央企經(jīng)驗 水泥智能工廠到底該怎么建？

習近平總書記今年4月在廣西考察時強調，“要推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化，推動全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級，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”。在當前智能制造的熱潮之下，很多水泥企業(yè)都在規(guī)劃建設智能工廠。

眾所周知，智能工廠的規(guī)劃建設是一個十分復雜的系統(tǒng)工程，智能工廠到底該怎么建？結合洛陽中聯(lián)水泥有限公司的智能化建設，談談個人體會。

洛陽中聯(lián)廠區(qū)圖

一、智能化工廠的建設方向

當前關于智能化的建設目標提的最多的是降低成本、能耗，提高生產(chǎn)效率，減少工人勞動強度，降低安全風險，滿足環(huán)保以及安全生產(chǎn)的要求，通過人工智能實現(xiàn)生產(chǎn)效率最大化，這一目標目前正在逐步實現(xiàn)。但是，智能化發(fā)展的深層次方向，應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險的崗位，也包括財務、采購營銷等需要提高信息流通效率以供決策層及時決策的部門。通過減少對人的依賴，達到提高經(jīng)營運行效率，降低安全風險，穩(wěn)定產(chǎn)品質量的目的。將“人”這個在以后生產(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、智能化工廠的建設路徑

1.做好頂層設計，建好一級數(shù)據(jù)系統(tǒng)管控平臺。

現(xiàn)在的大部分企業(yè)因為前期對智能化的概念、建設路徑不清楚，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的需要，分階段安裝了“能管軟件”、“質量自動配料”、“自動發(fā)貨”等智能模塊，到整體智能化工廠建設需要各系統(tǒng)整合，打通數(shù)據(jù)流的時候，出現(xiàn)了系統(tǒng)不兼容，數(shù)據(jù)無法共享的問題。因此，智能化建設的第一步，也是關鍵一步就是做好頂層設計，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)之間的關系，企業(yè)必須根據(jù)自身實際情況，明確自身需求，在此基礎上選擇好一級數(shù)據(jù)管控平臺的建設，再根據(jù)一級數(shù)據(jù)平臺的建設要求，結合生產(chǎn)、銷售、采購、財務各系統(tǒng)運行的實際情況，選擇二級各個系統(tǒng)的智能化運行方案，這樣才能保證建設完成后各系統(tǒng)之間的互通共享，才能真正實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。

2.結合企業(yè)實際選擇好智能化各二級子系統(tǒng)

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

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

（2）智能化驗室建設：具備全自動無人化原料、燃料驗收取樣，過程質量控制，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）智能設備管理系統(tǒng)，主要功能是巡檢及設備運行維護管理和設備健康狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)水泥廠正常生產(chǎn)時現(xiàn)場無人化；

（5）能管系統(tǒng)，實現(xiàn)全廠水、電、氣等能源管理的實時化；

（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必須包括環(huán)保系統(tǒng)。

以上二級子系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)實際情況選擇建設，可以同時全部建設，也可以選擇局部分階段建設，但是在分階段建設時一定要考慮好預留與一級平臺及后期建設系統(tǒng)的接口及各系統(tǒng)的兼容性。

三、智能化工廠的運行

智能化工廠的運行相比于智能化工廠的建設更為重要。就目前智能化發(fā)展的現(xiàn)狀來看，各個子系統(tǒng)基本均有專業(yè)公司來做，而建成之后的運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)高效的運行中才能體現(xiàn)，而現(xiàn)在一些宣布建設成智能化的工廠，一部分運行效果達不到建設的預期目的，一部分成了高級的自動化，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，就只剩一個展示功能。真正能夠將智能化和本企業(yè)的實際情況完全融合并在此基礎上進一步擴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)的運行管理上不夠重視或系統(tǒng)管理運行能力不夠。

結合洛陽中聯(lián)智能化運行的經(jīng)驗，我們總結出了“三個一”的運行經(jīng)驗，既一個專業(yè)的系統(tǒng)管理隊伍（單體企業(yè)至少要設立專業(yè)的管理人員），一個數(shù)據(jù)管理中心（或者專門的管理崗位），一套科學的管理制度。

（一）建設一個具備智能化管理能力的專業(yè)技術隊伍

與傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)不同，智能化工廠的運行需要依托于強大的“智能”支持，因此“人”的因素至關重要。智能制造人才緊缺，成為了當前制造企業(yè)轉型發(fā)展中普遍存在的痛點。傳統(tǒng)的水泥企業(yè)在設備管理、工藝管理等各個專業(yè)上均有專門的管理人員及管理部門，而面對智能化這個新興的專業(yè)系統(tǒng)，人員儲備、培養(yǎng)基本都十分欠缺，所以從智能化建設開始就要注重人員的培養(yǎng)和引進，負責智能化系統(tǒng)運行的工程師不但需要具備專業(yè)領域的知識，而且需要擁有新的智能化技術的技能，比如說同時掌握AI技術、云系統(tǒng)、軟件設計等知識技術。系統(tǒng)運行專業(yè)人員隊伍的建立是系統(tǒng)運行的基本保障。

（二）建立一個數(shù)據(jù)管理中心

智能化的建設運行，使企業(yè)積累了大量的數(shù)據(jù)，但同時會出現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，隨著系統(tǒng)的運行，大量數(shù)據(jù)困在一個個部門或者單獨的系統(tǒng)里，形成數(shù)據(jù)孤島，大量數(shù)據(jù)都鎖在各個系統(tǒng)里。靜態(tài)數(shù)據(jù)非但不是資產(chǎn)，反而成了負債。數(shù)據(jù)和庫存是一個道理，庫存周轉越快，現(xiàn)金流才越健康，產(chǎn)品才能轉化為商品和服務。所以比大數(shù)據(jù)更重要的是讓數(shù)據(jù)快速流轉起來，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，打通各個業(yè)務環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)壁壘，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通以及工廠管理閉環(huán)的基礎上，建立和優(yōu)化數(shù)據(jù)治理機制，提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)質量，充分發(fā)揮好智能化系統(tǒng)運行過程中數(shù)據(jù)的價值和作用，是智能化運行中一個十分重要的環(huán)節(jié)，建立一個專門的數(shù)據(jù)管理中心，負責處理系統(tǒng)運行中數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)以及相關業(yè)務部門之間的溝通協(xié)調就十分必要了。只有這樣，數(shù)據(jù)的價值才能體現(xiàn)，企業(yè)才能獲得更多信息，管理者才能更科學準確的去做決策，智能化的效果才能充分發(fā)揮。

（三）建立一套科學合理的管理制度

傳統(tǒng)的水泥企業(yè)無論是在設備管理還是工藝管理等部門，均有根據(jù)長期生產(chǎn)運行經(jīng)驗和教訓積累下來形成的管理制度，用于指導該專業(yè)的生產(chǎn)運行，避免發(fā)生事故，提高該專業(yè)的運行質量。而智能化系統(tǒng)建立以后，也必須建立一套科學合理的運行管理制度，用于指導系統(tǒng)的科學高效運行。有的企業(yè)在智能化系統(tǒng)建立后，沒有管理制度的支撐，各個部門是“鐵路警察，各管一段”，導致系統(tǒng)運行不連續(xù)，一個部門出問題不能及時解決，后續(xù)系統(tǒng)跟著遭殃，甚至導致系統(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)運行的管理制度，這套制度既包含了一級公司級系統(tǒng)平臺，也包括了各二級子系統(tǒng)，覆蓋了整個智能化系統(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)的維護責任人，數(shù)據(jù)傳輸或者系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障的處理流程，一級平臺及二級子系統(tǒng)的檢查頻次及檢查責任人，并明確了考核辦法。在之后的運行中逐步完善，系統(tǒng)的運行也非常穩(wěn)定，經(jīng)過近一年的運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、試點示范”進入“深入應用、全面推廣”的新階段，成為推動制造業(yè)高質量發(fā)展的強勁動力。近年來，國家頻頻出臺智能制造相關政策，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，我國將全面啟動以智能制造為契機，推動制造業(yè)高質量發(fā)展的轉型戰(zhàn)略。11月4日，工信部等四部門聯(lián)合開展2021年度智能制造試點示范行動，“智能智造”有望迎來“黃金十年”。

但是，我們必須清醒的認識到，水泥行業(yè)的智能化建設是一個復雜而漫長的過程，我們必須盡快加強在人才培養(yǎng)、戰(zhàn)略規(guī)劃、制度建設等方面的力度，才能抓住“黃金十年”的機遇，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)營提供更加科學的決策支持，讓“員工共享改革發(fā)展成果”的目標得到真正實現(xiàn)。