林平:水泥工業(yè)4.0 從智能工廠到智能管理
中國水泥網高級顧問林平
國內經濟增長放緩,水泥等相關行業(yè)陷入困局。進入2015年,水泥行業(yè)整體將呈現(xiàn)“新常態(tài)”:水泥產量低速增長,產能過剩短期難以改善,大企業(yè)兼并重組加快,中小企業(yè)夾縫中生存;環(huán)保和節(jié)能減排要求日益提高;拼規(guī)模、拼成本的競爭方式必將改變?;趪鴥葌鹘y(tǒng)制造業(yè)陷入發(fā)展困境的背景下,國外卻悄然掀起了一場工業(yè)革命——工業(yè)4.0。這場即將來襲的第四次工業(yè)革命到底能給國內傳統(tǒng)制造業(yè)帶來什么樣地機遇和挑戰(zhàn)呢?
一、行業(yè)困局
● 中國國家統(tǒng)計局數(shù)據顯示,2014年全年GDP同比增長7.4%,增速為24年來最低。
● 2014年全國建筑業(yè)總產值達176713億元,較上年增長10.2%,但相較2013年增長16.1%相比,2014年建筑業(yè)總產值增速明顯放緩。
● 2014年全國粗鋼產量8.2億噸,同比增長0.9%,增幅同比下降6.6%,國內粗鋼表觀消費7.4億噸,同比下降4%。
● 2014年水泥行業(yè)總產值9792億元,占GDP比重1.5%。2014年水泥總產能24.8億噸,同比僅增長1.8%,較2013年下滑7.8%,創(chuàng)1990年以來新低 ,且產能利用率不足70%。2014年水泥行業(yè)利潤780.2億元,同比增長僅1.38%。
市場需求盡管還在上升,但是產能仍然嚴重過剩,水泥企業(yè)賺錢越來越難。
二、工業(yè)4.0時代
工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃,主要指基于信息物理融合技術(CPS),將制造業(yè)向智能化轉型,實現(xiàn)集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,最終建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產品與服務生產模式。
事實上,工業(yè)4.0的關鍵點則是實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的定制生產。
工業(yè)4.0的“1234”
● 一個核心:信息物理融合系統(tǒng)(CPS)
● 兩大主題:智慧工廠、智能管理
● 三個設想:產品、設施、管理
● 四大技術:大數(shù)據、物聯(lián)網、云計算、3D打印
工業(yè)4.0能給水泥企業(yè)帶來什么
● 智能工廠:打造生產資源循環(huán)網絡,通過物聯(lián)網和服務應用提高生產效率,從而實現(xiàn)智能工廠。
● 智能生產:通過智能工廠制造系統(tǒng)在分散價值網絡上的橫向連接,實時地調整生產工藝。
● 智能決策:借助大數(shù)據分析,企業(yè)就可以預測市場需求,甚至根據需求來定制化的生產。
● 人員優(yōu)化:智能輔助系統(tǒng)可將工人從執(zhí)行端解放出來,使他們從事更多的創(chuàng)新、增值活動。
● 節(jié)能減排:通過對全價值網絡的把控、調整,“工業(yè)4.0”可以有效提升資源生產率和效益,智能化生產能降低制造業(yè)對環(huán)境和安全供給帶來的威脅。
三、云天軟件的貢獻
一卡通系統(tǒng)
優(yōu)勢:
● 使用車輛紅外定位系統(tǒng)檢測車輛位置,防止車輛不完全上榜;
● 系統(tǒng)自動采集數(shù)據信息,避免人為干預,提高數(shù)據采集的準確性、實時性;
● 加快過磅速度,提高生產作業(yè)效率;
● 磅房減員,節(jié)約人力成本。
專家系統(tǒng)——基于無模型自適應控制技術的智能工業(yè)窯爐控制技術
● 提高燃效
● 降低能耗
● 減少排放
● 安全生產
以5000t/d干法水泥為例,根據行業(yè)標準,水泥熟料的單位能耗約為3100kj/kg。由于采用先進控制改善燃燒工況,將至少能夠提高燃燒效率2.5%,減少能耗78kj/kg熟料。按照5000t/d生產能力和80%的年運行率計算,則相當于每年節(jié)省4000噸以上標準煤,年效益超過3000萬元,同時節(jié)省人力減少排放,增強設備運行年限及減少維護費用,其綜合經濟效益近400萬元/年。
BI智能決策系統(tǒng)
在于幫助企業(yè)實現(xiàn)智能化管理,也就是實現(xiàn)精細化和科學化管理。充分挖掘信息價值,輔助管理決策、指導經營活動,最大化業(yè)務價值,打造智能化水泥企業(yè)。
● 目標一:決策體系化
● 目標二:管理標準化
● 目標三:業(yè)務持續(xù)優(yōu)化
● 目標四:系統(tǒng)平臺化
四、展望未來
水泥工業(yè)4.0除了上述工作外,目前中國水泥行業(yè)還比較關心兩個問題,即:循環(huán)經濟和如何“走出去”。
循環(huán)經濟
● 替代能源:國外目前替代率可以達到30%-40%。
● 水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾:建議設立垃圾稅。
中國水泥走出去
● 去哪兒:目標,策略,時機缺一不可。
● 怎么出去:需要考慮找誰合資,如何整合的問題。
● 怎么成功:如何運營,長期盈利。
如果這些都可以做好,就可以真正實現(xiàn)水泥工業(yè)的4.0。
編輯:武文博
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