“工業(yè)4.0”為水泥工業(yè)帶來(lái)怎樣的思考?
今年10月10日,在由國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)與德國(guó)總理默克爾共同主持第三輪中德政府磋商會(huì)議上,中德雙方發(fā)表《中德合作行動(dòng)綱要:共塑創(chuàng)新》。多達(dá)110條的《中德合作行動(dòng)綱要》涵蓋了政治、經(jīng)濟(jì)、文化、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、文明等等諸多內(nèi)容,而“工業(yè)4.0合作”的內(nèi)容則頗為引人矚目。
何為“工業(yè)4.0”?德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,是一種革命性的生產(chǎn)方法。按照目前的共識(shí),工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)時(shí)代,工業(yè)2.0是電氣化時(shí)代,工業(yè)3.0是信息化時(shí)代,工業(yè)4.0則是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代,也就是智能化時(shí)代。
李克強(qiáng)總理在這個(gè)時(shí)候提到“工業(yè)4.0”合作,意味著我國(guó)要在工業(yè)化與信息化同步發(fā)展的戰(zhàn)略中更快地促進(jìn)兩者的融合,對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著重要的價(jià)值。
那么面對(duì)水泥工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),“工業(yè)4.0”將讓這個(gè)傳統(tǒng)的制造業(yè)煥發(fā)怎樣的生機(jī)呢?
智能化的生產(chǎn)方式
當(dāng)前國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)基本上已經(jīng)引入了DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng),但僅僅是實(shí)現(xiàn)了一種初級(jí)的工業(yè)自動(dòng)化,系統(tǒng)的優(yōu)化集成能力與世界先進(jìn)水平相比差距明顯,挖掘潛力十分巨大。
“工業(yè)4.0”涉及的智能化生產(chǎn)實(shí)際上是對(duì)原有工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的全面升級(jí),引入了更多的信息化技術(shù),涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等,使企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者,同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。
當(dāng)前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)是,水泥行業(yè)正面臨嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩,企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力增大,成本控制變得越來(lái)越重要。智能化生產(chǎn)方式的出現(xiàn),由于減少了過(guò)多的人員干擾,不但可以提高設(shè)備運(yùn)行效率,減少由于生產(chǎn)線運(yùn)行波動(dòng)造成的資源浪費(fèi)和設(shè)備損壞,從而達(dá)到降低成本的作用,同時(shí)還能減少污染物排放,促進(jìn)水泥工業(yè)的綠色發(fā)展。
以水泥回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行為例,很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái),燒成溫度的控制基本依賴于經(jīng)驗(yàn)和操作人員素質(zhì),但是眾所周知,在水泥燒成過(guò)程中,受設(shè)備性能、原材料品質(zhì)、原煤質(zhì)量等工況的差異,溫度控制難度大,波動(dòng)范圍較大,造成大量能源浪費(fèi),而這也是我國(guó)水泥工業(yè)單位能耗一直偏高的主要原因之一。
而這只是其影響的一個(gè)方面。事實(shí)上,由于水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性,溫度問(wèn)題往往又會(huì)影響到相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行,例如耐火材料和噴煤管的使用壽命,余熱發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率等等。
有基于此,目前國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)相關(guān)智能控制系統(tǒng),通過(guò)數(shù)學(xué)建模,整合生產(chǎn)數(shù)據(jù),自動(dòng)識(shí)別不同工況條件下放煤量,在控制窯溫,提升生產(chǎn)線運(yùn)行穩(wěn)定性,降低單位能耗等方面發(fā)揮了顯著效果。
但是,水泥工業(yè)的智能生產(chǎn)涵蓋的內(nèi)容并不僅僅包括燒成系統(tǒng)。正如上文所言,水泥生產(chǎn)線工藝復(fù)雜且環(huán)環(huán)相扣,單一環(huán)節(jié)的智能化控制并不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的全面優(yōu)化升級(jí)。甚至在一定程度上,生產(chǎn)線薄弱部分反而會(huì)制約先進(jìn)控制系統(tǒng)效能的發(fā)揮。
有基于此,通過(guò)建立涵蓋面更廣的測(cè)控點(diǎn),收集有用數(shù)據(jù),建立一個(gè)貫穿于水泥工業(yè)主體——“兩磨一燒”的科學(xué)控制,最大限度實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精細(xì)化、智能化將是行業(yè)面向未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。
智能的決策和管理
生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化只是工業(yè)智能發(fā)展的重要組成部分之一,隨著現(xiàn)代生產(chǎn)制造企業(yè)外延性的不斷拓展,以及與金融、物流、電子商務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的“接壤”,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理已經(jīng)日趨復(fù)雜化,同時(shí)伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境瞬息萬(wàn)變,智能化的決策和管理顯得越來(lái)越重要。
“工業(yè)4.0”在完成生產(chǎn)線系統(tǒng)及過(guò)程的優(yōu)化的同時(shí),給予企業(yè)運(yùn)行管理能力的提升在某種意義上更為重要。例如,在水泥備品備件采購(gòu)環(huán)節(jié)中,企業(yè)為了應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的設(shè)備損壞情況,一般需要儲(chǔ)備部分備件以供不時(shí)之需,然而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,這一做法卻并不明智。
過(guò)多的備件庫(kù)存積壓,不但限制了企業(yè)流動(dòng)資金更加大了庫(kù)存管理難度,造成企業(yè)生產(chǎn)成本的攀升和運(yùn)營(yíng)靈活性降低。在此背景下,若能基于生產(chǎn)線運(yùn)行狀況,對(duì)耗材損壞速度進(jìn)行跟蹤,預(yù)判備件更換時(shí)間,無(wú)疑將大大提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)的科學(xué)性。
另外,在財(cái)務(wù)、銷售、物流、市場(chǎng)營(yíng)銷策略等方面,智能化的決策也將為水泥企業(yè)帶來(lái)全新的體驗(yàn),改變現(xiàn)有運(yùn)行模式。業(yè)內(nèi)知名ERP軟件供應(yīng)商,云天軟件工作人員表示,“未來(lái),通過(guò)云技術(shù)將企業(yè)資源整合在一起,利用大數(shù)據(jù)的指導(dǎo)作用,企業(yè)管理將更加趨于智能化,以往基于經(jīng)驗(yàn)的管理方式將逐步被取代?!?
水泥智能化升級(jí)整裝待發(fā)
與以往相比,以水泥智能工廠是一種全新的理想的生產(chǎn)系統(tǒng),具備智能編輯產(chǎn)品特性、成本、物流管理、安全、信賴性、時(shí)間以及可持續(xù)性等能力,從而為各個(gè)顧客進(jìn)行最優(yōu)化的產(chǎn)品制造。這也意味著,創(chuàng)新技術(shù)、成本與時(shí)間的節(jié)約,形成一種針對(duì)現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)模式的革命。
那么針對(duì)未來(lái)的智能化升級(jí),水泥及相關(guān)產(chǎn)業(yè)是否準(zhǔn)備好了呢?
目前,在智能化軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,以杭州云天軟件代表的一批企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始相關(guān)研究,推出了人員定位系統(tǒng),無(wú)人值守系統(tǒng),能源管理系統(tǒng)等方案。云天軟件全新推出的水泥行業(yè)信息化整體解決方案,已經(jīng)涵蓋了水泥企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中90%以上的業(yè)務(wù),包括采購(gòu)、銷售、地磅、物流、倉(cāng)管、設(shè)備、生產(chǎn)、質(zhì)檢、財(cái)務(wù)等,從應(yīng)用效果來(lái)看,年品均減少人為因素造成的經(jīng)營(yíng)損失百萬(wàn)元以上,極大程度上提升了企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)集成能力。
另外,在設(shè)備和備品備件方面,越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到水泥工業(yè)升級(jí)帶來(lái)的挑戰(zhàn),并提出了全新的服務(wù)模式。例如為企業(yè)建立更為詳細(xì)的產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù),提供從設(shè)備生產(chǎn)到使用再到維護(hù)的全方位閉環(huán)服務(wù),幫助水泥企業(yè)結(jié)合自身工況條件制定科學(xué)的備品備件使用方案等等,這些做法都將在水泥工業(yè)升級(jí)過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
水泥工業(yè)智能化升級(jí)是未來(lái)發(fā)展的必然,將為我們描繪一個(gè)全新的水泥工廠生產(chǎn)模式,大大改變我們乃至社會(huì)對(duì)水泥生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)。然而,正所謂“一個(gè)籬笆三個(gè)樁,一個(gè)好漢三個(gè)幫”水泥行業(yè)的發(fā)展至始至終都離不開(kāi)軟硬件供應(yīng)商的支持。
當(dāng)前,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了包括云天軟件、南京中泓以及北京國(guó)鼎藍(lán)天等在內(nèi)的信息化軟件供應(yīng)商,也出現(xiàn)了大批不斷深化服務(wù)內(nèi)容,提供配套智能化實(shí)施方案的設(shè)備企業(yè),相信在業(yè)內(nèi)企業(yè)的不斷努力下,借助相關(guān)軟件和備件的優(yōu)化整合,未來(lái)水泥工業(yè)智能化升級(jí)將水到渠成。
為尋求水泥工業(yè)生態(tài)發(fā)展模式,促進(jìn)優(yōu)秀供應(yīng)商在水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中發(fā)揮最大力量,攜手水泥行業(yè)低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展大計(jì),中國(guó)水泥網(wǎng)“2014第四屆中國(guó)水泥行業(yè)百?gòu)?qiáng)供應(yīng)商”評(píng)選已經(jīng)開(kāi)始,同期還將發(fā)布“2014中國(guó)水泥熟料產(chǎn)能百?gòu)?qiáng)榜”,向行業(yè)展示和推薦優(yōu)秀水泥企業(yè)及優(yōu)秀設(shè)備供應(yīng)商,敬請(qǐng)關(guān)注!
點(diǎn)擊進(jìn)入“2014第四屆中國(guó)水泥行業(yè)百?gòu)?qiáng)供應(yīng)商”評(píng)選專題
編輯:曾家明
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