信息實時反饋、供應商在線協同，確保各種物資準確無誤、可查可點。智慧化物流實現了發(fā)貨包裝可視化模擬、物流全過程跟蹤，有效杜絕了錯發(fā)、漏發(fā)。項目累計供貨設備逾八千臺套，都做到了零延期、零設備質量事故。在質量、進度、成本、安全等方面全面完成了既定目標，順利實現了項目全數字化交付。智慧化進度管理依托三維模型進行精準管控，通過虛擬建造、模型進度實時更新，實現了進度可視化管理，確保了項目12個月建成投產。智慧化質控通過手機APP協同工作，QCP與質檢項自動掛接，有效避免了錯檢、漏檢，確保了建設質量。智慧化成本管理通過工程量自動獲取，施工預結算自動生成，確保了項目成本可控。智能化安全管理通過視頻監(jiān)控全覆蓋、車輛實時監(jiān)控、人員定位實時跟蹤、掃碼巡更、高風險作業(yè)票審批等智能應用，實現了零傷亡、零事故、零職業(yè)病的安全管理目標。

為鞏固、深化槐坎南方第二代新型干法水泥技術智能化建設成果，務實穩(wěn)慎推進智能化工廠和區(qū)域數字化平臺建設，培養(yǎng)智能化專業(yè)人才，2021年4月，上海南方整合下屬企業(yè)優(yōu)秀技術人員與中材邦業(yè)共計52人，聯合天津水泥設計院5位技術專家，組成槐坎南方智能化深化提升三年規(guī)劃工作組。專項小組圍繞工藝、設備、電氣、IT、安環(huán)等專業(yè)方向，多角度、多方位推進智能化進程，集思廣益、通力合作為智能技術與水泥制造深度融合提供有力保障，進一步探索、提升槐坎南方智能化建設深度和廣度，探索智能化建設新階段技術路徑，在窯磨智能優(yōu)化控制、智能高效巡檢、設備健康度智能診斷、倉儲備件智能管理、智能潤滑、智能安全、物檢自動化、智能堆場等課題方向開展技術攻關。

同時南方水泥也已經組織三個批次的智能化崗位人員技能培訓，培訓人員達百人，結合槐坎南方智能化建設實踐，實戰(zhàn)培養(yǎng)一批智能化專業(yè)人才。

槐坎南方的智能化、數字化轉型升級實踐，實現了生產的優(yōu)質、高效、低耗，提高了整體能源利用效率，深化了人工智能、工業(yè)互聯網、大數據等新一代信息技術與水泥工業(yè)在裝備、工藝、生產、管理、服務等方面的深度融合，體現了生產制造模式向數字化、綠色化、智能化的具體轉變，不僅大幅提高了企業(yè)自身競爭力，還對水泥行業(yè)的智能化發(fā)展和探索，具有示范引領和廣泛推廣意義。