中材國際深入踐行國家高質(zhì)量發(fā)展要求，積極推進行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，切實落實中國建材集團周育先董事長提出的數(shù)字化、智能化、綠色化、高端化水泥業(yè)務(wù)未來持續(xù)升級方向，承建了南方水泥優(yōu)化升級示范項目——槐坎南方日產(chǎn)7500噸熟料生產(chǎn)線。該項目作為中國自主研發(fā)、國際領(lǐng)先的二代新型干法示范線，代表著中國水泥行業(yè)技術(shù)進步和升級的方向。

推動全球水泥行業(yè)智能化發(fā)展

抓住智能制造快速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，立足企業(yè)實際，突出應(yīng)用主題，激發(fā)企業(yè)智能制造的積極性和內(nèi)生動力，按照世界一流企業(yè)發(fā)展需求，務(wù)實推進智能制造發(fā)展，把發(fā)展智能制造作為水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主要路徑。

槐坎南方日產(chǎn)7500噸熟料新型干法水泥生產(chǎn)線是中材國際繼蕪湖南方項目后，與南方水泥集團合作的減量置換EPC項目，是中材國際自主研發(fā)的我國第二代新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的集中體現(xiàn)。

槐坎南方項目于2019年1月1日樁基施工，12月23日提前點火烘窯，12月31日正式投料，克服了惡劣冬雨天氣等重重困難，“大干百日”、“勞動競賽”創(chuàng)造了當年開工、當年投產(chǎn)的中材國際速度，展示了中材國際的實力與水平。

槐坎南方項目是中材國際以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的典范，實現(xiàn)了第二代新型干法水泥技術(shù)裝備主要研發(fā)成果的工程化應(yīng)用，燒成熱耗小于每千克熟料640大卡，月均熟料電耗小于40.7度，實現(xiàn)了低能耗、超低排放、低品位原料全利用。項目減量置換建成后，每年節(jié)約能耗24.5萬噸，減排氮氧化物1295噸、二氧化硫194噸，減排二氧化碳168.10萬噸，降低萬元產(chǎn)值能耗0.35噸標煤，每噸制造成本下降超過30元。

如何促進水泥工業(yè)與數(shù)字化智能化技術(shù)在更深程度、更廣范圍、更高水平上融合發(fā)展？中材國際自主開發(fā)了公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能與服務(wù)平臺，為客戶提供全周期數(shù)字化服務(wù)，交付數(shù)字孿生工廠解決方案。綜合運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等智能化技術(shù)，開發(fā)了基于雙中臺MES平臺和工廠全流程生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了一鍵啟停，自動控制，AI自動駕駛、自動尋優(yōu)等輔助決策場景應(yīng)用，勞動生產(chǎn)率顯著提高。

窯系統(tǒng)AI自動駕駛

有抓手、有步驟推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型

依托數(shù)字平臺，項目實現(xiàn)了設(shè)計建造全過程的數(shù)字化管理，在質(zhì)量、進度、成本、安全等方面全面完成了既定目標，順利實現(xiàn)了項目全數(shù)字化交付。

智能化、數(shù)字化已經(jīng)成為中材國際創(chuàng)新發(fā)展的革命性利器。在槐坎項目起始時，中材國際就采用協(xié)同三維設(shè)計BIM平臺將設(shè)計可視化，極大提高了設(shè)計效率和質(zhì)量，項目實現(xiàn)了六個月完成主體車間設(shè)計，設(shè)計零失誤、零返工。數(shù)字采購實現(xiàn)了采購流程及設(shè)備制造全過程跟蹤，信息實時反饋，供應(yīng)商在線協(xié)同，確保各種物資準確無誤，可查可點。智慧物流實現(xiàn)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(shè)備逾八千臺套，零延期、零設(shè)備質(zhì)量事故。智慧進度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(xiàn)了進度可視化管理，確保了項目12個月建成投產(chǎn)。智慧質(zhì)控通過手機APP協(xié)同工作，QCP與質(zhì)檢項自動掛接，有效避免了錯檢、漏檢，確保了建設(shè)質(zhì)量。智慧成本通過工程量自動獲取，施工預(yù)結(jié)算自動生成，確保了項目成本可控。智慧安全通過視頻監(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(fēng)險作業(yè)票審批等智慧應(yīng)用，實現(xiàn)了零傷亡、零事故、零職業(yè)病的安全管理目標，項目累計安全工時達310萬。智能化的充分運用，催生了新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式和新動能，強力助推“中國水泥智造”邁向高質(zhì)量發(fā)展。

中控室大屏

建設(shè)世界一流的智能化水泥工廠

融入多項自主研發(fā)創(chuàng)新成果，打造出“集約、綠色、高端、智能”的現(xiàn)代化水泥熟料生產(chǎn)基地。

槐坎南方項目生產(chǎn)采用石灰石、砂巖、頁巖和硫酸渣四種原料配料，Φ90m石灰石預(yù)均化堆場，設(shè)置了干霧抑塵裝置，改善了堆場內(nèi)環(huán)境。廠區(qū)大跨度廠房采用鋼結(jié)構(gòu)，優(yōu)先考慮自然采光及通風(fēng)。原料磨、風(fēng)機集群等噪聲顯著區(qū)域，考慮傳統(tǒng)砌筑墻體以及門窗洞口優(yōu)化設(shè)置，有效減少噪聲排放量。廠區(qū)局部采用吸音的建筑材料及結(jié)構(gòu)，營造公建化造型。整體突出綠化建設(shè)，綠色植被有效遮蔽陽光，創(chuàng)造良好的微氣候。

生產(chǎn)線通過三個技術(shù)突破實現(xiàn)了綠色化，即高能效低碳低氮預(yù)熱預(yù)分解熟料燒成系統(tǒng)、新一代料床粉磨生料制備系統(tǒng)、生產(chǎn)過程污染物超低排放廢氣治理系統(tǒng)，傳統(tǒng)技術(shù)裝備在節(jié)能、環(huán)保兩個方面再升級，并融入智能化、數(shù)字化在槐坎南方項目集成應(yīng)用，建成了新一代綠色低碳智能水泥工廠。

項目燒成系統(tǒng)突破傳統(tǒng)燃燒與污染控制理論，提出了多級重構(gòu)換熱、梯度燃燒和多孔介質(zhì)冷卻理論，研制出了高能效低碳低氮預(yù)分解技術(shù)及裝備，開發(fā)應(yīng)用了弱渦流高能效低阻型預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)、梯度燃燒自脫硝分解爐系統(tǒng)，高窯速、高可靠性的回轉(zhuǎn)窯，配有新型高效流量調(diào)節(jié)閥、高溫區(qū)域供風(fēng)、中置輥破前移的第四代行進式冷卻機，綠色低碳燒成系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)熱器出口溫度240——250℃，阻力低于4500Pa，自脫硝效率大于70%，冷卻機熱回收效率超過75%，燒成熱耗低于640kcal/kg熟料。

能源管控駕駛艙

項目粉磨系統(tǒng)攻克了新型立式組合選粉技術(shù)，開發(fā)了高能效帶立式轉(zhuǎn)子組合式選粉機生料輥壓機終粉磨技術(shù)，采用兩套—單機400t/h大型輥壓機，解決了傳統(tǒng)料床粉磨技術(shù)電耗高、效率低等問題，提高了粉磨效率，實現(xiàn)生料制備電耗低于10 kWh/t（生料），全廠生產(chǎn)電耗低于40.5 kWh/t（熟料），項目能耗水準處于國際領(lǐng)先水準。

項目采用了自主研發(fā)的梯度燃燒自脫硝分解爐+高效SNCR脫硝裝置+窯灰循環(huán)濕法脫硫系統(tǒng)+高效袋收塵器綜合治理技術(shù)與裝備，可實現(xiàn)窯爐廢氣排放NOx≤80mg/m³，氨逃逸≤4mg/m³，SO₂≤35 mg/m³，粉塵≤5 mg/m³，特別通過脫硫裝置及設(shè)備防腐措施攻克高硫石灰石的硫排放問題實現(xiàn)資源綜合利用，達到水泥窯煙氣NOx、SO₂、粉塵的超低排放指標，達到國際一流水平。

數(shù)字引領(lǐng)，實現(xiàn)智能化深度融合

開創(chuàng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地場景應(yīng)用，云邊協(xié)同AI賦能輔助決策，為業(yè)主提供更安全、便捷、準確的智能運維。

槐坎項目集成500余套設(shè)備模型、6687點DCS實時數(shù)據(jù)、1620個能源監(jiān)測數(shù)據(jù)、1596個振動溫度在線數(shù)據(jù)、2918個點檢數(shù)據(jù)、258個高清視頻數(shù)據(jù)、26個全自動過程質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、18個環(huán)保排放數(shù)據(jù)等，合計整合13800余項數(shù)據(jù)精準形成全流程生產(chǎn)運營畫像。通過全面對接整合原有物流、辦公等7個存量信息化系統(tǒng)，為生產(chǎn)、設(shè)備、能源、質(zhì)量等21個新上子系統(tǒng)提供統(tǒng)一大數(shù)據(jù)倉庫支撐。多源異構(gòu)數(shù)據(jù)源的融合流動就像這個智能工廠的眼睛，使得產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備數(shù)控化率達到96%以上、質(zhì)量數(shù)據(jù)在線采集率達到98%以上。生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集率100%，整合子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通率100%。

生產(chǎn)線部署了全自動化驗室、在線/高頻質(zhì)量檢測儀器，回轉(zhuǎn)窯、篦冷機、立磨、輥壓機等主機設(shè)備全面實現(xiàn)數(shù)字化、故障智能診斷和預(yù)知性維護。融合集成視頻監(jiān)控智能識別分析、設(shè)備健康狀態(tài)在線監(jiān)測及智能分析預(yù)警、構(gòu)建全生命周期設(shè)備智能運維平臺。生產(chǎn)運營全流程貫通，實現(xiàn)數(shù)字孿生工廠全鏈路的數(shù)字化貫通，關(guān)鍵指標生產(chǎn)平穩(wěn)率提高43%以上，能耗降低1%以上?；笨材戏街悄芄S率先通過云邊協(xié)同的方式實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的直接反控和輔助決策，在AI工業(yè)大腦的算法模型迭代中，24個復(fù)雜算法不斷的強化訓(xùn)練學(xué)習(xí)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對強度預(yù)測、堵料預(yù)測、斷煤預(yù)測、煅燒分析和窯況預(yù)測等復(fù)雜場景的預(yù)判。AI對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行分析做出決策并主導(dǎo)過程控制，輔以不斷完善的專家知識庫、異常工況規(guī)則庫，它正在嘗試著慢慢去替代人，進行全天候的自主學(xué)習(xí)、自主尋優(yōu)。

槐坎南方率先使用了自主研發(fā)的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)雙“中臺”技術(shù)，支持SaaS化部署，采用協(xié)同共建模式，探索形成南方集團智能化建設(shè)標準體系，信息化平臺實施周期由平均6個月減少到了2個月，后期運維完全實現(xiàn)無代碼化，用戶方全程參與平臺建設(shè)。實施模式的創(chuàng)新促進集團數(shù)字化管控快速部署，實現(xiàn)集團生產(chǎn)數(shù)據(jù)一體化、業(yè)務(wù)一體化和管理一體化。

中材國際的智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是實現(xiàn)制造業(yè)質(zhì)量變革、效率變革和動力變革的原動力，助推著中材國際高質(zhì)量、高端化、綠色化發(fā)展。槐坎南方項目的智能化、數(shù)字化實施，實現(xiàn)了生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、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(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與水泥工業(yè)在裝備、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面的深度融合，體現(xiàn)了生產(chǎn)制造模式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的具體轉(zhuǎn)變，對公司高質(zhì)量發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、增長動力轉(zhuǎn)化，特別是公司自主研究和制定的水泥行業(yè)智能化制造標準體系和智能制造技術(shù)標準使用，對水泥行業(yè)智能化發(fā)展和探索，具有示范引領(lǐng)和廣泛推廣意義。