央企經驗 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，“要推動傳統產業高端化、智能化、綠色化，推動全產業鏈優化升級，積極培育新興產業，加快數字產業化和產業數字化”。在當前智能制造的熱潮之下，很多水泥企業都在規劃建設智能工廠。

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

洛陽中聯廠區圖

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，提高生產效率，減少工人勞動強度，降低安全風險，滿足環保以及安全生產的要求，通過人工智能實現生產效率最大化，這一目標目前正在逐步實現。但是，智能化發展的深層次方向，應該是最大限度的減少生產經營對人的依賴，將員工從影響身體健康的一線環境中解脫出來，這其中既包括生產一線，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，達到提高經營運行效率，降低安全風險，穩定產品質量的目的。將“人”這個在以后生產經營中越來越稀缺的資源解放出來，從而實現讓“員工共享改革發展成果”的目的。

二、智能化工廠的建設路徑

1.做好頂層設計，建好一級數據系統管控平臺。

現在的大部分企業因為前期對智能化的概念、建設路徑不清楚，根據企業生產的需要，分階段安裝了“能管軟件”、“質量自動配料”、“自動發貨”等智能模塊，到整體智能化工廠建設需要各系統整合，打通數據流的時候，出現了系統不兼容，數據無法共享的問題。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，規劃好從底層的生產經營一線的數據采集到頂層的生產經營決策路徑，理清ERP、MES、一線數據采集系統之間的關系，企業必須根據自身實際情況，明確自身需求，在此基礎上選擇好一級數據管控平臺的建設，再根據一級數據平臺的建設要求，結合生產、銷售、采購、財務各系統運行的實際情況，選擇二級各個系統的智能化運行方案，這樣才能保證建設完成后各系統之間的互通共享，才能真正實現系統的智能化。

2.結合企業實際選擇好智能化各二級子系統

目前各企業建設的智能水泥工廠二級子系統內容也不統一，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，包括

（1）智能礦山建設系統：具備礦山數字化開采方案，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，基本或全部替代中控室操作；

（4）智能設備管理系統，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測系統，實現水泥廠正常生產時現場無人化；

（5）能管系統，實現全廠水、電、氣等能源管理的實時化；

（6）銷售、采購、物流系統的智能化統一管理；

（7）智能水泥包裝裝車及散裝水泥發送；

（8）安全監控系統，包括現場各類人員的作業行為監控，各類有限空間的管控；

（9）環保在線監控監測系統。環保監控監測系統因其行業的特殊性，一直未和智能化系統有效結合，根據目前環保行業的發展現狀，環保的要求越來越嚴格，對生產經營的影響也越來越大，所以智能化工廠的建設必須包括環保系統。

以上二級子系統可以根據企業實際情況選擇建設，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的接口及各系統的兼容性。

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。就目前智能化發展的現狀來看，各個子系統基本均有專業公司來做，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高效的運行中才能體現，而現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，就是在智能化系統的運行管理上不夠重視或系統管理運行能力不夠。

結合洛陽中聯智能化運行的經驗，我們總結出了“三個一”的運行經驗，既一個專業的系統管理隊伍（單體企業至少要設立專業的管理人員），一個數據管理中心（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技術隊伍

與傳統的水泥生產不同，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轉型發展中普遍存在的痛點。傳統的水泥企業在設備管理、工藝管理等各個專業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系統，人員儲備、培養基本都十分欠缺，所以從智能化建設開始就要注重人員的培養和引進，負責智能化系統運行的工程師不但需要具備專業領域的知識，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、軟件設計等知識技術。系統運行專業人員隊伍的建立是系統運行的基本保障。

（二）建立一個數據管理中心

智能化的建設運行，使企業積累了大量的數據，但同時會出現這樣一個現象，隨著系統的運行，大量數據困在一個個部門或者單獨的系統里，形成數據孤島，大量數據都鎖在各個系統里。靜態數據非但不是資產，反而成了負債。數據和庫存是一個道理，庫存周轉越快，現金流才越健康，產品才能轉化為商品和服務。所以比大數據更重要的是讓數據快速流轉起來，讓數據與數據之間充分交匯，數據才能真正成為有價值的數據，智能化的效益才能充分體現。因此，打通各個業務環節之間的數據壁壘，在實現數據的互聯互通以及工廠管理閉環的基礎上，建立和優化數據治理機制，提升數據資產質量，充分發揮好智能化系統運行過程中數據的價值和作用，是智能化運行中一個十分重要的環節，建立一個專門的數據管理中心，負責處理系統運行中數據的互通互聯以及相關業務部門之間的溝通協調就十分必要了。只有這樣，數據的價值才能體現，企業才能獲得更多信息，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揮。

（三）建立一套科學合理的管理制度

傳統的水泥企業無論是在設備管理還是工藝管理等部門，均有根據長期生產運行經驗和教訓積累下來形成的管理制度，用于指導該專業的生產運行，避免發生事故，提高該專業的運行質量。而智能化系統建立以后，也必須建立一套科學合理的運行管理制度，用于指導系統的科學高效運行。有的企業在智能化系統建立后，沒有管理制度的支撐，各個部門是“鐵路警察，各管一段”，導致系統運行不連續，一個部門出問題不能及時解決，后續系統跟著遭殃，甚至導致系統癱瘓。因此，建立一套系統的管理制度就顯得非常迫切了。洛陽中聯在智能化建立之初就建立了一套針對智能化系統運行的管理制度，這套制度既包含了一級公司級系統平臺，也包括了各二級子系統，覆蓋了整個智能化系統。該制度規范了各子系統數據的采集、傳輸，各系統的維護責任人，數據傳輸或者系統運行中出現故障的處理流程，一級平臺及二級子系統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，系統的運行也非常穩定，經過近一年的運行取得了比較好的效果。

四、智能化工廠的發展未來

我國的智能制造已經由“理念普及、試點示范”進入“深入應用、全面推廣”的新階段，成為推動制造業高質量發展的強勁動力。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”智能制造發展規劃》（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，推動制造業高質量發展的轉型戰略。11月4日，工信部等四部門聯合開展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、戰略規劃、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，讓企業具備人的思維能力，為生產經營提供更加科學的決策支持，讓“員工共享改革發展成果”的目標得到真正實現。