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IT技术在水泥生产过程控制中的应用,实现智能转型!

发布时间:2020-03-18    字号:【

水泥新型干法生产具有均化、节能、环保、自动控制、长期安全运转和科学管理六大保证体系,是当代高新技术在水泥工业的集成,生产控制自动化和应用IT技术是其重要特征。今天整个行业开始重视IT技术在水泥生产过程控制中的应用,期望早日实现智能转型。

2020228日,工业和信息化部发布了《建材工业智能制造数字转型三年行动计划(2020-2022年)》征求意见稿,向社会各界征求意见。意见稿对水泥行业智能制造数字转型提出了具体任务,要求突破一批关键核心技术和形成一批系统解决方案,要求重点形成矿山智能钻爆、窑炉优化控制、设备巡检运维、智能质量控制、能耗水耗管理、清洁包装发运、安全环保管理、固废协同处置等集成系统解决方案。

工业和信息化部要求着力推进关键环节典型应用。针对建材工业流程型和分散型相结合的特点,聚焦生产和经营关键环节,加快推广应用数字化设计、窑炉控制优化、智能仓储物流、个性化定制、网络集成外包、产品质量追溯、在线监测检测、产业链协同等先进智能数字化技术,培育一批单项应用典型项目。在搬运码垛、投料装车、抛光施釉、喷漆打磨、高温窑炉等繁重危险岗位,以及图像识别、切割分拣、取样检测等高精度岗位,加快实施机器人替代。就水泥行业而言,目前正在通过多个单点智能控制的实践向局部智能和全局智能控制发展。

目前,水泥工业智能生产单项应用典型项目推广最成功的是袋装水泥无人自动装车系统。在烧成系统,一些水泥企业根据自己操作控制的经验,开发了“回转窑人工智能专家系统”或“熟料烧成智能专家系统”。

水泥无人装车系统,能实现水泥装车无人化、无尘化、智能化。其特点如下:适应性强——可满足各种(车内无障阻物)车箱宽度的车型;智能化程度高——自动运算堆码方式,塔形状收尾堆码合理;环保——扬尘少不会对环境造成二次粉尘污染,实现清洁生产;处理能力强——连包、横包自行处理;效率高——90100 t/h24h随到随装。

根据水泥熟料煅烧过程操作控制原理研发的“回转窑人工智能专家系统”。系统采用了人工智能模拟技术、实时数据清洗技术、控制数据关联匹配技术。窑操优化系统由分解炉出口温度自动控制系统、篦速自动控制系统和氨水用量自动控制系统三个模块组成。窑操优化系统投运后,分解炉出口温度控制有效率由之前人工控制的平均60%-70%提高至平均80%-95%;篦下压力和二次风温稳定性提高;氨水消耗量下降显著;窑系统投料量增加10 t/h左右,熟料标准煤耗降低2.85 kg/t,熟料强度均有提高。

在企业运营管理方面,一些大的水泥企业集团都在开展相关开发和实践工作。

水泥企业运营数字化系统开发与创新”项目具体内容如下:

1)开发了生产数据采集和处理平台TIS(技术信息系统)、ERP生产管理子系统、EMS(能源管理系统),构建了集过程监控、能源调度、数据分析和生产优化为一体的企业级管控平台TES(TIS&EMS),建立了以数据为依据的能源消粍评价体系,大幅提高能源利用效率以及水泥生产的稳定性和安全性;

2)开发了营销数字化系统、采购数字化系统、包括营销、采购、财务、主数据管理等端到端业务全流程在线处理的共享服务中心系统,并集成了OAHR、财务等业务模块、实时水泥运营过程中的各类数据,实现了业务链条的全过程采集和异常风险识别,达到标准化业务流程、增强风险管控、控制成本的目的;

3)研发了物流发货标准化应用系统,集成前端营销数字化系统及后端ERP系统,提供了称重计量、出厂编号管理流向监控,真伪查询、客户信用控制、客户自助等定制化的系统功能,解决了传统标准ERP产品在物流发运环节的瓶颈,提高了物流运转效率和管控能力,实现了物流全周期管理;

4)开发了企业级一体化软件研发平台HAF(Huaxin Application Framework), 可快速构建满足企业业务需要的应用系统,减少因各种不同技术体系的应用系统所带来的复杂的应用架构,降低软件采购和运维成本;

5)研发出轻量级数据服务交换中间件XBOX( Extend Box),为各种应用程序提供接口管理服务,实现跨操作系统、跨平台、跨语言的互连互通,保障企业系统之间交互有序、便捷和安全。

在全球新一轮科技和产业革命萌发的当前,以互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等为代表的数字技术加速向各领域广泛渗透。今天,整个水泥行业开始重视生产控制智能化和IT技术的应用,就是期望早日实现智能转型,实现数字技术与水泥产业的深度融合,实现更高的高资源利用效率,更低的资源匹配成本,以获得更强劲的可持续发展动力。

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