2019年6月22日，海螺集團《水泥原料礦山智能化管控關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用》項目順利通過(guò)中國建筑材料聯(lián)合會(huì )舉辦的成果鑒定。

　　近年來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)、大數據、云計算等新一代信息技術(shù)發(fā)展迅猛，智能終端、高端芯片、5G技術(shù)研究與應用催生眾多產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)創(chuàng )新。在“十三五”開(kāi)局之年，海螺集團召開(kāi)了科技創(chuàng )新工作會(huì )議，按照新發(fā)展理念，明確了“工廠(chǎng)智能化、管理信息化、產(chǎn)業(yè)綠色化”的發(fā)展思路。隨后，以“兩化融合”為主線(xiàn)，歷時(shí)兩年，于2018年在全椒海螺建成投運了國內首個(gè)水泥生產(chǎn)全流程智能制造示范線(xiàn)。

全椒海螺廠(chǎng)區

　　智能是深入的人機交互

　　自動(dòng)化不是智能化，信息化也不等同于智能化，真正的“智能”是人機交互，突出人在智能系統中的核心地位，機器智能和人的智慧真正地集成在一起，互相配合，相得益彰，在人的管理思想指導下，智能系統可獨立或協(xié)助承擔分析、判斷、決策等任務(wù)，海螺打造的就是這樣的智能工廠(chǎng)。

　　“專(zhuān)業(yè)水平最高、實(shí)踐經(jīng)驗最豐富、操作能力最強的一批海螺人，他們最實(shí)用的生產(chǎn)管理思想、最高的標準要求通過(guò)智能系統得到貫徹執行”，海螺集團技術(shù)中心副主任詹家干介紹說(shuō)，全椒海螺智能工廠(chǎng)項目集成了海螺30多年來(lái)在生產(chǎn)、技術(shù)、管理等方面的運行經(jīng)驗，通過(guò)與系統的交互融合和協(xié)調優(yōu)化，最終固化下來(lái)，最大限度地保證設備安全穩定運行，提高設備運行周期和產(chǎn)品質(zhì)量，提升管理效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。

　　全椒海螺智能工廠(chǎng)包含數字化礦山管理系統、專(zhuān)家優(yōu)化控制系統、智能質(zhì)量控制系統、設備管理及輔助巡檢系統、能源管理系統、供銷(xiāo)物流管理系統和生產(chǎn)制造執行系統七大系統，各子系統有序推動(dòng)和貫通運行，實(shí)現了工廠(chǎng)運行自動(dòng)化、故障預控化、管理可視化、全要素協(xié)同化、決策智慧化，進(jìn)一步提升了工廠(chǎng)運行質(zhì)量、經(jīng)濟效益和安全環(huán)保水平。

　　采礦是最高效的數字運算

　　“從爆破、開(kāi)采、鏟運調度、破碎到化驗檢測和配礦，依靠人為組織安排，礦山開(kāi)采管理很難實(shí)現并保持最優(yōu)，現在礦山開(kāi)采實(shí)現了高效的數字運算?！比泛Ｂ莸V山分廠(chǎng)副廠(chǎng)長(cháng)支龍告訴記者，礦山開(kāi)采管理是一項極為復雜的工程，礦山數字化管理系統運行后，一切都變得簡(jiǎn)單了，有效解決了礦山生產(chǎn)方面存在的配礦、監督和管理問(wèn)題。

　　在全椒海螺數字化智能化礦山管理中心，基于三維數字化建模，電子屏上清晰再現整個(gè)礦山的實(shí)時(shí)開(kāi)采狀態(tài)；通過(guò)跨帶分析儀在線(xiàn)監測分析，不同點(diǎn)位礦石氧化鈣、鎂、硅、硫、堿含量也即時(shí)顯示，指導配礦；人工調度已經(jīng)轉為自動(dòng)智能調度，礦車(chē)在礦山上有序穿行。

數字化智能礦山管理中心

　　分管采礦工作的礦山分廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)助理牛彪表示：“以往人工取石、化驗、配礦配料，在精細化的配礦系統面前顯得極為粗糙和低效，如今各處礦石品位通過(guò)系統即時(shí)被計算出來(lái)，配礦更科學(xué)，質(zhì)量更穩定，資源利用率更高?！?/p>

　　“系統根據分析運算結果進(jìn)行智能調度，不會(huì )因為人為調度導致有些礦點(diǎn)無(wú)車(chē)可裝，有些礦點(diǎn)扎堆排隊裝車(chē)，鏟運效率顯著(zhù)提高?！辩P裝駕駛員張偉說(shuō)，他們現在結余了更多時(shí)間開(kāi)展綠色礦山創(chuàng )建、專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓和車(chē)輛檢修保養。

　　2019年上半年，全椒海螺下山石灰石堆平均氧化鈣合格率100%；破碎機臺時(shí)產(chǎn)量同比顯著(zhù)上升；噸石灰石柴油、輪胎消耗同比均下降；出礦難的高硅、高鎂低品位物料得到有效搭配利用。

　　質(zhì)控是真正的深度“智”控

　　“智慧”是質(zhì)控處全體員工對智能質(zhì)量控制系統的一致印象?！芭趶棥陛斔拖到y快速完成物料樣品的自動(dòng)取樣和輸送，跨帶中子活化分析技術(shù)實(shí)現了對下山石灰石、進(jìn)廠(chǎng)原煤實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測，智能中央化驗室能夠對樣品進(jìn)行自動(dòng)制樣和自動(dòng)檢測，設定熟料產(chǎn)品目標值后，系統將根據原燃材料成分品質(zhì)，經(jīng)過(guò)數據分析計算，即時(shí)提供配料方案，科學(xué)有效地指導配料生產(chǎn)。

自動(dòng)制樣、自動(dòng)檢測的中央化驗室

　　“對我們來(lái)說(shuō)最直接的好處，就是不用再反復去現場(chǎng)取樣化驗了，質(zhì)控工作全面提升的同時(shí)，也極大降低了我們的勞動(dòng)強度?！迸淞现鞴茳h松利介紹說(shuō)，全椒海螺質(zhì)量控制系統實(shí)現了從取樣、輸送、制樣、檢測、分析、配料全流程的自動(dòng)、智能控制，提升了熟料、水泥生產(chǎn)過(guò)程及出廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量的穩定控制。

　　“水泥和熟料樣品都分別由每天12個(gè)提高到24個(gè)，入窯生料樣品由6個(gè)提高到24個(gè)?！秉h松利說(shuō)，系統運行后，檢測效率和準確度提升了，系統能夠實(shí)現連續自動(dòng)取樣檢測，避免人為干擾，取樣代表性和數據可靠性得到保證，中子活化分析、熒光分析使樣品成分一覽無(wú)余。2019年上半年，系統檢測樣品31260份，為準確生產(chǎn)配料提供了及時(shí)、充足、準確的數據支撐。

　　智能質(zhì)量控制系統融入海螺集團對質(zhì)量控制的創(chuàng )新理念，運用信息交互集成和自適應控制等技術(shù)，調整操作優(yōu)化工藝，產(chǎn)品質(zhì)量管控手段得到進(jìn)一步強化，質(zhì)量指標穩中有升。同時(shí)，通過(guò)石灰石在線(xiàn)檢測數據與數字化礦山管理系統的互通，實(shí)現低品位石灰石的高效開(kāi)采搭配，提升了資源利用率。

　　巡檢是最全面的“精準把脈”

　　在傳統水泥工廠(chǎng)，想要設備運行更穩定，最主要還是要依靠巡檢人員。巡檢人員專(zhuān)業(yè)能力越強，越能更好地發(fā)現問(wèn)題。但很多時(shí)候，是等到設備故障發(fā)生后再查找原因、進(jìn)行處置，要保障生產(chǎn)運行穩定且保持在一個(gè)較高水平極為困難。

　　“在任何地方，通過(guò)手機或電腦終端都能實(shí)時(shí)觀(guān)測設備運行溫度、震動(dòng)、壓力等一系列參數，準確了解設備運行狀態(tài)?！睓C械主管周斌告訴記者，設備管理及輔助巡檢系統運行后，依托工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )系統以及加速度傳感器、頻譜分析等新技術(shù)應用，實(shí)現了生產(chǎn)線(xiàn)的智能點(diǎn)巡檢。

穩定運行的生產(chǎn)線(xiàn)

　　“以前，無(wú)論夏日正午還是寒冬深夜，無(wú)論刮風(fēng)還是下雨，從高偏遠的礦山到最終的發(fā)運環(huán)節，我們每天都要定時(shí)對設備進(jìn)行全面巡檢?！比缃竦娜泛Ｂ輳S(chǎng)區，除了有計劃、有組織的檢修作業(yè)，一天二十四小時(shí)，巡檢人員不需要在深夜和惡劣天氣到高危位置進(jìn)行巡檢。這不僅極大減輕了巡檢人員勞動(dòng)強度，而且有效規避特殊時(shí)段巡檢作業(yè)的安全風(fēng)險。

　　“我在中控室發(fā)現任何參數異常，都可以第一時(shí)間調取對應參數和實(shí)時(shí)的監控視頻，及時(shí)準確判斷出設備的運行狀況，操作調整‘對癥下藥’！”操作員馬國棟說(shuō)，對比人工巡檢，這一系統預判故障能力更強、預知時(shí)間更早、隱蔽位置故障預判更精準。

　　上半年，系統超前發(fā)現設備隱患30余起，有效避免了重大設備事故的發(fā)生，預判故障能力明顯高于人工判斷。由于提前預知時(shí)間較長(cháng)，為預檢預修、備件準備等各項工作贏(yíng)得時(shí)間。上半年，兩條窯實(shí)現了8個(gè)單月運轉率100%，4次連續運轉周期60天以上。

　　操作源自最優(yōu)秀的專(zhuān)家思想

　　由于受到生產(chǎn)線(xiàn)運行數據反饋滯后、各種參數相互制約等不確定因素影響，水泥窯工藝操作極其復雜，對操作員技能水平要求極高，即便是最優(yōu)秀的操作員也不能保證持續最優(yōu)操作，新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)走信息化、工業(yè)化融合發(fā)展道路就成了不可逆轉的發(fā)展方向。隨著(zhù)新一代信息技術(shù)發(fā)展和設備自動(dòng)化程度的提高，現場(chǎng)測點(diǎn)手段不斷豐富，生產(chǎn)過(guò)程的智能控制已經(jīng)具備現實(shí)的可能。

　　全椒海螺有兩臺煤磨、兩臺原料磨、兩條回轉窯、四臺水泥磨，核心控制全部在中央控制室實(shí)現，通常需要6-8名操作員同時(shí)作業(yè)，如今在中央控制室看到的只有2名操作員。

全椒海螺智能中央控制室

　　窯操作員馬國林告訴記者：“專(zhuān)家優(yōu)化控制系統上線(xiàn)運行后，能夠通過(guò)自動(dòng)導航方式來(lái)完成窯、磨的操作，保持生產(chǎn)以最優(yōu)狀態(tài)連續穩定地運行，也極大減輕了我們的勞動(dòng)強度?！?/p>

　　制造分廠(chǎng)副廠(chǎng)長(cháng)湯漢勝向記者介紹說(shuō)，這一系統融合了海螺水泥專(zhuān)家優(yōu)化操作思想，以最穩定的質(zhì)量、最低的能耗、最大的產(chǎn)出為目標，通過(guò)高頻率的數據采集、計算、分析實(shí)現對工藝過(guò)程的監控，并根據工藝過(guò)程變化對風(fēng)、煤、料、窯轉速、冷卻機篦床等進(jìn)行高頻率小幅度的調整，減少人工操作帶來(lái)的波動(dòng)和干擾，使窯、磨運行工況始終穩定在最佳狀態(tài)，從而達到提高運行效率的目標。

　　全椒海螺專(zhuān)家優(yōu)化控制系統實(shí)現了運用“專(zhuān)家級操作員的思維”來(lái)代替操作員進(jìn)行智能控制，使操作可以一直保持在“優(yōu)秀操作員級”。

　　搶抓新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的歷史機遇，大力發(fā)展智能制造，是推動(dòng)實(shí)施高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。海螺集團智能工廠(chǎng)建設，不僅為水泥行業(yè)轉型升級探索新理念、新路徑，也為傳統工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供經(jīng)驗和啟示，為加快制造強國建設貢獻“海螺力量”。

　　當前，海螺集團正積極推進(jìn)智能工廠(chǎng)各系統優(yōu)化提升，并著(zhù)手與華為公司、中國電信安徽公司進(jìn)行5G業(yè)務(wù)合作，助推智能化工廠(chǎng)迭代升級，逐步在集團內完成智能工廠(chǎng)全覆蓋。