砂石骨料行業(yè)整合轉(zhuǎn)型背景下的新升級路線

  砂石骨料是建筑工程中砂、卵石、碎石、塊石、料石等材料的統(tǒng)稱，是建筑工業(yè)的主要原料。自改革開放以來，砂石骨料產(chǎn)業(yè)隨著中國經(jīng)濟(jì)社會經(jīng)過30多年的高速發(fā)展，取得了一系列矚目的成績。但長期以來，粗放式的發(fā)展模式遺留下大量歷史病垢：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重、工業(yè)技術(shù)發(fā)展落后等問題對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響日益顯現(xiàn)?；诖?，調(diào)結(jié)構(gòu)、促轉(zhuǎn)型、保生態(tài)、重法制將成為今后砂石骨料行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的主攻方向。

  能否通過對現(xiàn)有水泥企業(yè)的破碎生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造來延伸產(chǎn)業(yè)鏈達(dá)到節(jié)能降耗之效果呢？結(jié)果自然是肯定的。在當(dāng)前形勢下，水泥企業(yè)進(jìn)軍砂石骨料業(yè)有三大好處：

  一是可以使水泥企業(yè)通過投入少量的資金進(jìn)行技術(shù)改造，改造后的設(shè)備可以滿負(fù)荷生產(chǎn)，既可以提高砂石料產(chǎn)量，又可以降低生產(chǎn)成本，減少資金占用和資源浪費。

  二是既可以源源不斷地保證本企業(yè)水泥生產(chǎn)用砂石原料，又可以向建筑業(yè)、混凝土加工業(yè)提供建筑用砂石骨料，企業(yè)開辟了一條新的效益增長渠道，增加了擺脫困境的能力。

  三是水泥行業(yè)進(jìn)軍砂石行業(yè)，能以其自身優(yōu)勢解決廢料利用、資源浪費和環(huán)境污染問題，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推動節(jié)能降耗。

  可謂一舉三得，一石三鳥。因此，水泥行業(yè)進(jìn)軍砂石業(yè)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)軌變型，是歷史的必然，是大勢所趨。

  截至2013年底，全國共有金屬和非金屬礦山10.7萬個，其中砂石料礦山占比超過四分之一，達(dá)到將近2萬7千個，涉及到建筑用石灰?guī)r、花崗巖、白云巖等20多個礦種。從統(tǒng)計結(jié)果來看，26589個砂石礦山中，大型規(guī)模礦山只有1329個，占總數(shù)比重僅為5%；中型規(guī)模礦山為2925座，占比為11%；而小、微型砂石礦山合計占據(jù)了總數(shù)量的84%；從砂石礦山的規(guī)模分布來看，現(xiàn)行砂石行業(yè)以中小微型模式發(fā)展為主導(dǎo)的特征仍然比較明顯。

  同時，面對天然砂石資源日益枯竭、亂采亂挖現(xiàn)象加重、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重、傳統(tǒng)砂石生產(chǎn)技術(shù)落后、建設(shè)砂石市場供應(yīng)告急等問題，各級相關(guān)政府部門開始不斷加大對砂石行業(yè)的整合、整治、管理、監(jiān)督力度。

  基于以上原因，砂石生產(chǎn)線作業(yè)將日趨復(fù)雜和多樣化，橫向整合和縱向升級的發(fā)展趨勢日益明顯，對節(jié)能環(huán)保、工藝先進(jìn)性及人力使用的要求越來越高，大中型礦山數(shù)量將增至70%以上。產(chǎn)線管理與砂石骨料生產(chǎn)線的生產(chǎn)結(jié)合，傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式、數(shù)據(jù)采集方式、生產(chǎn)管理方式已難以滿足生產(chǎn)、倉儲和輸送的快速、準(zhǔn)確、低成本要求，對篩分、破碎、輸送設(shè)備的自動化水平及智能化水平的要求必將越來越高。節(jié)能、智能、綠色已經(jīng)成為砂石產(chǎn)線生產(chǎn)行業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展方向，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備和產(chǎn)線的實時狀態(tài)監(jiān)控、計量倉儲管理和裝車管理，是提砂石生產(chǎn)線設(shè)備使用壽命和生產(chǎn)工藝水平的有效推力，將顯著降低企業(yè)成本、提高效率、減少人力。

  在人們的固有印象中，砂石行業(yè)是一個“土的掉渣”的行當(dāng)，工作環(huán)境可以說是飛沙走石、塵土漫天，機器設(shè)備傻大笨粗，操作極為不便?？梢哉f這個觀點對于整合改造前的小型微型砂石骨料場是正確的，但是一部分經(jīng)過區(qū)域整合、設(shè)備升級的大型砂石骨料場已經(jīng)完全脫胎換骨，生產(chǎn)線上已經(jīng)很難看到灰頭土臉的工人，取而代之的是如同現(xiàn)代工廠一般的生產(chǎn)場景：破碎設(shè)備高速運轉(zhuǎn)，而不需要工人在現(xiàn)場巡查，因為設(shè)備的所有運行狀態(tài)數(shù)據(jù)都已自動匯總至控制中心；生產(chǎn)線每天各種分料產(chǎn)量都可以自動統(tǒng)計、自動上傳；砂石骨料銷售不再依賴人工監(jiān)管，售出多少裝料皮帶就運輸多少，各種產(chǎn)品的銷量、庫存一目了然；管理人員只需在中央操控室內(nèi)輕點鼠標(biāo)即可完成對整條產(chǎn)線中每一臺主機、輔機的控制；覆蓋整個生產(chǎn)線范圍的智能視頻系統(tǒng)將礦山無死角覆蓋，礦長不需巡查就可遠(yuǎn)距離查看各個區(qū)域；通過多種方式查看產(chǎn)線生產(chǎn)狀態(tài)，無論是手機、電腦只要連上網(wǎng)絡(luò)就可以遠(yuǎn)隔千山萬水對產(chǎn)線狀況實時掌握。

  隨著信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這些在從前看來是“陽春白雪”的技術(shù)和砂石骨料這種古老的“下里巴人”的行業(yè)也產(chǎn)生了神奇的交集。2015年5月，國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實施制造強國戰(zhàn)略，這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)。中國之所以實施制造強國戰(zhàn)略，是因為基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革，新一輪的工業(yè)革命已經(jīng)開始，而第四次工業(yè)革命即“工業(yè)4.0”的核心，就是“智能制造”。

  上海云統(tǒng)信息科技有限公司就是這樣一家致力于通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工程機械行業(yè)，以實現(xiàn)單機設(shè)備智能化、成套設(shè)備系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)服務(wù)智慧化，探索以精細(xì)化管控為基礎(chǔ)的制造服務(wù)化創(chuàng)新模式的高新技術(shù)企業(yè)。目前已在全國多地對多條年產(chǎn)量在500萬噸以上規(guī)模的砂石骨料產(chǎn)線進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)智能化改造。建設(shè)完成的砂石骨料破碎篩分產(chǎn)線，可監(jiān)管設(shè)備和產(chǎn)線運行狀態(tài)，全程透明感知，確保設(shè)備使用和生產(chǎn)規(guī)范、安全，延長產(chǎn)線使用壽命，無需現(xiàn)場進(jìn)行人工監(jiān)督；有助于分析評估產(chǎn)線生產(chǎn)效益，合理安排生產(chǎn)調(diào)度計劃，監(jiān)督管理生產(chǎn)進(jìn)度與成本。對管理方，對設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，避免非計劃停機，防止形成高費用的維修或災(zāi)難性事故，降低維保成本，提高生產(chǎn)效率；智能化技術(shù)的應(yīng)用，保證設(shè)備的穩(wěn)定性同時，便于工作人員運維操作，節(jié)省人力成本；通過設(shè)備運行和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的綜合評估與可視化分析，有助于進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)度，優(yōu)化設(shè)備性能，改進(jìn)工藝流程，提高產(chǎn)線產(chǎn)量。

  以某石灰石破碎篩分產(chǎn)線為例，項目建設(shè)總體功能模塊如下：

  產(chǎn)線自動化集散網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：

  傳統(tǒng)砂石骨料產(chǎn)線場內(nèi)可能會有上百臺主機輔機設(shè)備，那么存在的問題主要有：

  ● 無法對設(shè)備全部運行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，難以對故障提供精確定位，系統(tǒng)大，設(shè)備多，無法精確定位會造成人尋找故障的時間，浪費人力和運行時間。

  ● 無法對所采集的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，只能通過二次儀表簡單的展示一些簡單的數(shù)據(jù)。
● 無法提供實時報警，操作工人無法及時排查設(shè)備出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置。
● 無法對所采集的報警數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)傳，只能針對現(xiàn)場的操作人員簡單的展示，如果出現(xiàn)故障，無法把數(shù)據(jù)傳給廠家，延長了設(shè)備的維修時間。

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  采用集中自動方式實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動控制，完全由系統(tǒng)完成正常情況下的循環(huán)運行控制、異常情況下的故障報警及保護(hù)控制、緊急情況下的系統(tǒng)控制及故障報警，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運行。

  倉儲計量與自動裝車管理系統(tǒng)：

  砂石骨料場的庫存情況始終處于動態(tài)變化之中，生產(chǎn)管理面臨的問題有：

  ● 缺少運輸入成品倉庫的各種產(chǎn)品和輸出銷售的各種產(chǎn)品的計量及統(tǒng)計分析。計量監(jiān)督管理難、稱重數(shù)據(jù)傳輸滯后，無法遠(yuǎn)程監(jiān)控產(chǎn)線產(chǎn)量，依賴人工管理，容易出現(xiàn)管理問題和統(tǒng)計錯誤。

  ● 庫存情況無法動態(tài)、實時獲取。某種產(chǎn)品庫存量多少，可供銷售多少，應(yīng)安排載重多少的車輛只來運輸？這些與管理、銷售密切相關(guān)的內(nèi)容無法及時掌握，降低管理效率和水平。

  通過遠(yuǎn)程計量設(shè)備及倉儲管理軟件，實現(xiàn)對產(chǎn)品入庫量、累計出庫量、瞬間出庫量、庫存量、庫存百分比等與倉儲相關(guān)的參數(shù)全面監(jiān)控。同時實現(xiàn)刷卡計費裝車系統(tǒng)，減少人員值守，精確裝車重量。通過計量功能、設(shè)備、車輛的協(xié)同調(diào)度，實現(xiàn)銷售重量自動裝車。

  全線視頻監(jiān)控系統(tǒng)：

  礦山通常上下高差大、面積廣，很難通過人工巡查的方式來進(jìn)行監(jiān)管：

  ● 產(chǎn)線范圍面積較大，且隨山體走勢跨度大，分為多個層次，無法全面監(jiān)控設(shè)備運行及生產(chǎn)現(xiàn)場情況，需配置監(jiān)督管理人員。

  ● 主要輸送設(shè)備發(fā)生故障時，不能直觀發(fā)現(xiàn)。

  ● 生產(chǎn)人員到崗情況、工作效率、是否有違規(guī)操作現(xiàn)象無法及時發(fā)現(xiàn)糾正，生產(chǎn)事故不能第一時間監(jiān)控。

  ● 場地占地面積大，設(shè)備和材料比較多，無法保證設(shè)備和物資的安全。

  對破碎篩分、倉儲管理、銷售裝車、周界防護(hù)情況進(jìn)行視頻監(jiān)控。破碎篩分環(huán)節(jié)監(jiān)控所有主機、輔機設(shè)備以及產(chǎn)線整體運行情況；倉儲環(huán)節(jié)監(jiān)測三個成品料倉情況以及料倉整體情況；通過攝像頭布點覆蓋整個廠區(qū)面積，實現(xiàn)無死角監(jiān)控。操作人員可以直觀便捷的通過大屏幕對現(xiàn)場生產(chǎn)情況進(jìn)行實時監(jiān)控，便于現(xiàn)場生產(chǎn)管理和調(diào)度。

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  智能化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：對大量動態(tài)、持續(xù)的設(shè)備數(shù)據(jù)，及時準(zhǔn)確計算和分析各種技術(shù)指標(biāo)，從而分析獲取所有運行設(shè)備的運行狀況，得到最優(yōu)的解決方案并及時調(diào)整，根據(jù)設(shè)備工況和生產(chǎn)參數(shù)情況，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，為生產(chǎn)管理提供決策數(shù)據(jù)依據(jù)，提高生產(chǎn)效率。

  綜合監(jiān)控服務(wù)平臺：

  產(chǎn)線的業(yè)主、管理者通常無法每天對產(chǎn)線進(jìn)行現(xiàn)場巡視，對于產(chǎn)線整體運行情況不容易掌握：

  ● 產(chǎn)線的業(yè)主、經(jīng)營方、管理方距離產(chǎn)線的距離有遠(yuǎn)有近，都有實時掌握數(shù)據(jù)的需求，而去產(chǎn)線現(xiàn)場需要耗費大量的時間成本。

  ● 企業(yè)產(chǎn)線數(shù)量不斷增長，需要可以集中展示所有產(chǎn)線狀態(tài)的服務(wù)。

  ● 企業(yè)經(jīng)營的范圍較大，分散視頻系統(tǒng)無法對所有的經(jīng)營場所和所有產(chǎn)線的大體運行情況有一個直接的展示。

  ● 整條線的生產(chǎn)效益水平需要直觀展現(xiàn)。企業(yè)需要先進(jìn)的分析展示手段來提升整體的管理水平，企業(yè)形象缺少有效提升手段。

  從三塊系統(tǒng)：智能制砂篩分，倉儲管理，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，分別對整個制砂產(chǎn)線作業(yè)進(jìn)行全方位的管理和監(jiān)控。智能制砂篩分系統(tǒng)提供了對成品生產(chǎn)作業(yè)的產(chǎn)線監(jiān)控以及設(shè)備的報警保養(yǎng)維護(hù)；倉儲管理對的進(jìn)料量，出料量，當(dāng)前庫存量等關(guān)系進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并能及時反映生產(chǎn)作業(yè)的當(dāng)前運行狀況，及時在頁面反饋；設(shè)備監(jiān)控對每臺生產(chǎn)設(shè)備及輔機進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)的監(jiān)測，統(tǒng)計出當(dāng)前及歷史區(qū)間設(shè)備的運行負(fù)荷及狀態(tài)，為以后設(shè)備的運行保養(yǎng)提供具體詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。

  移動端智能化服務(wù)軟件：

  產(chǎn)線覆蓋區(qū)域大，管理和使用人員分散各地，傳統(tǒng)設(shè)備運行和生產(chǎn)數(shù)據(jù)多依賴現(xiàn)場人員反饋跟蹤，受空間、時間限制，缺少遠(yuǎn)程、便捷實時技術(shù)手段。

  缺少對產(chǎn)線生產(chǎn)和故障維護(hù)情況的及時獲知。云統(tǒng)科技開發(fā)的“云統(tǒng)機智”通過針對不同產(chǎn)線的不同建設(shè)需求進(jìn)行的手機監(jiān)控軟件定制開發(fā)，可以解決這個問題。

  作為移動互聯(lián)網(wǎng)的入口，在APP上展示負(fù)荷監(jiān)測，遠(yuǎn)程計量和控制機柜模塊，隨時隨地的了解當(dāng)前及歷史設(shè)備運行負(fù)荷，電流，報警等狀態(tài)信息，對成品砂石料倉儲情況進(jìn)行全方位監(jiān)測，更有效體現(xiàn)每種成品砂石料的進(jìn)料，出料，庫存狀態(tài)。

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  方案通過專業(yè)化設(shè)計和集約化的生產(chǎn)管控方式設(shè)計，將有效減少對人工手動操作和經(jīng)驗知識的不確定性依賴，有效實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的管理，對生產(chǎn)人員的管理，對生產(chǎn)工藝的管控，從而簡化設(shè)備操作與生產(chǎn)管理，安全事故低。維修量減少、運轉(zhuǎn)率提高，生產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量提高，控制生產(chǎn)成本。在砂石骨料行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的歷史關(guān)口，給全國范圍內(nèi)廣泛分布的砂石企業(yè)帶來挑戰(zhàn)的同時，也帶來了難得一見的發(fā)展機遇。如何把握有限的時間窗口，主動尋求升級改造，從小規(guī)模粗放式經(jīng)營平穩(wěn)過渡到現(xiàn)代化、規(guī)?；a(chǎn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或許是一個值得認(rèn)真考慮的選項。