水泥企業(yè)智能化建設(shè)和兩化深度融合發(fā)展的路徑和相關(guān)案例介紹

兩化融合指在全球進(jìn)入信息化時(shí)代的大背景下，加快我國制造業(yè)的信息化和工業(yè)化融合發(fā)展。在我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新常態(tài)下，加快發(fā)展智能制造，提升質(zhì)量、降低消耗特別是自然資源和能源的消耗，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，是培育我國經(jīng)濟(jì)增長新動(dòng)能的必由之路，也是我國與發(fā)達(dá)國家處在同一起跑線上、搶占未來科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)的重大戰(zhàn)略選擇。工信部發(fā)布的《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》，在總結(jié)“十三五”兩化融合成效和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了兩化深度融合的發(fā)展目標(biāo)、主要任務(wù)和措施，工信部辦公廳2020年專門印發(fā)了《建材工業(yè)智能制造數(shù)字轉(zhuǎn)型行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》。水泥行業(yè)除了實(shí)施必要的節(jié)能技術(shù)改造和利用替代能源等措施外，通過信息技術(shù)（IT）和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)（OT）的融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行技術(shù)和管理水平的同步提升，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳的有效措施之一。近年來，不少大中型水泥企業(yè)特別是集團(tuán)型企業(yè)在實(shí)施節(jié)能降碳技術(shù)改造的同時(shí)，積極開展智能化建設(shè)以及兩化深度融合工作以形成信息化環(huán)境下的新型能力，成為水泥行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的熱點(diǎn)之一。2020年以來，我中心發(fā)揮熟悉水泥企業(yè)管理業(yè)務(wù)、了解兩化深度融合標(biāo)準(zhǔn)要求的優(yōu)勢，作為貫標(biāo)咨詢機(jī)構(gòu)參與和指導(dǎo)有關(guān)水泥企業(yè)申報(bào)工信部智能化建設(shè)典型案例以及兩化融合管理體系的分級建設(shè)和認(rèn)證工作。2021年至今，除了指導(dǎo)部分企業(yè)獲得兩化融合A和AA級認(rèn)證外，2022年指導(dǎo)湖州槐坎南方水泥有限公司成為水泥企業(yè)中第一家取得全國目前最高級別的兩化融合AAA級（全流程）認(rèn)證，另有3家基礎(chǔ)較好的水泥企業(yè)處于AAA級創(chuàng)建和申報(bào)過程中。本文總結(jié)歸納上述企業(yè)的貫標(biāo)和AAA級認(rèn)證創(chuàng)建工作，對水泥企業(yè)智能化建設(shè)和兩化深度融合發(fā)展的路徑和案例進(jìn)行分享。

1、在原有自動(dòng)化程度較高基礎(chǔ)上增設(shè)必要的智能檢測和控制設(shè)備新型干法水泥生產(chǎn)線由中央控制室通過DCS（計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)）集中操作控制，機(jī)械化和電氣自動(dòng)化程度較高。為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)運(yùn)營效率，近年來在減量置換新建的智能化水泥生產(chǎn)線和對原有生產(chǎn)線的智能化改造中，在常規(guī)電氣自動(dòng)化配置基礎(chǔ)上增設(shè)必要的智能檢測和控制設(shè)備，這些設(shè)備主要有：（1）生產(chǎn)過程運(yùn)行參數(shù)在線檢測和控制：石灰石在線跨帶成分分析、原煤進(jìn)廠自動(dòng)取樣檢測分析（圖1）；入磨生料在線跨帶分析控制、生料粒度在線檢測、入窯熱生料在線檢測、窯尾高溫?zé)煔夥治?、窯頭火焰多點(diǎn)測溫、出窯熟料f-CaO在線檢測；水泥粉磨過程在線粒度檢測、在線鈣硫分析等。（2）過程產(chǎn)品質(zhì)量的自動(dòng)采樣和分析：實(shí)施“智能化驗(yàn)室”（或稱智能質(zhì)量控制）的水泥工廠對出磨生料、煤粉，入窯生料、出窯熟料及出磨水泥等的自動(dòng)取樣、樣品自動(dòng)輸送、自動(dòng)制樣和自動(dòng)分析（圖2），以實(shí)現(xiàn)對過程產(chǎn)品質(zhì)量的高頻檢測，并為智能質(zhì)量控制創(chuàng)造條件。需要說明的是：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是水泥廠化驗(yàn)室（或稱質(zhì)控部）下屬“生產(chǎn)控制組”的過程產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)檢測功能，并不能取代物檢組（熟料、水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)等）和過程產(chǎn)品質(zhì)量控制的功能，因此在某些成果或資料上稱其為“全自動(dòng)化驗(yàn)室”并不確切。圖1原煤進(jìn)廠自動(dòng)取樣和檢驗(yàn)

圖2過程產(chǎn)品質(zhì)量的自動(dòng)采樣和分析（3）生產(chǎn)設(shè)備以及安全環(huán)保裝置的智能化巡檢和控制：新型干法水泥屬于流程型大工業(yè)生產(chǎn)過程，隨著生產(chǎn)設(shè)備、通用設(shè)備的大型化和控制要求不斷提高，設(shè)備設(shè)施的完好率和有效運(yùn)轉(zhuǎn)率對生產(chǎn)過程有重大影響，同時(shí)安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)是企業(yè)的重點(diǎn)工作。由此大多數(shù)水泥企業(yè)在智能化建設(shè)中把生產(chǎn)設(shè)備的智能化巡檢控制，以及對安全、環(huán)保設(shè)施的數(shù)字化管理作為重點(diǎn)投入內(nèi)容之一，目前主要有：①主機(jī)（窯、磨、篦冷機(jī)、輥壓機(jī)、大型風(fēng)機(jī)等）和重要輔助設(shè)備（如選粉機(jī)、高效提升機(jī)、熟料鏈斗輸送機(jī)、大型電機(jī)等）增加測溫測振裝置，并把振動(dòng)頻譜分析作為預(yù)判故障信息（見圖3）；②智能化設(shè)備潤滑裝置；③熱工設(shè)備設(shè)施表面散熱紅外成像測溫監(jiān)控裝置（控制散熱損失）；④對無動(dòng)力閥門（如預(yù)熱器系統(tǒng)的鎖風(fēng)下料閥）動(dòng)作情況采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、圖像自動(dòng)分析及報(bào)警提示；⑤對大型高效袋收塵器、脫硫脫硝設(shè)備、污水處理等環(huán)保治理設(shè)備設(shè)施的聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化控制裝置；⑥生產(chǎn)現(xiàn)場和危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)的危險(xiǎn)源監(jiān)測、視頻監(jiān)控、電子圍欄等，對物的不安全狀態(tài)（如氨水、煤粉系統(tǒng)CO泄漏）、人的不安全行為（如誤入危險(xiǎn)區(qū)域、誤操作）的監(jiān)控和自動(dòng)提示警告等。圖3主機(jī)設(shè)備在線監(jiān)測和振動(dòng)頻譜分析（4）物流和料位監(jiān)控：新型干法水泥廠的物流量大，如1條5?000t/d生產(chǎn)線的年進(jìn)出廠物流量就達(dá)300萬t以上。為提高物流管理效率，近年來水泥企業(yè)在原有計(jì)量設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)上，增設(shè)的智能化設(shè)備主要有：①無人值守智能地磅，用于車運(yùn)大宗原、燃料和產(chǎn)品的進(jìn)出廠自動(dòng)計(jì)量（有些企業(yè)的石灰石進(jìn)廠和部分熟料發(fā)放通過電子皮帶秤實(shí)現(xiàn)）；②對船運(yùn)散裝物料采用智能抓斗式起重機(jī)或電子皮帶秤；③包裝水泥在原有自動(dòng)包裝機(jī)基礎(chǔ)上采用智能插袋機(jī)和裝車系統(tǒng)，并配置在線袋重自動(dòng)復(fù)核裝置，散裝水泥采用流量計(jì)自動(dòng)檢測控制或在單車車位下的智能地磅控制，但目前單車流量自動(dòng)檢測裝置的計(jì)量精度尚未達(dá)到貿(mào)易結(jié)算要求；④對原有筒庫（原料、生料、熟料、水泥等）的自動(dòng)庫位檢測裝置實(shí)施智能化改進(jìn)，對原料、原煤預(yù)均化庫以及大型熟料庫采用3D庫位掃描成像（圖4），或在采用智能化行車布料的基礎(chǔ)上通過數(shù)據(jù)處理形成數(shù)字化庫位，實(shí)現(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)物料庫存量自動(dòng)檢測。圖4預(yù)均化庫3D料位成像

上述智能計(jì)量和檢測裝置加上“一卡通”“車船預(yù)約系統(tǒng)”等軟件的應(yīng)用，為大宗物料的進(jìn)出廠控制、生產(chǎn)平衡以及采購訂單、物料運(yùn)輸調(diào)度和財(cái)務(wù)核算等方面應(yīng)用ERP等智能化管理創(chuàng)造條件（圖5）。圖5SAP訂單管理和“一卡通”自動(dòng)同步

2、建立信息化環(huán)境下的新型能力和兩化融合管理體系智能化建設(shè)除了增加必要的智能檢測和控制設(shè)備外，應(yīng)從數(shù)據(jù)的有效利用入手，推進(jìn)數(shù)據(jù)、技術(shù)、業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)四要素的持續(xù)改進(jìn)，并按《信息化和工業(yè)化融合管理體系要求》（GB/T23001—2017）、《信息化和工業(yè)化融合管理體系新型能力分級要求》（GB/T23006—2022）等標(biāo)準(zhǔn)的要點(diǎn)循序漸進(jìn)，切合企業(yè)實(shí)際、分級建立信息化環(huán)境下的新型能力和兩化融合管理體系。從筆者接觸了解的水泥企業(yè)智能化建設(shè)和兩化融合管理體系的策劃、實(shí)施、評測和改進(jìn)情況，做好數(shù)據(jù)、技術(shù)、業(yè)務(wù)流程和組織結(jié)構(gòu)四要素的系統(tǒng)性解決方案并實(shí)施持續(xù)優(yōu)化，是充分發(fā)揮智能化設(shè)備、設(shè)施作用的有效途徑，也是提高企業(yè)運(yùn)行技術(shù)和管理水平的有效途徑，其經(jīng)濟(jì)效益比簡單的智能化硬件投入高得多。1）新型能力建設(shè)涉及的組織單元、價(jià)值活動(dòng)客體和信息物理空間以D水泥廠智能化設(shè)備運(yùn)維管控能力為例：①涉及的組織單元：生產(chǎn)部，該廠在組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，生產(chǎn)運(yùn)行、質(zhì)量檢驗(yàn)控制、機(jī)電設(shè)備管理合并在一個(gè)部門，并取消車間層級，直接管理到班組；信息中心，統(tǒng)籌全廠信息化工作，包括設(shè)備運(yùn)行和維修信息；財(cái)務(wù)部，固定資產(chǎn)和資金的數(shù)字化管理；供銷部，備品備件和維修材料的數(shù)字化采購，包括通過和合作伙伴的信息化協(xié)同向零庫存努力。②涉及的價(jià)值活動(dòng)客體：設(shè)備巡檢和維修、潤滑、設(shè)備隱患和事故、備件、設(shè)備檢維修人員績效管理等。③涉及的信息-物理空間：NC（ERP）系統(tǒng)；MES系統(tǒng)；DCS系統(tǒng)，包括由DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)采集用于監(jiān)測設(shè)備工作電流、溫度、限位、振動(dòng)等信息的現(xiàn)場PLC控制器、智能化儀表等；視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像和可上傳信息的人工手持巡檢儀等。信息采集、傳送和處理用的接口、網(wǎng)絡(luò)（包括5G通信）、服務(wù)器、機(jī)房配置以及防火墻、入侵防御系統(tǒng)等信息安全技術(shù)措施應(yīng)在IT網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中統(tǒng)籌規(guī)劃。2）新型能力建設(shè)的技術(shù)方案制定與應(yīng)用X水泥廠在打造“數(shù)字化生產(chǎn)與運(yùn)營管控能力”中，在DCS系統(tǒng)、NC（ERP）財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、車船預(yù)約管理系統(tǒng)、物流一卡通系統(tǒng)等自動(dòng)化與信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建設(shè)數(shù)據(jù)中臺(tái)、MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)；APC先進(jìn)過程控制系統(tǒng)；BIM可視化系統(tǒng)等項(xiàng)目。將各信息化系統(tǒng)、智能化裝備通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，并打通各信息系統(tǒng)之間以及信息系統(tǒng)與智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)營過程中的數(shù)據(jù)共享、分級交換和按設(shè)計(jì)的智能化控制流程流轉(zhuǎn)應(yīng)用，“數(shù)字化生產(chǎn)與運(yùn)營管控能力”的兩化融合系統(tǒng)框架示意見圖6。此外，該水泥工廠是集團(tuán)型企業(yè)的下屬子公司，財(cái)務(wù)、產(chǎn)品銷售和大宗原燃料的采購由區(qū)域公司集中管理，具體運(yùn)行由區(qū)域公司和工廠之間通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息智能化管理更顯現(xiàn)其便捷和高效。圖6數(shù)字化生產(chǎn)與運(yùn)營管控能力軟件系統(tǒng)框架3）“數(shù)據(jù)開發(fā)和技術(shù)應(yīng)用”的實(shí)施在智能化和兩化融合體系建設(shè)中，數(shù)據(jù)的開發(fā)利用處于基礎(chǔ)性地位，并需通過相關(guān)技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用。HK公司生產(chǎn)線已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，通過DCS系統(tǒng)、電能集采系統(tǒng)、質(zhì)量檢測系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)運(yùn)行、過程質(zhì)量檢測、能源等數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，但各專業(yè)和部門采集的數(shù)據(jù)相對獨(dú)立且較為分散，部門和系統(tǒng)之間、上下級之間的數(shù)據(jù)傳遞仍需人工錄入OA（辦公自動(dòng)化）或智能手機(jī)傳遞，處于“信息孤島”狀態(tài)，實(shí)時(shí)性較差、效率低。在創(chuàng)建兩化融合AAA級（流程級）企業(yè)過程中，其數(shù)據(jù)開發(fā)利用情況舉例如下：（1）建設(shè)工廠級主數(shù)據(jù)庫：①全面梳理生產(chǎn)運(yùn)營業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)，綜合匯總工藝過程、質(zhì)量管控、設(shè)備運(yùn)維、能源消耗、物料進(jìn)出廠、安全環(huán)保管控財(cái)務(wù)管理和人員能力、班組和部門績效等各方面數(shù)據(jù)，建設(shè)一體化大數(shù)據(jù)中心，為企業(yè)內(nèi)部管理以及集團(tuán)公司統(tǒng)一管控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)“量出一規(guī)、數(shù)出一門”。②依托工廠級主數(shù)據(jù)庫確定生產(chǎn)運(yùn)營信息管理系統(tǒng)解決方案，內(nèi)含流程圖實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)管理、能源管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、預(yù)警管理、安全隱患排查、環(huán)保（除塵和脫硫、脫硝等）管理、物流供應(yīng)鏈、財(cái)務(wù)管理和KPI績效管理等主要功能模塊。③制訂數(shù)據(jù)管理制度和管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、跨部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和全局化管控，主數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化，為數(shù)據(jù)中臺(tái)、算法平臺(tái)、運(yùn)維平臺(tái)、結(jié)算平臺(tái)等提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)。同時(shí)制訂數(shù)據(jù)安全策略，采用安全服務(wù)器監(jiān)管。數(shù)據(jù)的規(guī)范采集和共享，為各類智能化技術(shù)應(yīng)用和管理優(yōu)化提供支撐，如圖7所示。圖7工廠級主數(shù)據(jù)庫架構(gòu)（2）數(shù)據(jù)的共享和有效利用：HK公司在建立規(guī)范有效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分級、共享和有效利用。一是除辦公電腦外，利用智能手機(jī)分級、分應(yīng)用對象自動(dòng)推送相關(guān)信息和報(bào)警提示；二是通過實(shí)施IT技術(shù)和工業(yè)（OT）技術(shù)的融合應(yīng)用、使數(shù)據(jù)在全工況智能生產(chǎn)優(yōu)化控制、一體化智能質(zhì)量管控、設(shè)備智能運(yùn)維管控、節(jié)能減排智能管控、環(huán)保和安全生產(chǎn)數(shù)字化管理、數(shù)字化營運(yùn)管控和精益生產(chǎn)輔助決策方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化應(yīng)用。其中出窯熟料質(zhì)量自動(dòng)檢測和窯系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)智能聯(lián)動(dòng)優(yōu)化控制，在新型干法企業(yè)中實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行控制技術(shù)的突破和創(chuàng)新。（3）數(shù)據(jù)開發(fā)利用成效舉例：水泥企業(yè)對出窯熟料的檢測結(jié)果滯后生產(chǎn)過程（1h左右）。在人工傳遞檢測數(shù)據(jù)后，對熟料質(zhì)量波動(dòng)的生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，如風(fēng)、煤、料、窯（篦）速的調(diào)整是滯后的，過去只能憑操作員或管理人員的經(jīng)驗(yàn)預(yù)估控制。質(zhì)量檢測和生產(chǎn)操作運(yùn)行之間信息交流實(shí)時(shí)性不夠、關(guān)聯(lián)度不足成為行業(yè)痛點(diǎn)。HK公司在打通質(zhì)量檢測和生產(chǎn)控制調(diào)整的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享后，通過優(yōu)化控制軟件實(shí)現(xiàn)從熟料質(zhì)量預(yù)測到窯系統(tǒng)操作運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)尋優(yōu)匹配，并對原燃材料配料從熟料質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)開始實(shí)現(xiàn)智能雙閉環(huán)控制，此舉對在穩(wěn)定熟料質(zhì)量基礎(chǔ)上提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率和降低煤電消耗產(chǎn)生了積極作用，如圖8、圖9所示。圖8質(zhì)量管控和窯系統(tǒng)參數(shù)一體優(yōu)化

圖9在線熟料率值和生料配比自動(dòng)調(diào)整控制除上述措施外，HK公司還實(shí)施了以下主要的生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化和數(shù)字化管理：①通過全流程生產(chǎn)智能控制平臺(tái)，應(yīng)用質(zhì)量預(yù)測、窯況和運(yùn)行參數(shù)辨識(shí)、看火電視火焰自動(dòng)識(shí)別等實(shí)現(xiàn)窯系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化；磨系統(tǒng)一鍵啟停和有效利用低谷電的生產(chǎn)調(diào)度控制算法和優(yōu)化；窯、生料磨、煤磨等系統(tǒng)異常工況辨識(shí)和處置規(guī)則庫等，共30項(xiàng)AI算法，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線的全局尋優(yōu)和“駕駛倉”智能控制。②窯頭、窯尾的廢氣風(fēng)量風(fēng)溫參數(shù)；生料輥壓機(jī)、煤磨烘干用風(fēng)參數(shù)和純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)優(yōu)化，6級預(yù)熱器窯的噸熟料余熱發(fā)電量達(dá)30kWh/t、能耗比3.9%左右，在同類生產(chǎn)線中領(lǐng)先。③分工序、主機(jī)、班組的能耗指標(biāo)統(tǒng)計(jì)和信息自動(dòng)推送；偏離能耗控制目標(biāo)值時(shí)的原因分析提示，并在水泥行業(yè)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)窯系統(tǒng)熱效率的在線熱工標(biāo)定。通過智能化建設(shè)和兩化融合管理體系的有效運(yùn)行，HK公司各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到有效提升，全廠3條生產(chǎn)線的單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)均處于行業(yè)先進(jìn)水平。其中3#線（7?500t/d）智能化投運(yùn)前后的能耗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)線人數(shù)對比見表1。表13#線智能化投運(yùn)前后對比

3、需關(guān)注改進(jìn)的問題從我們接觸的水泥企業(yè)智能化和兩化融合建設(shè)情況來看，大部分企業(yè)圍繞提質(zhì)降耗、形成信息化環(huán)境下新型能力的目標(biāo)開展軟硬件建設(shè)和持續(xù)改進(jìn)，取得較好經(jīng)濟(jì)效益。但少數(shù)企業(yè)也存在一些值得商榷的問題，希望引起有關(guān)水泥企業(yè)、智能化技術(shù)方案供應(yīng)商等共同關(guān)注和研究。1）重硬件、輕“軟件”現(xiàn)象智能化設(shè)備設(shè)施的硬件投入看得見、摸得著，好的設(shè)備投入后在正常維護(hù)使用情況下效果較為直觀，是水泥企業(yè)和智能化設(shè)備供方所共同樂見的。但在“軟件”方面存在設(shè)計(jì)不到位或缺失；工廠實(shí)際應(yīng)用程度差；實(shí)施智能化后對原有管理流程和管理方式?jīng)]有多少改進(jìn)的現(xiàn)象，舉例如下。窯、磨系統(tǒng)的智能運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)（簡稱專家系統(tǒng)）：窯磨系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)企業(yè)主營業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行的優(yōu)劣對提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗等都有重大影響。筆者觀察，上述專家系統(tǒng)在生產(chǎn)工藝流程相同、裝備水平大體一致的水泥企業(yè)之間的應(yīng)用效果存在較大差異。一般窯系統(tǒng)專家系統(tǒng)由10個(gè)左右運(yùn)行優(yōu)化模塊組成，磨系統(tǒng)由6個(gè)左右運(yùn)行優(yōu)化模塊分別組成，好的優(yōu)化軟件不但認(rèn)真歸納提煉運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整規(guī)律并形成正常工況下的優(yōu)化控制模塊，還設(shè)置異常工況處置規(guī)則庫等，上述HK廠的智能化模塊投運(yùn)率大于95%。運(yùn)行狀況差的企業(yè)實(shí)際運(yùn)行中有50%左右優(yōu)化模塊退出運(yùn)行，改由人工操作，遠(yuǎn)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求（人工干預(yù)率<10%）。分析主要原因：①少數(shù)軟件提供方的“專家系統(tǒng)”優(yōu)化設(shè)計(jì)不到位或適用性差，軟件提供方自身不熟悉水泥生產(chǎn)工藝和實(shí)際運(yùn)行控制，簡單套用一些現(xiàn)成控制軟件或未能切合企業(yè)實(shí)際。②水泥企業(yè)自身的工藝控制和過程質(zhì)量、設(shè)備等基礎(chǔ)管理狀況較差，出現(xiàn)不穩(wěn)定工況的概率高，過多的“例外”事件導(dǎo)致主要適用于正常工況下優(yōu)化參數(shù)的專家系統(tǒng)有關(guān)模塊無法正常投運(yùn)，只能部分退出后仍由人工憑經(jīng)驗(yàn)控制。2）簡單減員增效和提高運(yùn)行管理效率問題有些水泥企業(yè)把智能化建設(shè)目的簡單歸結(jié)為減員增效，這是不全面的，也曲解了智能化的實(shí)質(zhì)價(jià)值。以目前應(yīng)用較多的智能過程質(zhì)量檢測為例：按兩條5?000t/d生產(chǎn)線簡單估算，智能過程質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施投入為1?500萬元左右；投入使用后，質(zhì)量控制部門的控制組人員大致可從12人減至4人（還需配備較高技術(shù)能力的機(jī)電維修人員），按平均工資每人12萬元/年（含社保等費(fèi)用）計(jì)，靜態(tài)投資回收期將達(dá)15年以上。智能過程質(zhì)量檢測控制的深層價(jià)值在于對水泥生產(chǎn)過程產(chǎn)品的質(zhì)量控制從原人工檢驗(yàn)、生產(chǎn)滯后調(diào)整（一般檢測頻次為1~2h/次）轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l檢測、實(shí)時(shí)傳遞并通過智能控制軟件實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程參數(shù)的實(shí)時(shí)控制和優(yōu)化調(diào)整，在提高生料、熟料、出磨水泥等過程產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性基礎(chǔ)上，可提高生產(chǎn)效率并降低單位產(chǎn)品能耗，產(chǎn)生的效益是多方面的。其中僅以熟料強(qiáng)度穩(wěn)定性提高為例，可在同樣符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及市場要求的前提下相對增加水泥中混合材用量2%，按兩條5?000t/d生產(chǎn)線年產(chǎn)300萬t水泥簡單估算，每年將產(chǎn)生至少600萬元的經(jīng)濟(jì)效益。3）智能化應(yīng)有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)和管理進(jìn)步、不要搞“門面工程”做好兩化深度融合，目的是通過智能化手段提升運(yùn)行水平和管理效率，如水泥企業(yè)通過數(shù)字化運(yùn)行分析和輔助決策實(shí)現(xiàn)內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)的“扁平化”和網(wǎng)絡(luò)化；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行、質(zhì)量控制、設(shè)備管理、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等各部門和業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)共享、整體運(yùn)行優(yōu)化；以及產(chǎn)供銷業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈高效數(shù)字化協(xié)同等。大部分水泥企業(yè)的智能化建設(shè)情況均反映了這一技術(shù)和管理進(jìn)步方向，但也有少數(shù)企業(yè)存在把智能化建設(shè)當(dāng)作面子工程的現(xiàn)象。如某廠有兩條生產(chǎn)線，其智能化建設(shè)存在以下值得商榷的問題：①單獨(dú)設(shè)置大面積智能化控制室，內(nèi)置近30臺(tái)“智能控制”專用電腦，并設(shè)專門的運(yùn)行維護(hù)人員，其實(shí)際功能主要是把中控室已有的DCS系統(tǒng)畫面和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表搬過來，再加上窯磨優(yōu)化