前路漫漫 水泥行业智能制造步向何方？

　　18世纪中叶以来，人类历史上先后发生过三次工业革命--蒸汽技术革命、电力工业革命、计算机及信息技术革命，这些发源于西方发达国家的技术革命每一次都极大地推动了生产力和生产效率的提升，改变了众多行业的生存状态，也催生出众多新兴产业。

　　当前，以人工智能、绿色工业为主要突破点的第四次工业革命已经在酝酿发展之中，智能工厂、智能生产、智能物流作为工业4.0时代的三大主题已经携风带雨般席卷而来，给中国乃至全世界的制造业一针创新发展再出发的强心剂。

　　何为智能制造？

　　工信部、财政部联合制定的《智能制造发展规划（2016-2020年）》对智能制造给出了较为明确的定义，即智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

　　智能制造的关键是实现贯穿企业设备层、单元层、车间层、工厂层、协同层不同层面的纵向集成，跨资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态不同级别的横向集成，以及覆盖设计、生产、物流、销售、服务的端到端集成。工业智能制造可以为企业带来巨大的价值，主要体现在以下几个方面:

　　提高产品质量：工业智能制造通过生产前预防、生产中监控和生产后分析等质量管控方法，从而提高产品质量水平。

　　实现精益生产：工业智能制造通过触发式自动数据采集，减少录入环节，为各级生产管理人员提供所需实时生产数据。

　　实现生产透明化：工业智能制造通过实时采集生产信息，全面了解生产进度，消除生产管理“黑箱”，实现生产的全透明化管理。

　　提高生产执行能力：工业智能制造采用先进的制造物联技术，规范管理、将车间生产的“黑箱”透明化，提高制造企业的核心竞争力。

　　水泥行业的智能制造

　　大力推进智能制造标准化对我国制造业转型意义重大，并已成为全球范围的共识和热点。事实上，自2015年以来，工信部围绕智能制造开展的试点示范、标准立项与研制和标准体系建设工作取得的成果，就强调了“智能制造，标准引领”。

　　总体而言，我国智能制造整体还处于国际中等水平，而水泥行业更处在国内制造领域智能化水平中下游。水泥行业在过去十数年间，经历了快速并购、整合市场的野蛮发展时代，熬过了水泥板块整体低迷期，又迎来了整个市场的复苏。

　　在野蛮生长的时代，水泥企业从小做大，考虑的基本是市场的整合与产能的提升，并无更多的精力投入到先进的、智能化的制造设备。在整个板块低迷时期，企业为了生存精细化管理，开源节流，更甚者进行了业务转型。现阶段水泥行业行情形势一片大好，行业利润不断创出新高，依据着国家对智能制造的导向政策及相关智能化技术取得的成果，如：物联网、大数据、机器人等，并且水泥企业有足够的精力与资金去发展智能制造，所以综合分析来看，现阶段为水泥企业发展智能制造的最佳时机，也是其未来市场竞争力的有力支撑点。

　　水泥企业积极抓住这一向智能化转型的机遇，从创新驱动、强化基础、智能转型、绿色发展等多方面谋篇布局。

　　生产端,譬如运用于水泥行业余热发电的冷端智能运维系统（简称CIMS）；湖南岳阳某公司推出的“高分子多功能生料催化剂”；国鼎源创研发的智能专家实时控制系统ICAPS；史密斯温特马克公司最先进的自动化水泥袋包装机系统等。

　　运输端，比如海螺信息工程公司为海螺水泥若干附属公司智能工厂项目提供的供销物流系统；广东塔牌集团的销售智能发货系统通过使用RFID卡流转，将整个现场流程从进厂刷卡、业务开单、称重放料、门卫收卡，各阶段流程进行时时管控、防作弊、防疏漏。

　　采购端，中国水泥网曾报道，10月25日，金隅冀东水泥集团全国电商采购培训会在北京正式召开，金隅冀东水泥集团代表参观了京东“亚洲一号”智能物流园，深入了解了京东先进的仓储配送流程和优质服务，并就与京东进一步合作展开深入交流。2018年，京东智能采购已基本涵盖金隅冀东水泥集团所有企业，大幅提高了采购效率、降低了运营成本，在水泥行业采购升级改革中树立了标杆。

　　但随着越来越多的现代水泥智能工厂因智能制造受益匪浅，帮助制造商在提高生产力、增强灵活性、改善产品质量、更高效运转和更有力竞争的同时降低成本，享受巨大收益的时候，一些担忧声音也开始出现。

　　相关媒体报道，2018年8月3日，苹果、高通、华为等三个大型园区的芯片加工厂系统遭到计算机病毒攻击，导致数家工厂停产。有人士认为这可能变相暴露出现代智能工厂过分依赖信息化的弊端。由于互联网的自动化工厂就如一扇“虚拟门”，如若保护不当就可能遭遇入侵，导致工厂操作中断、被迫停机，甚至是知识产权、专有技术、客户信息等被访问和窃取。

　　面对此类现状，西南水泥总裁姚钦曾表示，信息化是企业管理的重要工具，智能工厂是未来企业发展的趋势。他指出，信息化既不能只做高大上的面子工程，也不需要华而不实的繁琐功能，真正做到有效管控、性能可靠、量体裁衣、减人增效才是信息化和智能化管理的根本所在。

　　水泥行业由于自身生产特性，如高温、密闭、无间断等，致使其无法像汽车总装企业等机械加工制造行业那样，有专业的、成熟的智能化业务解决方案且市场上也有专业的智能设备集成商，可一站式完成整个生产基地的智能化建设。加之水泥行业的整体人才知识水平距离高端制造行业有一定的差距，所以目前针对水泥行业整体性的智能化硬件、软件集成商几乎没有，从而水泥行业智能化步伐明显落后于其他高端制造行业。水泥企业需要智能制造，但不提倡不加效果的盲目追求转型。智能制造的关键是结合工厂的情况，做到真正落地。

　　需要指出的是，只有将工业与互联网在设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段进行充分融合，才能提高整个系统运行安全及效率。并且随着工厂自动化的升级，机器将接管更多工作，在工厂内部，利用语音识别、手势控制途径、增强和虚拟混合现实、传感器融合等技术将越来越普遍，因此需要着重通过人机融合，去加强工业互联网的安全及工厂未来的竞争。

　　智能制造的未来

　　国内水泥行业经过最近十余年的高速发展，已经在装备发展领域取得了丰硕的成果，能耗和污染物排放量大幅度降低。但是，一方面水泥工业技术升级仍然存在较大空间，另一方面庞大的基数决定了水泥行业能耗和污染物排放总量仍然巨大。有基于此，水泥污染和能耗问题一直备受社会各界诟病。工信部、生态环境部连发多部文件，错峰生产、产能置换一条条法案措施实行，对于降低污染也只不过是拆东墙补西墙。

　　智能工厂建设，对于水泥企业而言，既是一个机遇也是一个挑战，水泥企业若能顺着时代的发展，站稳智能制造的潮头，将在企业经营管理和节能环保方面取得先手，并在下一轮的行业竞争中占领制高点。

　　污染将是智能工厂解决的第一个问题。例如，目前水泥行业污染物治理的核心在于氮氧化物治理。从氮氧化物生成机理而言，窑内温度过高是重要原因，若能通过智能化手段将窑炉温度稳定控制，将可以从源头大幅度降低氮氧化物的生成，对于水泥厂实现超低排放甚至近零排放具有重要意义。另外，在氨逃逸方面，智能技术的应用也可以大幅度减少水泥厂氨水的用量。

　　在能耗方面智能制造带来的帮助同样巨大。除了整个生产线流程的优化升级以外，更稳定的生产工况，更集约化的智能管理模式将真正的实现水泥生产能耗的最大幅度降低。以专家控制系统为例，其可以根据生产线烧成系统运行情况，依据大数据对用煤量，风量等参数做适时调整，水泥能耗降低不再是难题。

　　当然，未来的水泥工厂，可能将是一个真正的无人工厂。原先一条生产线成百上千的工人会被机器人所取代，优秀的产业工人如同技术专家一样坐镇厂区，同智能工厂的核心大脑操纵着整个生产线的运行。无人化的生产不仅仅降低了人员操作过程可能出现的误差问题，还将大幅度减少安全事故的发生。

　　未来的水泥工厂将是真正意义上的高科技企业，而这种趋势随着节能环保压力的增加，产业升级步伐的加快，也将日益清晰。2019年，水泥智能工厂建设或将取得更多的突破性成就。