天瑞水泥：互聯(lián)網(wǎng)賦能“水泥智造”

在很多人眼里，水泥企業(yè)是傳統(tǒng)落后型產(chǎn)業(yè)的代名詞，工藝簡單、高耗能、生產(chǎn)粗放。其實不然。在天瑞集團許昌水泥有限公司（以下簡稱天瑞水泥），從原燃材料進場，到水泥產(chǎn)品發(fā)運出廠，全部采用全流程化和自動化閉環(huán)作業(yè)，基本實現(xiàn)了生產(chǎn)過程無人化，資源利用、質(zhì)量控制和生產(chǎn)控制的智能化，邁入了國內(nèi)領(lǐng)先行列。2019年，天瑞水泥成功入選省級智能工廠。

天瑞水泥是如何實現(xiàn)從傳統(tǒng)生產(chǎn)到智能制造的蝶變的？近日，記者來到天瑞水泥進行了采訪。

順勢而為加快推進智能化改造

天瑞水泥位于許昌市東城區(qū)祖師街道辦事處將官池村，總占地面積132畝，項目總投資2.2億元。該公司年產(chǎn)水泥200萬噸，是許昌市東城區(qū)熱電廠粉煤灰綜合利用的配套項目，于2008年9月1日正式帶料生產(chǎn)。

近年來，傳統(tǒng)企業(yè)發(fā)展遭遇瓶頸和困難，水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級也勢在必行。但這一轉(zhuǎn)變并非是一蹴而就的事情，從傳統(tǒng)向智能化升級是一項十分復雜且龐大的工程。2012年，天瑞水泥便啟動了數(shù)字工廠建設(shè)，率先開始了對水泥產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索。

天瑞水泥智能工廠在數(shù)字工廠的基礎(chǔ)上，基于智能制造標準體系，采用頂層設(shè)計思路，結(jié)合行業(yè)智能工廠示范和最佳實踐，按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的原則進行建設(shè)。該項目共分3期，一期完成能源管理、安全環(huán)保管理、生產(chǎn)MES管理、實時成本管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、供應鏈管理、計量一卡通管理等系統(tǒng)建設(shè)，二期完成智能物流管理等系統(tǒng)建設(shè)，三期規(guī)劃建設(shè)優(yōu)化控制和生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析平臺等。目前，一期、二期項目均已完工，三期項目正在建設(shè)中，智能工廠已經(jīng)初步投入使用。

新建成的天瑞水泥智能工廠實現(xiàn)了運營管理可視化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、執(zhí)行控制智能化、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化，成為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗、降低成本、生產(chǎn)智能化的有效手段。其中，該公司自動控制系統(tǒng)投運率大于99%，控制系統(tǒng)人為干預率小于3.6%，勞動生產(chǎn)率提高35%，勞動人員的勞動強度降低90%，樣品檢測合格率提高50%，生產(chǎn)效率提升35.58%，運營成本降低14.96%，單位產(chǎn)值能耗降低5.5%。

“天瑞水泥智能工廠是由集團總公司20多年在生產(chǎn)、技術(shù)、管理等方面的經(jīng)驗及國際生產(chǎn)領(lǐng)先技術(shù)集合而成的。該項目的實施不僅有利于促進企業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，還對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)振興發(fā)揮重要的示范帶動作用?！碧烊鹚嗫偨?jīng)理馮強偉說。

全流程無人自動化數(shù)字化生產(chǎn)

“以前沒用自動控制的時候，料層波動就跟蹦極一樣，每天80%的時間都浪費在穩(wěn)定料層上，看著操作挺頻繁的，可實際效果不佳。自從用上了自動控制，每天上班只要設(shè)定好控制參數(shù)，完全不用操心料層了?！碧烊鹚喔笨偨?jīng)理任戰(zhàn)民告訴記者。

天瑞水泥利用信息化和自動化手段建設(shè)符合當前互聯(lián)網(wǎng)時代的智能工廠，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，讓生產(chǎn)更加智能。天瑞水泥智能工廠主要包含企業(yè)管理和生產(chǎn)管控兩大方面，其中企業(yè)管理包含智能物流、物資管理、信息安全和移動應用等，生產(chǎn)管控包含能源管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)運行、優(yōu)化控制和安環(huán)管理等。

據(jù)介紹，在生產(chǎn)管控方面，天瑞水泥通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了整個生產(chǎn)管理過程的透明化管理，實時跟蹤生產(chǎn)成本、過程質(zhì)量、工藝參數(shù)的變化，通過電子分析報表縱向、橫向?qū)Ρ?，進行生產(chǎn)管理的優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、精細化管理。在設(shè)備管理方面，天瑞水泥建立了設(shè)備電子檔案信息和維修知識庫，通過與MES系統(tǒng)對接，記錄設(shè)備及其備件的維修和運行信息，用于分析設(shè)備運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，提前預警，減少設(shè)備故障率；通過覆蓋全廠的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)巡檢工作實時化；安裝智能巡檢設(shè)備，進行設(shè)備全生命周期管理。

此外，在生產(chǎn)監(jiān)控中心方面，該公司對生產(chǎn)運行和安全管理工作進行監(jiān)管，并提供在線指導，將企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵參數(shù)匯總統(tǒng)一監(jiān)管，設(shè)定標準，超標報警，便于及時發(fā)現(xiàn)運行不正常的設(shè)備，防止生產(chǎn)事故發(fā)生；在質(zhì)量管理方面，通過與ERP、MES系統(tǒng)集成，并與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對接，實現(xiàn)質(zhì)檢數(shù)據(jù)的自動實時采集，確保質(zhì)量管理流程電子化，提高數(shù)據(jù)的及時性、準確性、真實性，降低工作量和人員素質(zhì)要求，最終實現(xiàn)原材料、產(chǎn)成品質(zhì)量的正反向追溯。

“值得一提的是，天瑞水泥還可以通過儀器儀表改造升級，分工段、分設(shè)備將能源消耗數(shù)據(jù)匯總，統(tǒng)一進行管理，實現(xiàn)電、氣、水、油等4種主要能源全面集中管理；建立工廠3級安全教育及危險源登記臺賬，設(shè)定預警值，便于自動報警?！比螒?zhàn)民說。

目前，天瑞水泥建成了2條智能化生產(chǎn)線，設(shè)備的溫度、電流、生產(chǎn)品種、質(zhì)量檢驗等生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚到MES系統(tǒng)中，從生產(chǎn)執(zhí)行到過程監(jiān)控，再到產(chǎn)品出廠，全程實現(xiàn)互聯(lián)互通。這2條生產(chǎn)線實現(xiàn)儀器儀表、傳感器數(shù)據(jù)采集率大于98%，自動控制系統(tǒng)投運率大于99%，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

無人值守自動化實現(xiàn)降本增效

打開微信、自主下單、三五日便能收貨……讓人們像購買日用品一樣，免去從成千上萬的品牌中精挑細選的煩惱，直接由工廠配貨、物流配送，將高品質(zhì)的水泥直接送到百姓家門口，這一切都能在天瑞水泥實現(xiàn)。

天瑞水泥從生產(chǎn)到庫存再到營銷，甚至是經(jīng)營管理，都完成了智能化建設(shè)，逐步實現(xiàn)了由信息化驅(qū)動業(yè)務(wù)變革，在降本增效方面有著非常重要的意義。

任戰(zhàn)民告訴記者，天瑞水泥通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與廠區(qū)業(yè)務(wù)銷售、采購、生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)進行深度融合，實現(xiàn)了進出廠業(yè)務(wù)及車輛規(guī)范化統(tǒng)一管理。該系統(tǒng)由自助終端系統(tǒng)、RFID無線射頻技術(shù)、智能道閘系統(tǒng)等集中監(jiān)控調(diào)度管理，通過散裝遠程控制，將袋裝自動計數(shù)器與噴碼機聯(lián)動，配合無人值守計量，環(huán)環(huán)相扣，互相制約，使整個物流環(huán)節(jié)實現(xiàn)數(shù)據(jù)精細化管理，有效規(guī)避漏洞、提升效率、減員增效，實現(xiàn)廠內(nèi)物流信息采集的全自動化管理。

此外，為加快轉(zhuǎn)型升級，天瑞水泥在深入挖掘水泥行業(yè)生產(chǎn)和管理需求的基礎(chǔ)上，圍繞水泥生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)，基于IC卡門禁一卡通系統(tǒng)、藍牙或RFID無線射頻技術(shù)、信息交互集成及自適應控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了無人值守稱重管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了原料采購、產(chǎn)品銷售、計劃下發(fā)、自助派車、自助取卡排隊、自助叫號（包含自動、手動）、門禁自助驗證、無人值守計量、裝卸貨驗證、財務(wù)結(jié)算、報表統(tǒng)計分析等運銷業(yè)務(wù)的信息化和自動化，企業(yè)的日常業(yè)務(wù)在信息系統(tǒng)的協(xié)助下變得高效、快捷。

通過智能化改造，無人值守項目在實現(xiàn)發(fā)貨率提高120%，廠區(qū)出入庫業(yè)務(wù)過程全管控，降低打印耗材費用等的同時，還能提高司機的滿意度。除此之外，數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)全過程跟蹤、智能決策，不僅可以提升企業(yè)品牌形象和核心競爭力，還可以強化企業(yè)管理和過程控制，推動企業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升。

“過去拉水泥因為人工操作等原因，經(jīng)常出現(xiàn)車輛擁堵和重量差錯，嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn)銷售效率。無人值守項目的實施解決了這些問題，為企業(yè)帶來了實實在在的效益?！比螒?zhàn)民告訴記者。

先進的自動控制技術(shù)，帶來了經(jīng)濟效益的提高，極大地推動了節(jié)能降耗，帶動了生產(chǎn)力的提高。搭乘智能化的快車，天瑞水泥洋溢著一種“科技范兒”，一步步從夕陽產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝录夹g(shù)企業(yè)?！跋乱徊?，我們繼續(xù)積極響應國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的號召，加大智能化改造力度，把不同的生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)進行整合打通，努力使天瑞水泥的數(shù)字化、智能化水平再上一個新臺階，為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級貢獻‘天瑞智慧’?！瘪T強偉說。