為提高我國(guó)水泥工業(yè)的技術(shù)水平，水泥技術(shù)裝備平臺(tái)愿意與各水泥企業(yè)及技術(shù)、管理人員一起，逐步解決新型干法水泥生產(chǎn)線的各種技術(shù)問(wèn)題，為水泥企業(yè)降低運(yùn)行成本做出努力，并實(shí)現(xiàn)與水泥行業(yè)人員合作共贏、全面拓展。
1水泥工廠智能化背景分析
隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,形成了新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)?；谛畔⑽锢硐到y(tǒng)的智能化水泥工廠正在引領(lǐng)水泥制造方式的變革;精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理、全生命周期管理、電子商務(wù)等正在重塑水泥產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系。
同時(shí),水泥行業(yè)的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了重大變化。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),水泥行業(yè)發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)。資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化,勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素成本不斷上升,水泥行業(yè)利用規(guī)模擴(kuò)張的粗放發(fā)展模式已經(jīng)難以為繼,水泥行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效已經(jīng)刻不容緩。因此,急需推進(jìn)水泥生產(chǎn)過(guò)程智能化,培育新型的生產(chǎn)方式,全面提升企業(yè)生產(chǎn)控制、管理的智能化水平。
將智能控制、智能物流、信息化管理等技術(shù)應(yīng)用到水泥生產(chǎn)的全過(guò)程,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等的綜合應(yīng)用,將進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)控制過(guò)程,提升質(zhì)量控制技術(shù),完善質(zhì)量管理機(jī)制,提高設(shè)備管理水平等,實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥工廠的智能管控。為水泥企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效、節(jié)能降耗、減員增效創(chuàng)造條件。
《建材工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016~-2020年)》提出堅(jiān)持融合發(fā)展,推進(jìn)業(yè)態(tài)和模式創(chuàng)新,促進(jìn)信息技術(shù)與建材工業(yè)深度融合,強(qiáng)化建材工業(yè)與建筑業(yè)等上下游產(chǎn)業(yè)跨界互動(dòng),加快建材工業(yè)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。規(guī)劃要求2020年規(guī)模以上企業(yè)中智能工廠數(shù)量達(dá)到200家以上,應(yīng)用電子商務(wù)開(kāi)展采購(gòu)、銷(xiāo)售等業(yè)務(wù)的比例達(dá)到40%,關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到60%。深化互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)在建材工業(yè)應(yīng)用,加快兩化融合管理體系標(biāo)準(zhǔn)普及推廣。重點(diǎn)推進(jìn)建材企業(yè)信息技術(shù)的綜合集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。促進(jìn)信息技術(shù)在節(jié)能降耗減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面的廣泛應(yīng)用,加快推廣企業(yè)能源管控中心項(xiàng)目建設(shè)。支持建材企業(yè)開(kāi)展信息物理系統(tǒng)應(yīng)用,推廣應(yīng)用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、決策支持系統(tǒng)(DSS)和商務(wù)智能(BI)等信息技術(shù),加強(qiáng)企業(yè)信息資源開(kāi)發(fā)利用和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控預(yù)警。鼓勵(lì)建設(shè)并使用公共云服務(wù)平臺(tái)。深化智能感知、工藝分析、在線仿真等技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的集成應(yīng)用。推進(jìn)數(shù)字化車(chē)間、工業(yè)機(jī)器人、智能傳感器、智能儀器儀表、在線檢測(cè)設(shè)備、固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備等應(yīng)用,推進(jìn)建材工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、智能化、柔性化。重點(diǎn)支持開(kāi)發(fā)適合建材工業(yè)高溫窯爐和大流量傳輸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫度、壓力、質(zhì)量、流量、物料成分等傳感器,實(shí)現(xiàn)建材生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、可視化。開(kāi)展“機(jī)器代人”等專(zhuān)項(xiàng)試點(diǎn),應(yīng)用智能制造關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展智能工廠、數(shù)字礦山、工業(yè)機(jī)器人試點(diǎn)示范研究,推廣智能傳感器等,力爭(zhēng)到2020年建材企業(yè)中達(dá)到智能制造水平的不少于200家。
《建筑材料工業(yè)“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃》要求大力發(fā)展智能制造技術(shù),加速建材行業(yè)“兩化”融合。把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)智能化工藝設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、人工智能操作與管理中的集成與應(yīng)用技術(shù),產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化設(shè)計(jì)模式,數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的自動(dòng)控制系統(tǒng)和裝備,提升智能制造水平。加快建材行業(yè)信息資源開(kāi)發(fā)和公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè),采用新一代信息技術(shù)與建材工業(yè)在裝備、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面的深度融合,實(shí)現(xiàn)建材工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展。加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人等智能化技術(shù)在建材工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的研究與應(yīng)用示范,加快建立以智能工廠為代表的現(xiàn)代生產(chǎn)體系,建立以產(chǎn)品訂單、產(chǎn)品質(zhì)量、物料消耗和排放相適應(yīng)的原燃材料進(jìn)場(chǎng)、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定優(yōu)化運(yùn)行的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
以上一系列政策要求水泥企業(yè)加快智能化改造,提高企業(yè)效益和社會(huì)效益。
2實(shí)現(xiàn)智能化工廠需滿足的基本條件及基本解決方案
工廠智能化高效運(yùn)行的基礎(chǔ)是設(shè)備運(yùn)行的高運(yùn)轉(zhuǎn)率和各傳感器的高可靠性,設(shè)備和控制系統(tǒng)正常運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)智能工廠節(jié)能、智能和高效。2.1實(shí)現(xiàn)智能化工廠需滿足的基本條件
1)改造設(shè)備現(xiàn)存的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的問(wèn)題;2)采購(gòu)質(zhì)量可靠的零部件、耐磨易損件,提高設(shè)備使用耐久性;
3)采購(gòu)質(zhì)量可靠的傳感器、執(zhí)行器,提高計(jì)量值和自動(dòng)控制的可靠性;
4)液壓站、稀油站等液壓元件質(zhì)量可靠,需保證泵、閥的壽命及密封效果;
5)嚴(yán)格遵守計(jì)劃?rùn)z修,降低設(shè)備損傷程度以及降低設(shè)備使用過(guò)程中故障導(dǎo)致的額外維護(hù);
6)改變觀念,先進(jìn)的設(shè)計(jì)需要許多傳感器和控制系統(tǒng)的支撐,這些原件或控制系統(tǒng)和機(jī)械零部件一樣會(huì)有壽命,損壞時(shí)需要的是及時(shí)修復(fù)而不是直接棄用。
2.2實(shí)現(xiàn)智能化工廠基本解決方案
1)增加測(cè)點(diǎn):增加設(shè)備上的測(cè)溫、測(cè)振、測(cè)壓、料位監(jiān)測(cè),減輕巡檢工的巡檢點(diǎn)數(shù)和勞動(dòng)負(fù)荷,尤其對(duì)于一些位置較高的巡檢點(diǎn),如斗式提升機(jī)、庫(kù)頂斜槽及預(yù)熱器等,這些新增的測(cè)點(diǎn)還是某些專(zhuān)家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)。
2)增加必要的攝像頭,實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況,減輕巡檢工的巡檢點(diǎn)數(shù)和勞動(dòng)負(fù)荷,也可輔助中控操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
3)提升設(shè)備自動(dòng)化、智能化控制:例如實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備無(wú)人化控制、增濕塔噴水系統(tǒng)改造、篦冷機(jī)液壓推桿的中控操作等。
4)通過(guò)設(shè)備管理軟件,提高設(shè)備管理的信息化水平,提升設(shè)備管理能力。
3智能化工廠實(shí)施的主要內(nèi)容3.1智能化工廠改造的總體內(nèi)容
總體內(nèi)容包括:數(shù)字化車(chē)間設(shè)計(jì);質(zhì)量控制自動(dòng)化;生產(chǎn)控制智能化;物流控制智能化;生產(chǎn)管理信息化;生產(chǎn)過(guò)程可視化;數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
實(shí)施智能化工廠目標(biāo):穩(wěn)定生產(chǎn)、提質(zhì)增效、節(jié)能降耗、減員增效。落實(shí)實(shí)施智能化工廠的基礎(chǔ)條件:完善設(shè)備的可靠性,基本保證檢測(cè)儀表的穩(wěn)定、準(zhǔn)確性,優(yōu)化智能控制系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性,保證原燃材料的穩(wěn)定性等。
1)通過(guò)能源管理系統(tǒng),對(duì)企業(yè)能源消耗的過(guò)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄、分析,為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù)。在提升生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,可直接帶來(lái)節(jié)煤節(jié)電的經(jīng)濟(jì)效益,提高企業(yè)親谷境急盛基白
2)通過(guò)設(shè)備管理系統(tǒng),包括:設(shè)備資產(chǎn)管理、主機(jī)設(shè)備在線診斷分析、智能巡檢、備品備件管理、OEE分析等組件,提升設(shè)備管理效率,規(guī)范設(shè)備管理要求,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3)專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)連接生產(chǎn)控制系統(tǒng)及管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的控制、穩(wěn)態(tài)及優(yōu)化,并能在一定條件下用于幫助或替代操作員控制、管理生產(chǎn)。
4)通過(guò)智能物流管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)公司日益發(fā)展的物流管理要求,提高物流速度,降低物流和人員成本。
5)通過(guò)質(zhì)量管理信息化手段,提高質(zhì)量控制、質(zhì)量分析和質(zhì)量管理水平,使企業(yè)質(zhì)量管理變得更加高效、有效、可控、可追溯,并能通過(guò)質(zhì)量管理信息，提供質(zhì)量控制和質(zhì)量管理決策依據(jù)。
6)通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái),可提供有效﹑快捷的遠(yuǎn)程服務(wù)。
3.2數(shù)字化車(chē)間設(shè)計(jì)
1)通用設(shè)備增加數(shù)據(jù)采集要求
①電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)繞組、軸承溫度,振動(dòng)檢測(cè),變頻器頻率(若有)(55kW及以上的大電動(dòng)機(jī)檢測(cè)功率)。
②減速機(jī):55kW及以上檢測(cè)油溫和軸承溫度(高速軸),振動(dòng)。
③稀油潤(rùn)滑站:電動(dòng)機(jī)及油泵信號(hào),出口油溫,回油管路中的油溫,出管道流量,供油壓力,壓差信號(hào),油箱液位,加熱器啟停,備用泵切換信號(hào)。
④干油潤(rùn)滑站:壓力及干油分配閥信號(hào)(改造使用智能潤(rùn)滑油站,每個(gè)注油嘴單獨(dú)監(jiān)測(cè))。
⑤液壓站:主油泵信號(hào),油箱液位,出口油溫,供油壓力,壓差信號(hào),加熱器啟停,備用泵切換信號(hào),液壓缸及各測(cè)點(diǎn)壓力,液壓缸位移(需改造原液壓控制箱)。
⑥大型風(fēng)機(jī):軸承溫度、振動(dòng)值。⑦羅茨風(fēng)機(jī):油溫。
備注:針對(duì)重要軸承,如大型風(fēng)機(jī)軸承、輕壓機(jī)軸承等,建議配置軸承自動(dòng)檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)。
相關(guān)檢測(cè)信號(hào)首先進(jìn)其自帶的子控制系統(tǒng),其子控制系統(tǒng)采用PROFIBUS_DP通訊方式與DCS系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
2)工藝設(shè)備的工藝參數(shù)主要設(shè)備工藝參數(shù)見(jiàn)表1。3.3質(zhì)量控制自動(dòng)化
原燃材料的質(zhì)量控制是通過(guò)智能物流或智能物流加在線檢測(cè)措施實(shí)現(xiàn)。在線檢測(cè)措施作為備選項(xiàng)
永泥技濠質(zhì)備平臺(tái)
確認(rèn)。采用在線分析儀和在線細(xì)度檢測(cè)儀方式,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制的全過(guò)程。主要有:原料配料站入磨皮帶在線分析儀;生料磨出磨成品采用細(xì)度檢測(cè)儀;水泥磨出磨在線顆粒級(jí)配檢測(cè)儀;煤粉細(xì)度在線檢測(cè)儀。
3.4生產(chǎn)控制智能化
生產(chǎn)控制智能化包含:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的擴(kuò)展，燒成系統(tǒng)和磨系統(tǒng)的專(zhuān)家優(yōu)化,水泥包裝自動(dòng)化(與智能物流一卡通集成),散裝控制自動(dòng)化(與智能物流一卡通集成),堆取料機(jī)無(wú)人駕駛自動(dòng)化,全廠供水、供氣自動(dòng)化控制,改變部分設(shè)備的控制模式如立磨控制、稀油站控制等,進(jìn)一步完善DCS系統(tǒng)控制要求，如增加PID自動(dòng)回路調(diào)節(jié)、增加系統(tǒng)顯示信息、增加設(shè)備及工藝等報(bào)警檢測(cè)及預(yù)警信息等自動(dòng)控制水平和控制手段,提升控制的智能化水平。
1)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)改造要求
根據(jù)各專(zhuān)業(yè)數(shù)字化采集要求,原有DCS系統(tǒng)的配置要求已不能滿足智能化工廠的設(shè)計(jì)要求。因此,原有的DCS系統(tǒng)配置需從以下幾個(gè)方面提升要求:
授權(quán):3增加PROFIBUS_DP主站模塊;4增加雙屏顯示功能。
2)提高控制軟件處理功能
提高自動(dòng)化控制水平和控制手段,是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)
控制智能化的華知金l精制的必要措施。.時(shí)
結(jié)合傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)編程要求,針對(duì)項(xiàng)目的改
造要求,提出如下措施:
①完善傳統(tǒng)的邏輯控制要求;
②增加工藝、設(shè)備參數(shù)的信息顯示功能;
③完善、修改部分設(shè)備如立磨控制箱、稀油站控制箱、堆取料機(jī)控制箱等的遠(yuǎn)程控制和操作功能;
④4增加和完善PID自動(dòng)控制調(diào)節(jié)回路;
⑤建立設(shè)備分級(jí)和故障分級(jí)系統(tǒng),結(jié)合邏輯控
備按車(chē)間要求、工藝要求、設(shè)備要求劃分為1類(lèi)設(shè)備、2類(lèi)設(shè)備、3類(lèi)設(shè)備等,根據(jù)設(shè)備的重要性確定在程序
中的處理過(guò)程。例如將小袋收塵器設(shè)為2類(lèi)設(shè)備,如
做延時(shí)判斷,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)如處理不好,再?zèng)Q定是否停相關(guān)設(shè)備。
⑥將專(zhuān)家優(yōu)化軟傳感器技術(shù)作為關(guān)鍵測(cè)量設(shè)備的備份。比如當(dāng)一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程測(cè)量設(shè)備失效時(shí),運(yùn)用軟傳感器,代替設(shè)備做出有效的預(yù)估。這就允許損壞設(shè)備維修期間控制和優(yōu)化系統(tǒng)可以持續(xù)工作。
3)PID調(diào)節(jié)回路
在應(yīng)用軟件程序編制中,根據(jù)工藝、設(shè)備要求,完善和增加PID自動(dòng)調(diào)節(jié)回路,提高自動(dòng)控制水平。
PID智能調(diào)節(jié):涉及到物料量、氣流量變化的設(shè)備(板喂機(jī)、給料機(jī)、秤、閥門(mén)等)根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定最佳工作參數(shù)點(diǎn),當(dāng)工作參數(shù)偏離最佳工作參數(shù)點(diǎn)時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié),減少中控人員手動(dòng)操作的工作量。
主要PID回路控制點(diǎn)有:
①在石灰石、輔料、石膏和混合材破碎機(jī)受料皮帶上設(shè)置秤計(jì)量,將物料量反饋給板喂機(jī),板喂機(jī)變頻調(diào)速,調(diào)整板喂機(jī)的給料速度,自動(dòng)調(diào)整輸送量。
②生料配料秤及板喂機(jī)通過(guò)在線分析儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
③生料磨入口溫度由循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。4窯尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由高溫風(fēng)機(jī)出口壓力控制。⑤噴水增濕系統(tǒng)由高溫風(fēng)機(jī)入口溫度控制。
⑥生料庫(kù)入倉(cāng)流量閥由小倉(cāng)倉(cāng)重控制。⑦生料倉(cāng)和煤粉倉(cāng)下流量閥由轉(zhuǎn)子秤控制。⑧窯頭罩負(fù)壓由窯頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。主要PID回路控制點(diǎn)的控制方式見(jiàn)表2。
4)水泥包裝自動(dòng)化
建議部分水泥包裝采用自動(dòng)插袋、自動(dòng)裝車(chē)功能,可以有效降低勞動(dòng)定員,提高勞動(dòng)效率,提升勞動(dòng)安全。
包裝自動(dòng)化控制系統(tǒng)與智能物流一卡通相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)部分水泥包裝車(chē)間的智能化要求。
5)水泥散裝控制自動(dòng)化
改造原有的散裝控制箱,將散裝的自動(dòng)控制、結(jié)合視頻監(jiān)控與智能物流一卡通,實(shí)現(xiàn)水泥散裝的智能化要求。
6)水處理自動(dòng)化
水泵房不設(shè)崗位,自動(dòng)調(diào)壓,壓力在中控室顯示。具體措施:水泵房的控制改至中控室控制,基于能源管理要求,增設(shè)電磁流量計(jì),流量信號(hào)(包括瞬時(shí)流量和累積流量)通過(guò)總線通訊方式傳至中控室和能源管理中心。在出水總管上安裝壓力變送器，壓力信號(hào)傳至中控室。
建議:各車(chē)間進(jìn)水總管設(shè)電磁流量計(jì),流量信號(hào)(包括瞬時(shí)流量和累積流量)通過(guò)總線通訊方式傳至中控室。流量計(jì)前設(shè)電動(dòng)閘閥(管徑不小于DN50)或電磁閥(管徑小于DN50)。另外設(shè)旁通管。
在中控操作畫(huà)面編制全廠用水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)畫(huà)面，中控操作員對(duì)全廠用水及各車(chē)間用水顯示、監(jiān)視、調(diào)節(jié)。提高用水效率,不設(shè)巡檢工。
7)壓縮空氣站智能控制
改變?cè)瓑嚎s空氣控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制模式至中控控制,空壓機(jī)控制箱按運(yùn)行時(shí)間選擇卸載和運(yùn)行,保證設(shè)定的總管壓力范圍。同時(shí)設(shè)壓力變送器,信號(hào)傳至中控室?；谀芰抗芾硪?建議加設(shè)氣體流量計(jì)。保證最遠(yuǎn)點(diǎn)壓力在0.5 MPa以上,每個(gè)車(chē)間壓力在中控室顯示,中控室設(shè)壓縮空氣管網(wǎng)的界面。
各車(chē)間儲(chǔ)氣罐前依次設(shè)電動(dòng)閘閥或電磁閥及截止閥,外設(shè)旁通截止閥。儲(chǔ)氣罐后加裝壓力變送器,壓力信號(hào)傳至中控室,顯示實(shí)時(shí)壓力。電磁閥(電動(dòng)閥)可以在中控人工開(kāi)關(guān),停產(chǎn)關(guān),工作開(kāi)。
在中控操作畫(huà)面編制全廠用氣管網(wǎng)監(jiān)測(cè)畫(huà)面，中控操作員對(duì)全廠用氣及各車(chē)間用氣顯示、監(jiān)視、控制。提高用氣效率,不設(shè)巡檢工。
8)專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)
專(zhuān)家優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)智能控制、減員增效、節(jié)能減排的具體措施。考慮采用:①燒成系統(tǒng)專(zhuān)家優(yōu)化;②生料磨系統(tǒng)專(zhuān)家優(yōu)化;⑶煤磨系統(tǒng)專(zhuān)家優(yōu)化;④水泥磨系統(tǒng)專(zhuān)家優(yōu)化。
水泥專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)水泥生產(chǎn)線的高級(jí)自控優(yōu)化系統(tǒng),通過(guò)運(yùn)用模糊邏輯、模型預(yù)估、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)人工智能控制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥工廠的全自動(dòng)操作,減少中控操作員數(shù)量,消除操作員人為因素對(duì)生產(chǎn)的不利影響,并且在穩(wěn)定工況的前提下實(shí)現(xiàn)降低水泥生產(chǎn)企業(yè)能源消耗,降低碳排放,達(dá)到增產(chǎn)保質(zhì)的效果,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3.5物流控制智能化
升級(jí)智能物流一卡通系統(tǒng),結(jié)合水泥散裝、水泥包裝的自動(dòng)化改造,實(shí)現(xiàn)原燃材料采購(gòu)運(yùn)輸及產(chǎn)品銷(xiāo)售自動(dòng)處理,融合采購(gòu)、銷(xiāo)售、質(zhì)量、財(cái)務(wù)信息,打造智能物流系統(tǒng),并且和ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合的集中分布式架構(gòu),有效整合ERP、MES系統(tǒng)和智能物流系統(tǒng),提升物流系統(tǒng)的運(yùn)行效率,降低物流運(yùn)行成本。形成對(duì)原燃材料等的采購(gòu)、水泥銷(xiāo)售、質(zhì)量等的整體管控要求。3.6可視化
3.6.1現(xiàn)場(chǎng)可視化
在原有的現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控基礎(chǔ)上,根據(jù)各專(zhuān)業(yè)要求,合理增加部分視頻監(jiān)控點(diǎn)。
原則:需要人工巡檢的閥門(mén)、溜子及相關(guān)設(shè)備總體情況等關(guān)鍵部位設(shè)置攝像頭,視頻信號(hào)連至中控,由中控人員進(jìn)行監(jiān)控,減少巡檢人員數(shù)量。視頻監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備情況見(jiàn)表3。
 
3.6.2生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化
完成對(duì)生產(chǎn)流水線上重要工藝參數(shù).設(shè)備狀態(tài)、料位、喂料量進(jìn)行監(jiān)視。所有圖形根據(jù)工廠原有圖形站上的生產(chǎn)流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì),所有顯示值均為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)刷新?？梢暬哂腥缦鹿δ?
1)生產(chǎn)工藝流程圖
完成對(duì)生產(chǎn)流水線上重要工藝參數(shù).設(shè)備狀態(tài)、料位、喂料量等的監(jiān)視。所有圖形根據(jù)工廠原有圖形站上的生產(chǎn)流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì),所有顯示值均為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),定時(shí)刷新。主要有:生產(chǎn)流程顯示、工藝參數(shù)顯示、主機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)顯示,報(bào)警顯示等。
2)趨勢(shì)曲線
以曲線形式顯示生產(chǎn)流程上重要工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)及歷史變化趨勢(shì),并將相關(guān)的曲線放在一個(gè)屏顯示,用于分析對(duì)比。主要有:分類(lèi)定義曲線、實(shí)時(shí)曲線顯示、歷史曲線顯示、曲線縮放。
3)生產(chǎn)報(bào)表
定時(shí)工藝參數(shù)報(bào)表,生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)按班/日/月/年報(bào)。4)遠(yuǎn)程監(jiān)控
通過(guò)VPN連接,可以實(shí)現(xiàn)在任何地方只要有Internet就能監(jiān)控工廠,同時(shí)能查看歷史曲線,分析和優(yōu)化工廠,進(jìn)行事故分析。
3.6.3 生產(chǎn)管理可視化
從生產(chǎn)排程、物料庫(kù)存、物料消耗、質(zhì)量情況、能源消耗、備品備件等各個(gè)環(huán)節(jié),以圖表的形式提供給相應(yīng)的管理人員,供管理人員決策。
3.7生產(chǎn)管理信息化MES
在水泥制造企業(yè)里,MES系統(tǒng)是面向生產(chǎn)、計(jì)劃、執(zhí)行利用的主要信息化手段和工具,管理的核心功能處于運(yùn)營(yíng)管理層面,但其信息流和部分功能則橫跨生產(chǎn)控制層和業(yè)務(wù)管理層,成為一個(gè)跨管理領(lǐng)域、跨系統(tǒng)的綜合性管理系統(tǒng)。
1)建立集中扁平化的集團(tuán)管控模式
在新常態(tài)下,我們面臨著快速變化、激烈競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)環(huán)境,從金字塔式的分權(quán)管理轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄交募瘷?quán)管理已成為全球領(lǐng)先企業(yè)的共同選擇。實(shí)施集中管理、分散經(jīng)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)模式,公司能夠在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)制造成本的下降和提升整個(gè)價(jià)值鏈對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度。集中扁平化的管控模式體現(xiàn)為集中管理、分散經(jīng)營(yíng),內(nèi)部供應(yīng)鏈高度集成的管理體系。
2)建立基于價(jià)值鏈的管理流程
集成價(jià)值鏈管理系統(tǒng)把整條價(jià)值鏈上的活動(dòng)作為一個(gè)連續(xù)的、無(wú)縫進(jìn)行的過(guò)程來(lái)加以規(guī)劃和優(yōu)化,進(jìn)行相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而不是按照活動(dòng)功能分隔開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu),推動(dòng)從科層制的縱向流程轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠?yīng)鏈的橫向流程。
隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,縱向流程延長(zhǎng)信息溝通渠道,導(dǎo)致效率低下,產(chǎn)生利益本位主義,增加管理成本,不利于對(duì)市場(chǎng)變化做出快速反應(yīng)。在國(guó)際化、信息化時(shí)代背景下,流程再造的目標(biāo)就是打破縱向流程,建立基于供應(yīng)鏈的橫向流程,提升公司對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度,從而降低成本。不僅是總部職能部門(mén)之間,而且在總部與子公司、事業(yè)部之間都要有清楚并且順暢的業(yè)務(wù)流程關(guān)系。在信息系統(tǒng)的支撐和控制下,流程運(yùn)行高效快捷。
通過(guò)MES系統(tǒng),進(jìn)一步提升生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理水平,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析處理,給生產(chǎn)管理者提供決策依據(jù)。
生產(chǎn)管理信息化設(shè)計(jì)了以下管理模塊:生產(chǎn)計(jì)劃管理;生產(chǎn)執(zhí)行管理;庫(kù)存管理;生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控管理;質(zhì)量管理;設(shè)備管理;備品備件管理;生產(chǎn)對(duì)標(biāo)管理;APP移動(dòng)查詢(xún)。
系統(tǒng)上線的過(guò)程也就是流程再造和管理變革提升的過(guò)程,解決方案的實(shí)施必須和流程再造緊密結(jié)合,才能取得成功,才能真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型。3.8能源管理中心
能源管理系統(tǒng)是企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,它的主要功能是實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)分散的數(shù)據(jù)采集和控制、集中的管理調(diào)度和能源供需平衡,以及實(shí)現(xiàn)所需能源預(yù)測(cè),為在生產(chǎn)全過(guò)程中實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能、降耗和環(huán)保的目標(biāo)創(chuàng)造條件。
集成、融合是能源管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析是手段,節(jié)能、降耗、降低成本是目的。3.9建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心
根據(jù)每個(gè)工廠的實(shí)際情況,設(shè)置一套數(shù)據(jù)服務(wù)器,該服務(wù)器的重要功能完成設(shè)備數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、供應(yīng)數(shù)據(jù)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)等的采集與管理,建立一套完整的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理中心，將數(shù)據(jù)中心和MES系統(tǒng)共用統(tǒng)一平臺(tái)。
4結(jié)論及建議
1)水泥工廠智能化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),是實(shí)現(xiàn)《建材工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016~2020年)》的必要措施。
2)將智能控制、智能物流、信息化管理等技術(shù)應(yīng)用到水泥生產(chǎn)的全過(guò)程,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等的綜合應(yīng)用,進(jìn)一步優(yōu)化水泥生產(chǎn)控制過(guò)程,提升質(zhì)量控制技術(shù),完善質(zhì)量管理機(jī)制,提高設(shè)備管理水平等,實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥工廠的智能管控,技術(shù)上是可行的,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多條示范生產(chǎn)線。
3)水泥工廠智能化將有利于企業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,節(jié)能降耗,降低成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
4)建議水泥工廠根據(jù)企業(yè)各自設(shè)備維護(hù)情況及管理水平,對(duì)近年投產(chǎn)的生產(chǎn)線優(yōu)先升級(jí)改造,也可以分步實(shí)施,先從智能物流著手;企業(yè)應(yīng)事先做好可行性研究及風(fēng)險(xiǎn)防范,與地方政府充分溝通,做好轉(zhuǎn)崗分流人員預(yù)案,減少失業(yè)人員,保持社會(huì)穩(wěn)定。