工信部智能工厂案例：海螺集团水泥生产全流程智能工厂

　　安徽海螺集团有限责任公司打造水泥生产全流程智能工厂

　　安徽海螺集团有限责任公司通过数据传感监测、信息交互集成及自适应控制等关键技术，创新应用了数字化矿山管理系统、专家自动操作系统和智能质量控制系统，实现了水泥工厂运行自动化、管理可视化、故障预控化、全要素协同化和决策智慧化，形成了“以智能生产为核心”、“以运行维护做保障”和“以智慧管理促经营”的水泥生产智能制造模式，为传统产业的转型升级和高质量发展提供了良好的示范引领作用。

企业简介

企业基本情况

　　安徽海螺集团有限责任公司（简称海螺集团）成立于1996年，是国务院确定的120家大型试点企业集团之一，总部设在安徽省芜湖市。集团拥有国家级企业技术中心，控股经营海螺水泥和海螺型材两家上市公司，拥有390多家子公司，分布在24个省市自治区和20个境外国家和地区。集团经营产业涉及水泥制造、化学建材、节能环保新材料、国际贸易、工程建设、现代服务业等领域，营业收入和总资产双双超过2000亿元，已连续16年位列中国企业500强。2020年，集团荣列中国企业500强第92位、中国制造业企业500强第30位，并以339.16亿美元的营业收入荣列世界500强榜单第367位。

所属行业及特点

　　按照我国国民经济行业分类标准，安徽海螺集团有限责任公司属于非金属矿物制品业大类，水泥、石灰和石膏制造中类，水泥制造小类。经过几十年的发展，我国水泥工业在全球水泥行业发展进程中经历了“跟跑—并跑—领跑”的过程，目前无论是生产工艺还是装备水平，总体上已处于世界领先地位。但水泥工业属于传统制造业，当前的发展模式还比较粗放。随着我国经济高质量发展和生态文明建设的加速推进，加快传统产业转型升级，向信息化、智能化和绿色低碳方向发展是大势所趋。

　　水泥制造属于典型的流程行业，具有流程行业所共有的特性，主要表现为“生产过程的流程性、运行维护的保障性和运营管理的关联性”。

智能制造亮点及模式总结

　　安徽海螺集团有限责任公司围绕水泥生产核心业务，利用自身长期生产经营过程中积累的生产制造、设备运维和经营管理知识，基于移动通信网络、数据传感监测、信息交互集成及自适应控制等关键技术，创新应用了数字化矿山管理系统、专家自动操作系统和智能质量控制系统等涵盖水泥生产全过程的智能化控制及管理系统。这些系统实现了工厂运行自动化、管理可视化、故障预控化、全要素协同化和决策智慧化，形成了“以智能生产为核心”、“以运行维护做保障”和“以智慧管理促经营”的水泥生产智能化模式。

智能制造项目建设

项目背景

　　水泥行业的发展正处于转型升级的关键时期，信息化、自动化和智能化水平参差不齐。将人工智能和信息网络等新一代信息技术与水泥制造技术融合，推动水泥工业生产、管理和营销模式的变革，已经成为我国水泥工业高质量转型发展的关键途径。海螺集团作为水泥行业龙头企业，在水泥生产过程管控方面有着深厚的工业积淀。三十多年来，海螺集团对水泥自动控制、装备管理、工艺操作和供应链管理知识进行了不断总结和优化。

实施路径

　　海螺集团以企业实际需求为导向，针对原料来源多、质量波动大等痛点问题，通过聚焦生产管控、设备管理、安全环保和营销物流等核心业务，建成了行业首个水泥生产全流程智能工厂示范项目，并快速推广应用，初步形成了水泥智能工厂集群。实施路径包括战略规划、总体规划和实施内容三个方面。战略规划以提高生产线效率和管理效能为目标，总体规划包含智能生产、智能运维和智慧管理三大平台，实施内容包括基于智能生产平台实现“一键输入、全程智控”的生产模式等。

实施成效

　　海螺集团水泥智能工厂的实施取得了显著成效。生产线设备自动化控制率达100%，生产效率提升21%，资源综合利用率提升5%，能源消耗下降1.2%，质量稳定性提升3.7%。主要经济技术指标得到持续优化，员工劳动强度得到有效减轻。截至2020年年底，数字化矿山管理系统已在11家公司建成投用；专家自动操作系统已在25家公司建成投用；智能质量控制系统已在5家千万吨级特大型熟料基地开展建设实施；营销物流管理系统已于2018年底实现海螺集团所有水泥公司全覆盖。预计智能工厂在海螺集团全面推广完成后，每年可节约标准煤近28万吨、降低柴油消耗约3500吨、减排CO2约100万吨。

经验复制推广与建议

经验

1. 以企业需求为导向，加强企业需求与智能化技术的有效融合。智能制造供应商掌握技术但不熟悉行业业务流程和企业需求，行业用户理解需求但难以找到合适的智能制造解决方案和成熟产品。需要具有水泥行业丰富技术基础的厂商与用户进行有效沟通、深度融合。
2. 智能化建设永远在路上，需要持续的创新和技术迭代。随着应用场景的不断丰富和现场应用条件的变化，对智能工厂各系统的适应性提出了新的挑战。需要运用新技术对智能工厂各系统进行持续不断的创新和技术迭代升级。
3. 智能化成效建立在生产线稳定运行的基础上，需要在技术升级和管理变革方面进行持续性投入。目前水泥工厂设备智能化改造资金投入较大且对生产线运行影响较大。需加强对智能制造的认识和管理力度。此外智能制造系统的顺利实施和长期稳定运行更需要持续的技术升级和与之相匹配的管理架构、管理流程再造。这些都需要企业进行人力、物力和财力的持续投入。

建议

1. 加强技术研发和集成创新以解决实际需求为导向在自动寻优、跨系统协同等方面持续开展智能制造系统迭代升级借鉴离散型行业智能制造技术及经验扩大智能制造应用范围提升水泥行业智能制造技术水平。 2. 在实施智能工厂建设之前应持续加大工艺装备及信息系统等方面的投入进一步提升物料输送设备监控等方面稳定性和可靠性为智能工厂的稳定高效运行提供基础条件。 3. 鼓励企业在现有体系基础上结合人工智能大数据等前沿科研成果开展技术攻关研发提高行业整体智能化水平推动传统制造向数字制造智能制造转型升级。 4. 高度重视核心技术和基础软件平台的开发进一步加强对自主知识产权工业基础软件和智能装备的研发和支持力度切实解决制约问题对提升我国水泥工业智能制造自主化水平有重大现实意义。 5. 关键在于立足于企业实际需求利用最新和最适用的信息技术赋能企业的生产和管理提升企业生产和管理效益在开展建设时不能够完全依赖系统解决方案供应商或照搬其他企业方案必须全程参与切实解决影响系统运行的问题才能充分发挥效果。