“来这个水泥厂参观的时候,你会感觉它不像个工厂。”
在即将进厂参观时,一位负责人如是告诉南方+记者。而在全部参观结束后南方+记者发现,它与人们传统印象中的水泥厂确实存在着诸多不同。
这座水泥厂是位于广西百色的华润水泥(田阳)有限公司(以下简称“田阳工厂”),9月24-26日,华润水泥在田阳工厂举行反向路演,邀请外界近距离系统感受智能制造、智能物流、数字化矿山的降本增效成果。
华润水泥(田阳)有限公司厂区俯瞰。
自2017年启动数字化、智能化转型以来,田阳工厂陆续部署了30余个第四次工业革命用例,围绕矿山管理、窑磨生产管理、质量管理、设备管理、物流管理等全流程生产环节进行数字赋能,利用5G、物联网、数字孪生、先进分析和无人驾驶等技术,推动“数智赋能”,促进生产效率、设备效率和产品质量的显着提升。
“我们希望用先进技术解决水泥生产运营过程中的痛点与难点,探索水泥全流程智能工厂之路,实现‘安环管得住、生产看得清、质量控得稳、设备连得上、能耗省得下’的管理目标”。华润水泥总裁景世青说。
在数字化与智能化的进程中,传统产业需要应对更多的新挑战,这一点上,华润水泥无疑具有较强的前瞻性。
数字化渗透各个环节
经过多年建设,如今数字化与智能化已经渗透到田阳工厂运行、生产的各个环节。
在离工厂不远处的水泥矿山,数辆大型纯电动无人矿车有条不紊地运行着,配矿流程采用5G和三维建模技术实现了数字化,结合智能矿车调度系统调派矿车,实现铲装及运输设备一体化协同,资源综合利用率提升至100%。
在田阳工厂的数字化矿山,无人驾驶矿车正在作业。
“通过数字孪生和三维建模技术,矿山形成虚拟仿真矿体模型,考虑产量、配矿质量要求、挖掘机和矿车效率等多维度变量约束,利用混合整数规划算法构建配矿优化模型,自动生成当班的采矿点位和采矿量组合最优配置方案,实现矿石资源零浪费。”矿山一名负责人说。
水泥生产的核心工艺可以概括为“两磨一烧”,其中“两磨”为原料粉磨与水泥粉磨,“一烧”为熟料煅烧。在核心工艺上的改进,也是田阳工厂数字化转型的重点所在。
在田阳工厂控制中心,大屏实时更新着生产各个环节的动态信息,石灰石、生熟料、水泥成品的产量,每一台设备的运行状态等数据,均能实时呈现。工厂通过自主研发窑磨先进控制模型,结合大数据分析和AI算法,实现对窑、磨、余热发电的智能控制。
田阳工厂的控制中心大屏上,各个环节的动态信息,设备运行状况,产品产量,员工健康状态等数据一目了然。
“我们一共开发了27个先进控制器,实现从原料、熟料到水泥粉末全流程的先进控制,程序智能操控的比例最高可以达到100%,即无需员工操作。”现场负责人说。
在质量监控上,工厂通过集成现场在线分析、智能化验室等检测设备,实现自动取样、制样、检测,推送检测结果到配料系统和质量管理系统,达成质量领域数据全连接。
而在设备运维上,工厂通过物联网5G通讯设备采集、监测关键设备振动、温度等数据,接入“润丰智慧”工业互联网平台并建立100个以上机理模型和算法对设备进行智能分析,提前预测设备隐患,指导现场开展维修维护。
破解传统产业“天花板”
华润水泥成立于2003年,是华南地区颇具规模及竞争力的水泥、熟料和混凝土生产商,位列中国水泥协会2023年“中国水泥上市公司综合实力排名”第五位。
不过,对于水泥产业的未来,景世青在接受采访时仍透露出一种“危机感”。
田阳工厂内部干净整洁。
“中国水泥行业需求量已经过了快速发展期,处于下降的平台期,这是城市化发展到一定阶段的客观现象,也是我们不得不面对的行业问题。”谈及水泥产业现状,景世青重点提及了“平台期”这个关键词。
水泥行业作为基建、房地产等行业的上游产业,会随着经济形势和固定资产投资的波动而受到影响。国家统计局数据显示,1-8月全国累计水泥产量同比略有增长(同口径),增幅不足0.5%,单月产量和累计产量均为2011年以来同期最低水平。
中国水泥协会指出,上半年各上市水泥企业业绩普遍下降,与水泥行业整体运行情况相符。另外,房地产业历经阶段性调整,长期的低迷也对水泥需求产生了不利。
中经智盛市场研究也在一份报告中表示,随着国家节能减排、矿山综合治理、错峰生产等环保政策的实施和推进,水泥产业发展被制约,全国水泥生产和出口同时进入平台期。水泥行业总体产能仍然处于过剩阶段,行业内部需要不断进行结构升级、优化和调整。
景世青认为,水泥行业工厂管理、现场作业上存在“自动化优化控制不足,产线智能化程度低,运营、设备、质量、EHS等管理依赖人的经验,纵深运营管控难度大”等难点,传统手段存在难以突破的瓶颈,所以需要通过数字化转型来实现水泥工厂“天花板”的突破。
工作人员通过系统实时监测工厂生产运行状态。
南方+记者注意到,田阳工厂的数字化建设成果,在效率提升、能耗降低和成本控制上体现得非常明显。
在反向路演中,华润水泥列出了一组数据,称“数智赋能”的运用,使田阳工厂实现二氧化碳排放下降24%,人均水泥产量提升105%,设备非计划停机下降56%,质量稳定性提升25%,矿车年度运营成本下降83%,提货平均交付时间下降39%,水泥质量变异系数下降25%。
向“灯塔工厂”努力
据悉,田阳工厂已经开启了申报灯塔工厂的进程,目前正在申报评审阶段,最终结果预计在今年冬季达沃斯论坛发布。
“目前水泥行业尚未有获评灯塔工厂的先例,但我们对田阳工厂非常有信心。”景世青表示,当初选择田阳工厂进行数字化转型试点,正是因为该工厂当时各项指标表现突出,拥有一条标准流程的、日产5000吨的新型水泥熟料生产线,基础管理扎实,生产稳定。
作为智能制造“先行先试”的基地,如今田阳工厂已经成为华润水泥内部的“灯塔”,在这里研发成熟的智能化应用,未来将快速推广到华润水泥在其他地区的生产基地,以提升公司整体数字化、智能化转型。
“不同层级的技术已在很多基地开始实施。”景世青介绍道,2022年6月,华润水泥“润丰智慧”工业互联网平台正式上线,全面服务华润水泥30多个生产基地。“平台现已接入各类设备及采集终端近4.7万个,日采集数据量超200G,运行算法达26大类100多种。”
随着“大象转身”般的转型进程加快,华润水泥也开始酝酿公司名称的“转型”。就在9月22日,该公司发布公告,宣布董事局审议通过“华润水泥控股有限公司”更名为“华润建材科技控股有限公司”事项,并将召开特别股东大会投票审议。
“这是我们发展历程中的里程碑,也是我们转型的新起点。”景世青表示,这次更名是希望准确阐释公司现有业务布局需要,顺应公司愿景和实现战略发展的需要,同时也是适应行业形势变化、满足自身发展需要。
【采写】南方+记者葛政涵
【出品】南方产业智库
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