海螺集團(tuán)將創(chuàng)新融入發(fā)展！傳統(tǒng)水泥企業(yè)也可以自帶科技感

海螺集團(tuán)沿江超大型水泥熟料生產(chǎn)基地——蕪湖海螺水泥公司 海螺集團(tuán)/供圖

提起水泥廠，你會(huì)想到什么？

或許灰塵漫天、機(jī)器轟鳴、巨型煙囪依然是大家印象中水泥廠的模樣。但實(shí)際上，“綠色工廠”“智慧礦山”“智能制造”早已成為它的新名片，曾經(jīng)的灰色水泥早已實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。

近日，走進(jìn)安徽海螺集團(tuán)有限責(zé)任公司位于蕪湖繁昌的水泥生產(chǎn)基地，記者看到礦山上跑的是無(wú)人駕駛的“巨無(wú)霸”礦車，實(shí)驗(yàn)室工作的是效率更高的機(jī)器人質(zhì)檢員，中央控制室使用的是擁有人工智能的專家自動(dòng)操作系統(tǒng)……作為全球最大水泥建材企業(yè)之一，可以說(shuō)如今的海螺集團(tuán)處處散發(fā)著科技感，在改變著傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、為企業(yè)帶來(lái)能效提升的同時(shí)，給水泥企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)了新的內(nèi)涵。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行

海螺集團(tuán)的前身是籌建于1978年的安徽寧國(guó)水泥廠，從昔日的荒山野嶺到現(xiàn)代化的水泥企業(yè)，從單一的山區(qū)工廠到大型企業(yè)集團(tuán)，海螺集團(tuán)走過(guò)了一條從無(wú)到有、從小到大的快速成長(zhǎng)之路。在這條路上，對(duì)創(chuàng)新的“堅(jiān)守”與“執(zhí)著”是其成功的法寶。

近年來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，在與各領(lǐng)域融合發(fā)展中展現(xiàn)出廣闊前景和無(wú)限潛力。對(duì)于傳統(tǒng)水泥企業(yè)來(lái)說(shuō)，以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和企業(yè)數(shù)字化運(yùn)營(yíng)同樣是提升發(fā)展空間的必然選擇。

“海螺集團(tuán)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型全面啟動(dòng)始于2016年，以‘建設(shè)智能工廠，打造智慧海螺，引領(lǐng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型’為目標(biāo)，從智能工廠的建設(shè)，到信息化管理平臺(tái)的整合，再到實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)和智慧經(jīng)營(yíng)的融合發(fā)展，一步步走出海螺的數(shù)字化探索之路。”近日，在接受本報(bào)記者采訪時(shí)，海螺集團(tuán)副總經(jīng)理何承發(fā)表示，當(dāng)前傳統(tǒng)水泥行業(yè)亟待智慧轉(zhuǎn)型，對(duì)于以水泥及商品熟料生產(chǎn)和銷售為主要業(yè)務(wù)的海螺集團(tuán)來(lái)說(shuō)，數(shù)字賦能的重要任務(wù)就是要打造更加智慧的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，整合產(chǎn)業(yè)資源，發(fā)揮平臺(tái)的引領(lǐng)作用，加快推進(jìn)集團(tuán)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化步伐。

何承發(fā)指出，海螺集團(tuán)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本策略是以數(shù)字化建設(shè)為主線，以工廠智能化為基礎(chǔ)，以公司信息化為動(dòng)力，以管理和技術(shù)創(chuàng)新為突破口，支撐集團(tuán)全球化、多元化和跨越式發(fā)展。水泥制造是典型的流程型工業(yè)，2018年安徽全椒海螺建成了世界首條全流程水泥智能化工廠，解決了傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中存在資源能源利用率不高、質(zhì)量控制難、勞動(dòng)生產(chǎn)率偏低等問(wèn)題，形成了“以智能生產(chǎn)為核心、以運(yùn)行維護(hù)做保障、以智慧管理促經(jīng)營(yíng)”的水泥智能制造新模式。

在智能化工廠建設(shè)方面，海螺集團(tuán)采用自主研發(fā)與集成創(chuàng)新相結(jié)合的方式，運(yùn)用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳感監(jiān)測(cè)、信息交互集成和自適應(yīng)控制等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)覆蓋整個(gè)水泥生產(chǎn)及發(fā)運(yùn)環(huán)節(jié)的全系統(tǒng)智能優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)行自動(dòng)化、故障預(yù)控化、管理可視化、全要素協(xié)同化、決策智慧化，進(jìn)一步提升資源綜合利用率、降低能源消耗、提升勞動(dòng)生產(chǎn)率，讓生產(chǎn)變得更加便捷。

海螺集團(tuán)水泥工廠智能控制室海螺集團(tuán)/供圖

無(wú)人駕駛礦車實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)輸

來(lái)到海螺集團(tuán)采訪時(shí)，“水泥智能礦山礦車無(wú)人駕駛系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目”剛剛通過(guò)驗(yàn)收不久。一時(shí)間，身為集團(tuán)規(guī)劃建設(shè)的沿江四大千萬(wàn)噸級(jí)水泥熟料基地之一，蕪湖海螺再次因“聽(tīng)令而行”的無(wú)人駕駛礦車吸引了人們的目光。

“項(xiàng)目的成功投運(yùn)，標(biāo)志著全球露天礦山行業(yè)首個(gè)石灰石無(wú)人運(yùn)輸項(xiàng)目在海螺集團(tuán)正式建成。目前，無(wú)人駕駛項(xiàng)目已完成多臺(tái)TR100礦車的無(wú)人駕駛改造，完成車隊(duì)管理平臺(tái)（云控調(diào)度系統(tǒng)）的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)有人駕駛與無(wú)人駕駛混編運(yùn)礦，無(wú)人駕駛礦車總運(yùn)行時(shí)間超過(guò)8000小時(shí)、單班運(yùn)礦量突破萬(wàn)噸、總計(jì)運(yùn)礦量超過(guò)百萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)了安全員離車編組運(yùn)行。”海博智能科技董事長(zhǎng)柯秋璧表示，除了大大提升了生產(chǎn)效率，無(wú)人駕駛礦車對(duì)行業(yè)的發(fā)展還有著重要的意義：一是降低了安全事故發(fā)生率；二是提升員工從業(yè)幸福感、解決用工短缺問(wèn)題；三是降低生產(chǎn)成本、提高設(shè)備利用率；四是促進(jìn)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

柯秋璧指出，由于車輛顛簸、飲食作息不規(guī)律容易引發(fā)各種職業(yè)??；另外，礦山作業(yè)場(chǎng)景固定，8小時(shí)內(nèi)在2公里長(zhǎng)的礦區(qū)道路上，需要集中精力“兩點(diǎn)一線”往返30多趟，長(zhǎng)期作業(yè)十分枯燥。目前，礦車司機(jī)多為“70后”“80后”人群，未來(lái)幾年將出現(xiàn)約50%的用工缺口。通過(guò)“機(jī)器換人”，實(shí)現(xiàn)少人化無(wú)人化運(yùn)營(yíng)，職業(yè)病危害得到消除，同時(shí)也能解決用工短缺的問(wèn)題。

“除此之外，無(wú)人駕駛礦車在夜間作業(yè)關(guān)聯(lián)設(shè)備的電耗費(fèi)用較低，可以帶來(lái)明顯的費(fèi)用節(jié)約。另外，在惡劣天氣，例如大霧等環(huán)境下，可以繼續(xù)行駛，規(guī)避了由于天氣影響而引發(fā)的不必要的礦區(qū)停工，避免了損失?！痹诮?jīng)濟(jì)方面，海博智能科技總經(jīng)理何申中給記者算了一筆賬。他指出，對(duì)于下游礦石破碎設(shè)備等類似設(shè)備的能耗峰谷電節(jié)約方面，無(wú)人駕駛礦車投產(chǎn)后充分利用8小時(shí)谷電時(shí)區(qū)，出礦3.3萬(wàn)噸，平均每噸礦石破碎電耗0.9千瓦時(shí)，共計(jì)谷電消耗29700千瓦時(shí)（峰谷電差價(jià)0.63元/千瓦時(shí)）。對(duì)比峰時(shí)同產(chǎn)量可節(jié)約電費(fèi)18711元/天；每年生產(chǎn)300天，總計(jì)可節(jié)約561.33萬(wàn)元/年。

蕪湖海螺建成全球露天礦山首個(gè)石灰石無(wú)人運(yùn)輸項(xiàng)目海螺集團(tuán)/供圖

智能制造讓生產(chǎn)變得更便捷

在海螺集團(tuán)使傳統(tǒng)生產(chǎn)方式發(fā)生改變的不只有無(wú)人駕駛礦車，還有很多智能系統(tǒng)。基于工業(yè)機(jī)器人的智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)就是其中之一。

據(jù)安徽海螺中南智能機(jī)器人公司常務(wù)副總經(jīng)理魯良山介紹，傳統(tǒng)水泥工廠的袋裝水泥發(fā)運(yùn)普遍采用人工碼垛裝車，存在職業(yè)健康不達(dá)標(biāo)、安全隱患大、粉塵污染嚴(yán)重、勞動(dòng)力成本越來(lái)越高、裝車效率低等問(wèn)題，而智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)極大地解放了生產(chǎn)力，提升了裝車效率，并徹底解決了包裝車間職業(yè)衛(wèi)生健康的全國(guó)性技術(shù)難題。

在全椒海螺水泥有限責(zé)任公司，記者看到智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器人代替人工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)碼垛、無(wú)人化自動(dòng)裝車，在有效解決客戶無(wú)人化值守應(yīng)用需求和解決現(xiàn)場(chǎng)安全、環(huán)保等隱患問(wèn)題的同時(shí)，還對(duì)推動(dòng)我國(guó)水泥生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、智能化具有重要意義。

智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)很多，一是研發(fā)了水泥包裝和發(fā)運(yùn)多機(jī)智能協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了袋裝水泥包裝、裝車、發(fā)運(yùn)系統(tǒng)的無(wú)人化操作和數(shù)字化管控；二是研發(fā)了水泥袋重高精度復(fù)檢、自動(dòng)落包、破包返料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水泥袋重的精準(zhǔn)閉環(huán)控制；三是開(kāi)發(fā)了一種空間多維度機(jī)器人智能姿態(tài)補(bǔ)償控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化碼垛裝車。

“目前，智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)已在湖南益陽(yáng)海螺水泥、淮北相山水泥、臨澧冀東水泥等數(shù)十家公司成功投用，裝車能力達(dá)90——110t/h，改變了包裝發(fā)運(yùn)系統(tǒng)長(zhǎng)期依靠人工作業(yè)的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)了從車輛進(jìn)廠、自動(dòng)插袋、包裝、稱重、輸送、裝車到車出廠全過(guò)程的無(wú)人化?！?魯良山說(shuō)。

除此之外，智能質(zhì)量控制系統(tǒng)也是“蕪湖海螺智能工廠”不可忽視的模塊之一。

據(jù)介紹，這一系統(tǒng)可根據(jù)熟料或水泥的品質(zhì)預(yù)控目標(biāo)，自動(dòng)完成在線檢驗(yàn)、化驗(yàn)和配料工作。在智能質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室，記者看到一個(gè)巨大的機(jī)械手臂靜靜佇立，旁邊連接著長(zhǎng)長(zhǎng)的管道。每隔1個(gè)小時(shí)，管道內(nèi)的空氣炮就傳送來(lái)各種生料、熟料，由機(jī)械手臂直接取樣。

“過(guò)去我們都要人工取樣，一次取4——6個(gè)樣品，大約需要15——20分鐘。現(xiàn)在有了智能質(zhì)量控制系統(tǒng)，不僅節(jié)約了取樣時(shí)間、提高了取樣頻次，還提升了檢驗(yàn)的精準(zhǔn)度，減少人工操作可能出現(xiàn)的誤差?！笔徍Ｂ莨究偨?jīng)理助理韓靜告訴記者。

海螺水泥智能質(zhì)量控制系統(tǒng)海螺集團(tuán)/供圖

傳統(tǒng)水泥工業(yè)也有隱藏“功能”

作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，水泥構(gòu)成了現(xiàn)代城市建筑的軀干。多年來(lái)，它在工程建設(shè)中的重要作用早已被人熟知，但還有一些隱藏“功能”卻未被大眾知曉。其中，水泥窯協(xié)同處置就是水泥工業(yè)提出的一種新的廢棄物處置手段。

多年來(lái)，海螺集團(tuán)不僅在建設(shè)和生產(chǎn)中重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，加大環(huán)保設(shè)施的投入，同時(shí)還依托專業(yè)優(yōu)勢(shì)，積極研究各種工業(yè)廢渣的特性，大量利用各種工業(yè)廢渣，大膽試驗(yàn)處理社會(huì)廢棄物，積極分?jǐn)偵鐣?huì)環(huán)境污染負(fù)擔(dān)。

“水泥窯協(xié)同處置是指在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，將滿足或經(jīng)過(guò)預(yù)處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯，在進(jìn)行水泥熟料生產(chǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)固體廢物的無(wú)害化處置過(guò)程。廢棄物中的有機(jī)質(zhì)高溫分解率達(dá)到99.99%，重金屬被固定在熟料晶格中，達(dá)到無(wú)害化、資源化處置。”何承發(fā)表示，水泥窯協(xié)同處置可用于處理危險(xiǎn)廢物、生活垃圾、城市和工業(yè)污水處理污泥、動(dòng)植物加工廢物、受污染土壤、應(yīng)急事件廢物等固體廢物，對(duì)緩解我國(guó)危險(xiǎn)廢物處置壓力有重要意義。

除了水泥窯協(xié)同處置，水泥工業(yè)在節(jié)能、綠色生產(chǎn)方面也一直努力，并體現(xiàn)在綠色發(fā)展過(guò)程中。

1998年，海螺集團(tuán)在寧國(guó)水泥廠建成中國(guó)首套水泥純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，并最終成為行業(yè)建廠標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，海螺集團(tuán)不斷加大環(huán)保投入，研究開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首個(gè)日處理600噸城市生活垃圾示范項(xiàng)目、國(guó)內(nèi)首套國(guó)產(chǎn)化高溫高塵SCR脫硝系統(tǒng)、首個(gè)年處置30萬(wàn)噸生物質(zhì)替代燃料項(xiàng)目、首套水泥窯煙氣碳捕集純化項(xiàng)目等，致力打造首個(gè)“零外購(gòu)電水泥示范工廠”，進(jìn)一步推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

山東濟(jì)寧海螺致力打造首個(gè)“零外購(gòu)電水泥示范工廠”海螺集團(tuán)/供圖

碳減排是下一步重要工作內(nèi)容

水泥生產(chǎn)過(guò)程排放的大量二氧化碳，一直被認(rèn)為是全球大氣二氧化碳重要的排放源。放眼全球，水泥行業(yè)貢獻(xiàn)了碳排放總量的7%。我國(guó)生產(chǎn)全球近六成水泥，水泥行業(yè)碳排放量也占全球水泥產(chǎn)業(yè)碳排放總量的一半。

“全國(guó)減碳大背景之下，水泥行業(yè)即將面臨一場(chǎng)嚴(yán)峻的環(huán)?？简?yàn)。慶幸的是，不少企業(yè)都已意識(shí)到了節(jié)能減碳的重要性，并早已開(kāi)始行動(dòng)?！焙纬邪l(fā)指出，海螺集團(tuán)作為行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)之一，“十三五”期間在碳減排上就開(kāi)始了積極探索。眾所周知，海螺在蕪湖白馬山水泥廠建成世界首個(gè)水泥窯碳捕捉示范項(xiàng)目和干冰生產(chǎn)線，開(kāi)創(chuàng)了水泥工業(yè)捕集二氧化碳的先河，通過(guò)回收處理“變廢為寶”，利用尾氣生產(chǎn)純度為99.9%以上工業(yè)級(jí)和純度為99.99%以上食品級(jí)二氧化碳，年生產(chǎn)5萬(wàn)噸干冰，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收，在推進(jìn)我國(guó)乃至世界水泥工業(yè)碳減排具有重要意義。

進(jìn)入“十四五”開(kāi)局之年，海螺水泥積極響應(yīng)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)號(hào)召，制定海螺碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案和路線圖，研發(fā)應(yīng)用節(jié)能環(huán)保低碳新技術(shù)、新工藝、新材料、新裝備，節(jié)約資源能源，降低各類消耗，大力研發(fā)碳科技，拓展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，全面加快綠色低碳循環(huán)發(fā)展。2021年11月，海螺集團(tuán)三碳（安徽）科技研究院正式成立，并致力于水泥行業(yè)碳減排技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，同時(shí)設(shè)立了碳科技公司、碳資產(chǎn)管理公司等新型綠色產(chǎn)業(yè)，聯(lián)合高校、企業(yè)、政府等多方資源，協(xié)同發(fā)力，助力推動(dòng)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，用實(shí)際行動(dòng)積極踐行“雙碳”戰(zhàn)略。

到未來(lái)發(fā)展，何承發(fā)表示，數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，給企業(yè)帶來(lái)的不僅是挑戰(zhàn)更是機(jī)遇，海螺集團(tuán)將立足發(fā)展新階段，深入踐行發(fā)展新理念，加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加快建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)工廠智能化、管理信息化、產(chǎn)業(yè)綠色化和商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展，著力構(gòu)建適應(yīng)新時(shí)代、更具前瞻性的發(fā)展新格局。

水泥企業(yè)節(jié)能、降碳不僅是成本問(wèn)題，更是生死問(wèn)題！一場(chǎng)以提升資源利用率，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系為核心的時(shí)代浪潮正在滾滾襲來(lái)！為此，中國(guó)水泥網(wǎng)將于2022年9月1-2日，在安徽蕪湖海螺國(guó)際大酒店舉辦以“節(jié)能降碳 創(chuàng)新增效 綠色升級(jí)”為主題的“第九屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)暨水泥‘雙碳’大會(huì)”。誠(chéng)邀政府主管領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)技術(shù)專家、科研單位、水泥生產(chǎn)企業(yè)和供應(yīng)商等，共同探討水泥行業(yè)節(jié)能減排新途徑，加速實(shí)現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展。會(huì)后將組織參觀蕪湖海螺水泥有限公司國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)智能工廠項(xiàng)目。