央企經(jīng)驗(yàn) 水泥智能工廠到底該怎么建？

習(xí)近平總書記今年4月在廣西考察時(shí)強(qiáng)調(diào)，“要推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級(jí)，積極培育新興產(chǎn)業(yè)，加快數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”。在當(dāng)前智能制造的熱潮之下，很多水泥企業(yè)都在規(guī)劃建設(shè)智能工廠。

眾所周知，智能工廠的規(guī)劃建設(shè)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，智能工廠到底該怎么建？結(jié)合洛陽中聯(lián)水泥有限公司的智能化建設(shè)，談?wù)剛€(gè)人體會(huì)。

洛陽中聯(lián)廠區(qū)圖

一、智能化工廠的建設(shè)方向

當(dāng)前關(guān)于智能化的建設(shè)目標(biāo)提的最多的是降低成本、能耗，提高生產(chǎn)效率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，滿足環(huán)保以及安全生產(chǎn)的要求，通過人工智能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率最大化，這一目標(biāo)目前正在逐步實(shí)現(xiàn)。但是，智能化發(fā)展的深層次方向，應(yīng)該是最大限度的減少生產(chǎn)經(jīng)營對人的依賴，將員工從影響身體健康的一線環(huán)境中解脫出來，這其中既包括生產(chǎn)一線，尤其是高溫高塵高噪音等存在安全健康風(fēng)險(xiǎn)的崗位，也包括財(cái)務(wù)、采購營銷等需要提高信息流通效率以供決策層及時(shí)決策的部門。通過減少對人的依賴，達(dá)到提高經(jīng)營運(yùn)行效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的目的。將“人”這個(gè)在以后生產(chǎn)經(jīng)營中越來越稀缺的資源解放出來，從而實(shí)現(xiàn)讓“員工共享改革發(fā)展成果”的目的。

二、智能化工廠的建設(shè)路徑

1.做好頂層設(shè)計(jì)，建好一級(jí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)管控平臺(tái)。

現(xiàn)在的大部分企業(yè)因?yàn)榍捌趯χ悄芑母拍?、建設(shè)路徑不清楚，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的需要，分階段安裝了“能管軟件”、“質(zhì)量自動(dòng)配料”、“自動(dòng)發(fā)貨”等智能模塊，到整體智能化工廠建設(shè)需要各系統(tǒng)整合，打通數(shù)據(jù)流的時(shí)候，出現(xiàn)了系統(tǒng)不兼容，數(shù)據(jù)無法共享的問題。因此，智能化建設(shè)的第一步，也是關(guān)鍵一步就是做好頂層設(shè)計(jì)，規(guī)劃好從底層的生產(chǎn)經(jīng)營一線的數(shù)據(jù)采集到頂層的生產(chǎn)經(jīng)營決策路徑，理清ERP、MES、一線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的關(guān)系，企業(yè)必須根據(jù)自身實(shí)際情況，明確自身需求，在此基礎(chǔ)上選擇好一級(jí)數(shù)據(jù)管控平臺(tái)的建設(shè)，再根據(jù)一級(jí)數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)要求，結(jié)合生產(chǎn)、銷售、采購、財(cái)務(wù)各系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，選擇二級(jí)各個(gè)系統(tǒng)的智能化運(yùn)行方案，這樣才能保證建設(shè)完成后各系統(tǒng)之間的互通共享，才能真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。

2.結(jié)合企業(yè)實(shí)際選擇好智能化各二級(jí)子系統(tǒng)

目前各企業(yè)建設(shè)的智能水泥工廠二級(jí)子系統(tǒng)內(nèi)容也不統(tǒng)一，但是按照從內(nèi)部工廠到外部市場的范圍來看，總體內(nèi)容應(yīng)涵蓋：一是工廠內(nèi)部管控系統(tǒng)，包括

（1）智能礦山建設(shè)系統(tǒng)：具備礦山數(shù)字化開采方案，礦車無人駕駛，綠色礦山建設(shè)等功能；

（2）智能化驗(yàn)室建設(shè)：具備全自動(dòng)無人化原料、燃料驗(yàn)收取樣，過程質(zhì)量控制，出廠水泥控制等功能；

（3）窯磨專家操作控制系統(tǒng)，基本或全部替代中控室操作；

（4）智能設(shè)備管理系統(tǒng)，主要功能是巡檢及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理和設(shè)備健康狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水泥廠正常生產(chǎn)時(shí)現(xiàn)場無人化；

（5）能管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全廠水、電、氣等能源管理的實(shí)時(shí)化；

（6）銷售、采購、物流系統(tǒng)的智能化統(tǒng)一管理；

（7）智能水泥包裝裝車及散裝水泥發(fā)送；

（8）安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括現(xiàn)場各類人員的作業(yè)行為監(jiān)控，各類有限空間的管控；

（9）環(huán)保在線監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)。環(huán)保監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)因其行業(yè)的特殊性，一直未和智能化系統(tǒng)有效結(jié)合，根據(jù)目前環(huán)保行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，對生產(chǎn)經(jīng)營的影響也越來越大，所以智能化工廠的建設(shè)必須包括環(huán)保系統(tǒng)。

以上二級(jí)子系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況選擇建設(shè)，可以同時(shí)全部建設(shè)，也可以選擇局部分階段建設(shè)，但是在分階段建設(shè)時(shí)一定要考慮好預(yù)留與一級(jí)平臺(tái)及后期建設(shè)系統(tǒng)的接口及各系統(tǒng)的兼容性。

三、智能化工廠的運(yùn)行

智能化工廠的運(yùn)行相比于智能化工廠的建設(shè)更為重要。就目前智能化發(fā)展的現(xiàn)狀來看，各個(gè)子系統(tǒng)基本均有專業(yè)公司來做，而建成之后的運(yùn)行則主要靠公司自身的能力，智能化的效果也只能在系統(tǒng)高效的運(yùn)行中才能體現(xiàn)，而現(xiàn)在一些宣布建設(shè)成智能化的工廠，一部分運(yùn)行效果達(dá)不到建設(shè)的預(yù)期目的，一部分成了高級(jí)的自動(dòng)化，還有一部分建成之后一旦外部安裝單位撤離，系統(tǒng)基本停用，就只剩一個(gè)展示功能。真正能夠?qū)⒅悄芑捅酒髽I(yè)的實(shí)際情況完全融合并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展功能使用空間的少之又少。究其主要原因，就是在智能化系統(tǒng)的運(yùn)行管理上不夠重視或系統(tǒng)管理運(yùn)行能力不夠。

結(jié)合洛陽中聯(lián)智能化運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，我們總結(jié)出了“三個(gè)一”的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，既一個(gè)專業(yè)的系統(tǒng)管理隊(duì)伍（單體企業(yè)至少要設(shè)立專業(yè)的管理人員），一個(gè)數(shù)據(jù)管理中心（或者專門的管理崗位），一套科學(xué)的管理制度。

（一）建設(shè)一個(gè)具備智能化管理能力的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍

與傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)不同，智能化工廠的運(yùn)行需要依托于強(qiáng)大的“智能”支持，因此“人”的因素至關(guān)重要。智能制造人才緊缺，成為了當(dāng)前制造企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展中普遍存在的痛點(diǎn)。傳統(tǒng)的水泥企業(yè)在設(shè)備管理、工藝管理等各個(gè)專業(yè)上均有專門的管理人員及管理部門，而面對智能化這個(gè)新興的專業(yè)系統(tǒng)，人員儲(chǔ)備、培養(yǎng)基本都十分欠缺，所以從智能化建設(shè)開始就要注重人員的培養(yǎng)和引進(jìn)，負(fù)責(zé)智能化系統(tǒng)運(yùn)行的工程師不但需要具備專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，而且需要擁有新的智能化技術(shù)的技能，比如說同時(shí)掌握AI技術(shù)、云系統(tǒng)、軟件設(shè)計(jì)等知識(shí)技術(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行專業(yè)人員隊(duì)伍的建立是系統(tǒng)運(yùn)行的基本保障。

（二）建立一個(gè)數(shù)據(jù)管理中心

智能化的建設(shè)運(yùn)行，使企業(yè)積累了大量的數(shù)據(jù)，但同時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，大量數(shù)據(jù)困在一個(gè)個(gè)部門或者單獨(dú)的系統(tǒng)里，形成數(shù)據(jù)孤島，大量數(shù)據(jù)都鎖在各個(gè)系統(tǒng)里。靜態(tài)數(shù)據(jù)非但不是資產(chǎn)，反而成了負(fù)債。數(shù)據(jù)和庫存是一個(gè)道理，庫存周轉(zhuǎn)越快，現(xiàn)金流才越健康，產(chǎn)品才能轉(zhuǎn)化為商品和服務(wù)。所以比大數(shù)據(jù)更重要的是讓數(shù)據(jù)快速流轉(zhuǎn)起來，讓數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間充分交匯，數(shù)據(jù)才能真正成為有價(jià)值的數(shù)據(jù)，智能化的效益才能充分體現(xiàn)。因此，打通各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)壁壘，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通以及工廠管理閉環(huán)的基礎(chǔ)上，建立和優(yōu)化數(shù)據(jù)治理機(jī)制，提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)質(zhì)量，充分發(fā)揮好智能化系統(tǒng)運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)的價(jià)值和作用，是智能化運(yùn)行中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，建立一個(gè)專門的數(shù)據(jù)管理中心，負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)運(yùn)行中數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)以及相關(guān)業(yè)務(wù)部門之間的溝通協(xié)調(diào)就十分必要了。只有這樣，數(shù)據(jù)的價(jià)值才能體現(xiàn)，企業(yè)才能獲得更多信息，管理者才能更科學(xué)準(zhǔn)確的去做決策，智能化的效果才能充分發(fā)揮。

（三）建立一套科學(xué)合理的管理制度

傳統(tǒng)的水泥企業(yè)無論是在設(shè)備管理還是工藝管理等部門，均有根據(jù)長期生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)積累下來形成的管理制度，用于指導(dǎo)該專業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行，避免發(fā)生事故，提高該專業(yè)的運(yùn)行質(zhì)量。而智能化系統(tǒng)建立以后，也必須建立一套科學(xué)合理的運(yùn)行管理制度，用于指導(dǎo)系統(tǒng)的科學(xué)高效運(yùn)行。有的企業(yè)在智能化系統(tǒng)建立后，沒有管理制度的支撐，各個(gè)部門是“鐵路警察，各管一段”，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不連續(xù)，一個(gè)部門出問題不能及時(shí)解決，后續(xù)系統(tǒng)跟著遭殃，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此，建立一套系統(tǒng)的管理制度就顯得非常迫切了。洛陽中聯(lián)在智能化建立之初就建立了一套針對智能化系統(tǒng)運(yùn)行的管理制度，這套制度既包含了一級(jí)公司級(jí)系統(tǒng)平臺(tái)，也包括了各二級(jí)子系統(tǒng)，覆蓋了整個(gè)智能化系統(tǒng)。該制度規(guī)范了各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸，各系統(tǒng)的維護(hù)責(zé)任人，數(shù)據(jù)傳輸或者系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的處理流程，一級(jí)平臺(tái)及二級(jí)子系統(tǒng)的檢查頻次及檢查責(zé)任人，并明確了考核辦法。在之后的運(yùn)行中逐步完善，系統(tǒng)的運(yùn)行也非常穩(wěn)定，經(jīng)過近一年的運(yùn)行取得了比較好的效果。

四、智能化工廠的發(fā)展未來

我國的智能制造已經(jīng)由“理念普及、試點(diǎn)示范”進(jìn)入“深入應(yīng)用、全面推廣”的新階段，成為推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。近年來，國家頻頻出臺(tái)智能制造相關(guān)政策，加大對智能制造的扶持力度。今年4月，工信部公布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》（征求意見稿），提出從2021年起，我國將全面啟動(dòng)以智能制造為契機(jī)，推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。11月4日，工信部等四部門聯(lián)合開展2021年度智能制造試點(diǎn)示范行動(dòng)，“智能智造”有望迎來“黃金十年”。

但是，我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到，水泥行業(yè)的智能化建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜而漫長的過程，我們必須盡快加強(qiáng)在人才培養(yǎng)、戰(zhàn)略規(guī)劃、制度建設(shè)等方面的力度，才能抓住“黃金十年”的機(jī)遇，打造真正的智能工廠，讓企業(yè)具備人的思維能力，為生產(chǎn)經(jīng)營提供更加科學(xué)的決策支持，讓“員工共享改革發(fā)展成果”的目標(biāo)得到真正實(shí)現(xiàn)。