智能制造： 混凝土綠色化的必由之路

  混凝土綠色化發(fā)展已經(jīng)是一種共識，即使業(yè)內(nèi)尚在堅持傳統(tǒng)制造方式的人們，內(nèi)心也清晰知道綠色化潮流最終是不可抗拒的。而業(yè)內(nèi)的研究者思考的早已不是潮流問題，而是怎樣將綠色化更早、更好地實現(xiàn)。為推動混凝土行業(yè)向綠色環(huán)保、智能制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，中國混凝土與水泥制品協(xié)會于近期組織業(yè)內(nèi)專家學(xué)者及行業(yè)企業(yè)負責(zé)人先后聚首南京和成都，對綠色化與智能制造的關(guān)系發(fā)表了很多好的意見。專家們表示，混凝土綠色化可從多方面著手，但最終離不開智慧化的實現(xiàn)，從而為綠色化的突破找到路徑，也將智能制造的意義層次大大提高。專家們強調(diào)，當前要針對預(yù)拌混凝土行業(yè)產(chǎn)能嚴重過剩、行業(yè)已陷入發(fā)展瓶頸和困境的現(xiàn)實，以科技創(chuàng)新為核心推動力，以綠色、環(huán)保、智能制造為路徑突破，通過商業(yè)模式創(chuàng)新，采用政策指導(dǎo)、環(huán)保監(jiān)督、市場監(jiān)管、標準規(guī)范、行業(yè)自律等有效手段，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快落后產(chǎn)能的退出，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)行業(yè)提質(zhì)升級，達成共識，一致行動，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

  新一輪工業(yè)革命的核心

  我國已成為世界建材生產(chǎn)和消費大國，多年來主要建材產(chǎn)品水泥、平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、墻體材料生產(chǎn)量和消費量一直位居世界第一，但建材產(chǎn)品產(chǎn)能嚴重過剩，資源、能源、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展約束不斷加劇，高端技術(shù)、高附加值產(chǎn)品嚴重短缺等。智能制造是信息化與工業(yè)化深度融合的主攻方向，也代表著先進制造業(yè)的發(fā)展方向。2015年5月19日，國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》明確提出：“以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向?！?

  中國建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院副院長江源表示，制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，也是工業(yè)化和信息化深度融合的必然結(jié)果，已成為各國占領(lǐng)制造技術(shù)制高點的重點領(lǐng)域，對于我國優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式將產(chǎn)生重要作用，成為我國制造業(yè)由大到強的巨大引擎。

  江源針對信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化對我國建材工業(yè)的影響強調(diào)，首先，信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化提升了生產(chǎn)制造水平。上世紀90年代以來，我國的大中型水泥企業(yè)生產(chǎn)線幾乎全部采用了DCS（集散控制系統(tǒng)）作為控制、監(jiān)視與管理的重要手段，將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和先進的控制技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對窯、磨等生產(chǎn)現(xiàn)場情況的監(jiān)視和控制。目前，國內(nèi)浮法玻璃企業(yè)通過自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了原料配料控制系統(tǒng)、三大熱工（熔窯、錫槽、退火窯）的分布式控制，提高了窯爐的熔化效率、玻璃質(zhì)量，延長了窯齡、降低了能耗。其次，智能化推動了企業(yè)管理變革。近幾年來，以中國建材等為代表的建材企業(yè)加大了信息化投入，以現(xiàn)代管理知識和信息技術(shù)為依托，實現(xiàn)精細化管理、實時監(jiān)控與決策，有效降低了產(chǎn)品成本和原材燃料消耗，大幅度提高經(jīng)濟效益。同時，智能化提升了產(chǎn)業(yè)集中度。近10年來，建材工業(yè)生產(chǎn)增長速度最快、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化，已形成了一批具有一定規(guī)模的集團企業(yè)，水泥、平板玻璃、玻璃纖維等主要產(chǎn)業(yè)中先進生產(chǎn)工藝比重達到90%左右，產(chǎn)業(yè)集中度大幅度提升。此外，智能化技術(shù)促進了建材綠色制造。目前，已有部分建材企業(yè)應(yīng)用了能源管理系統(tǒng)，建立了能源管理中心，通過利用自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化計量技術(shù)，加強對水、電、煤、氣等主要能源的實時監(jiān)測、精確控制和集約利用。

  因此，江源認為，“十三五”期間，根據(jù)我國建材工業(yè)發(fā)展的實際需要，按照抓住高端、創(chuàng)新驅(qū)動、突出重點、服務(wù)發(fā)展的原則，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)智能制造技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來前沿制高點，發(fā)展建材工業(yè)智能制造基礎(chǔ)理論，攻克一批前沿核心技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù)，并進行示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，對提升我國建材工業(yè)自主研發(fā)技術(shù)水平，促進建材工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、培育新的經(jīng)濟增長點具有重要的意義。

  預(yù)拌混凝土的發(fā)展需要智能化

  專家們認為，近年來，在市場需求拉動和政府政策的指導(dǎo)下，預(yù)拌混凝土行業(yè)發(fā)展非常迅猛，形成從材料設(shè)計、原材料制備、混凝土生產(chǎn)、物流運輸?shù)焦こ淌┕し?wù)的產(chǎn)業(yè)鏈。然而，在經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下，前期快速擴張的產(chǎn)能和目前市場需求逐步下降造成預(yù)拌混凝土行業(yè)嚴重的產(chǎn)能過剩問題。同時，由于進入門檻低、產(chǎn)業(yè)集中度低，產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，落后產(chǎn)能并存，市場惡性競爭泛濫、應(yīng)收賬款居高不下等問題以及企業(yè)自主創(chuàng)新能力弱、技術(shù)與產(chǎn)品附加值低等，使預(yù)拌混凝土行業(yè)已陷入發(fā)展瓶頸。

  中國建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院副院長孔安認為，存在的問題還包括：行業(yè)競爭力低；市場秩序失范；行業(yè)管理缺位；市場信息渠道松散，亟待高效整合；技術(shù)裝備水平不高，研發(fā)投入不足；集團化程度不夠，創(chuàng)新能力弱。

  因此，孔安表示，既有供需矛盾長期存在，還要應(yīng)對供需新矛盾。而產(chǎn)業(yè)鏈前后端的協(xié)同發(fā)展難題亟待破解，產(chǎn)業(yè)鏈前后缺乏相互協(xié)同支撐，相關(guān)需求與知識技能的溝通嚴重不夠。促進上下游行業(yè)協(xié)同發(fā)展，已成為行業(yè)發(fā)展需要解決的重大問題。同時，還要積極應(yīng)對要素成本的快速上升。國家環(huán)保和生態(tài)治理力度的加大，水泥錯峰生產(chǎn)等措施的落實、原料端的砂石骨料、水泥成本大幅度提升，但難以傳遞至下游。造成行業(yè)成本上升、經(jīng)濟效益下滑。

  此外，技術(shù)創(chuàng)新步伐仍需加快。生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后，亟待全面提升。長期以來，混凝土與水泥制品行業(yè)發(fā)展的重點主要在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)成為行業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，科研開發(fā)、技術(shù)咨詢、檢驗檢測認證、節(jié)能環(huán)保服務(wù)、電子商務(wù)等高端服務(wù)業(yè)發(fā)展緩慢且不規(guī)范，已遠遠落后于信息化時代的發(fā)展。

  孔安表示，在相關(guān)部門制定的“十三五”發(fā)展規(guī)劃和目標中，深化信息化和工業(yè)化融合，加強行業(yè)自動化、信息化、智能化建設(shè)，進一步降低企業(yè)管理成本、人力成本，保持穩(wěn)定的市場競爭力等內(nèi)容已經(jīng)被明確，智能化在破解混凝土綠色發(fā)展難題中將發(fā)揮重要作用。

  建綠色工廠實現(xiàn)智能制造

  專家和業(yè)內(nèi)人士普遍認為，從預(yù)拌混凝土行業(yè)發(fā)展的層面看，智能化生產(chǎn)已勢在必行，創(chuàng)新發(fā)展已成為預(yù)拌混凝土行業(yè)突破的重點方向，研究開發(fā)智能混凝土工廠的工藝與裝備，采用智能的生產(chǎn)技術(shù)培育預(yù)拌混凝土生產(chǎn)的新模式，是預(yù)拌混凝土行業(yè)健康發(fā)展的重要途徑。以數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的智能化系統(tǒng)，將生產(chǎn)管理軟件、質(zhì)量管理軟件、能源管理軟件、設(shè)備管理與智能巡檢管理軟件、系統(tǒng)維護軟件、模糊邏輯和云計算等統(tǒng)一應(yīng)用于預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程，利用互（物）聯(lián)網(wǎng)和智能方法提高生產(chǎn)過程的可控性，減少人工干預(yù)，構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、安全的混凝土預(yù)拌工廠，從而確立預(yù)拌混凝土先進制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)屬性，這就是預(yù)拌混凝土工廠智能化發(fā)展的總體目標。

  孔安提出的綠色工廠建設(shè)包括：廠址選擇和總圖布置滿足經(jīng)濟合理性要求，生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施技術(shù)、設(shè)備選型滿足綠色生產(chǎn)需要，原材料、生產(chǎn)廢水和廢漿、廢棄混凝土、噪聲、粉塵、運輸采取有效的控制措施，職業(yè)衛(wèi)生設(shè)施和措施合理，對廢漿、廢水、粉塵、噪聲監(jiān)測手段合理有效。同時，孔安也強調(diào)要提升預(yù)拌混凝土工廠智能制造能力。

  中國混凝土與水泥制品協(xié)會預(yù)拌混凝土分會秘書長師海霞全面介紹了“預(yù)拌混凝土智能化工廠模式”，她從智能制造特征、當前預(yù)拌混凝土企業(yè)智能制造技術(shù)應(yīng)用發(fā)展情況、預(yù)拌混凝土智能化工廠展望三個方面，闡述了預(yù)拌混凝土企業(yè)如何基于互（物）聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)實現(xiàn)智能化管理模式，最終打造綠色、安全、智能化的工廠。

  專家們也指出，實現(xiàn)混凝土綠色生產(chǎn)，除了全員樹立環(huán)保觀念、加強組織管理外，還需要改進設(shè)備和工藝，優(yōu)化生產(chǎn)流程，大量應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳感器、控制器，強化生產(chǎn)全程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測，解決好環(huán)境剛性與生產(chǎn)均衡性的相容與平衡。

  顯然，信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用可有效提升企業(yè)綠色生產(chǎn)水平，可以認為，綠色生產(chǎn)是智能制造的重要目標之一，而智能制造也是實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的必要手段與途徑。

  在混凝土攪拌站綠色化、環(huán)保化過程中，如何將綠色環(huán)保與智能化緊密結(jié)合，依然是一些地方面臨的新課題。當務(wù)之急，一方面是所有的混凝土設(shè)備生產(chǎn)廠家要加快智能化改造升級步伐，加強研究，引進技術(shù)，消化吸收；另一方面，混凝土生產(chǎn)企業(yè)要努力實現(xiàn)智能化發(fā)展。

  中國混凝土與水泥制品協(xié)會執(zhí)行會長徐永模則認為，信息化與智能化對于預(yù)拌混凝土行業(yè)意義重大，是高端升級的必由之路，也是降低生產(chǎn)成本的有效途徑和質(zhì)量控制的有效方法，更可以解決“最后一公里”的問題——運輸過程中工作性變化的自動監(jiān)控與智能化調(diào)節(jié)。

  實際上，專家們在混凝土綠色化與智能化的探討上更為深入和具體，這是行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展必須的理論準備。在這不間斷的探討中，我們感受到混凝土行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的迫切性，也看到了其良好的綠色發(fā)展前景。因為，無論是綠色工廠還是智能制造，都與時代要求相通，與社會發(fā)展的要求一致。