中國報告大廳網訊,隨著全球經濟的快速發展和城鎮化進程的加速,水泥行業作為基礎原材料產業,面臨著市場需求持續增長與產能過剩的雙重挑戰。2025年,水泥行業將加速向智能製造轉型,通過技術創新和管理優化,提升產業綜合競爭力,實現可持續發展。本文將深入分析水泥行業智能製造的發展現狀、存在的問題以及未來的發展趨勢,並通過實踐案例探討智能製造在水泥行業的應用成效。
(一)全球水泥行業智能製造水平逐步提升
《2025-2030年全球及中國水泥行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,水泥作為建築和交通領域不可或缺的基礎材料,其市場需求隨著經濟的發展而持續增長。然而,水泥行業也面臨著產能過剩和環境壓力等問題。近年來,全球範圍內的水泥行業已經開始逐步實現自動化生產,部分已開發國家如美國、德國、日本等已經形成了一批智能化生產線,並逐步向全行業推廣。這些智能化生產線通過集成先進的信息技術,實現了生產過程的自動化和智能化,提高了生產效率,降低了能耗和成本。
(二)國內水泥行業智能化建設取得初步成效
在國內,水泥行業也在積極探索智能化轉型。例如,海螺集團自2013年起啟動智能工廠建設,先後建成4條智能生產線,涵蓋智能原料車間、智能熟料車間、智能骨料車間及智能包裝車間。其中,智能熟料車間基於5G、大數據、物聯網、雲計算等新一代信息技術,打造了全新的綠色低碳數位化示範工廠。通過建設「一中心三平台」,實現了生產過程的實時管控,全面提升了生產效率,降低了能耗成本,提高了產品質量。此外,重慶建材集團、金隅冀東集團等企業也在積極開展智能製造項目建設,取得了一定的成效。
(一)頂層設計缺失或不合理
儘管水泥行業在智能化轉型方面取得了一些進展,但整體來看,仍存在頂層設計缺失或不合理的問題。許多水泥企業的信息化基礎薄弱,缺乏統一的智能製造解決方案。由於水泥裝備自動化程度低,數位化水平不高,導致數據收集困難,海量數據無法有效利用,限制了智能製造的發展。
(二)認識不正確
部分地方政府尚未出台具體的實施細則或補貼政策,對水泥智能製造項目的審批流程較為繁瑣。同時,許多水泥企業管理層對智能製造的認識還不夠深刻,認為智能製造僅僅是購買設備,缺乏與企業戰略發展相結合的系統性思維,不願意投入資金進行智能化改造。此外,水泥行業缺乏專業人才,尤其是具有豐富實踐經驗的複合型高端技術人才,難以支撐智能製造的推進。
(三)基礎薄弱,系統集成難度大
水泥行業的數位化、智能化發展水平與鋼鐵、化工等行業相比仍有較大差距。目前,我國水泥企業在生產製造環節雖然應用了分布式控制系統(DCS)和製造執行系統(MES),但尚未實現全流程信息集成。在設備管理方面,主要採用可編程邏輯控制器(PLC)+組態軟體的方式,尚未實現數據實時採集、分析與共享。同時,水泥產品種類多、規格型號複雜,原材料品質變化對生產過程影響明顯,需要建立一套成熟的工業大數據平台來解決企業經營中的問題,提高決策能力和運營效率。
(四)裝備落後,工藝技術水平低
部分水泥企業雖然進行了智能化升級改造,但仍存在設備陳舊、自動化程度不高、數據精度不足等問題。自動化控制系統功能單一,主要由PLC完成控制,不能滿足工藝優化、設備管理等需求。此外,缺乏數位化工廠建設經驗,對數位化製造理念認識不足,導致無法真正實現智能化生產。
(一)智能化實驗室水泥生產線
智能化實驗室通過自動化採樣和機器人識別技術,對各工序的產品質量進行實時監控。通過檢測設備分析相關元素,完成礦物分析,並將數據上傳至DSC和配料系統,實現自動配料調整。這種工作模式彌補了傳統人工取樣的不足,節省了生產過程中的能耗,減少了人力資源投入。
(二)智能化實驗室項目效益
某水泥廠在投產智能化實驗室後,系統運行穩定,樣品檢測速度快,數據準確,保障了水泥質量的穩定性。
(三)智能工廠案例分析
某水泥公司通過智能化改造,實現了生產過程的自動化和智能化。該公司的智能工廠建設目標為「兩個一體化」(產品質量和安全環保)、「三個全覆蓋」(生產全過程控制、設備設施操作全過程管理、全員安全風險管控)。通過改造,實現了生產過程的自動配料、無人值守運行和自動控制,提高了生產效率和產品質量。
(四)智能化實驗室給水泥企業帶來的改變
智能化實驗室通過提高取樣的代表性和數據精度,保障了原料配比的精確性,避免了交叉污染。同時,提高了熟料強度,推動了綠色產業發展,降低了綜合能耗。此外,減少了人員數量,提高了崗位安排的合理性,節省了勞動力支出。
(一)水泥行業智能製造發展戰略分析
通過對水泥行業智能製造的SWOT分析,可以獲取四個備選戰略。優勢在於積累了行業智能化試驗的經驗,同時結合政策環境提供的發展機遇。缺點則是缺乏關鍵的競爭力。儘管水泥產業中有著大量的智慧生產經驗,水泥行業發展趨勢分析指出,但還不能在多變的外界環境和市場競爭中做出迅速響應。未來,可以通過資金先行、集成先行的方針,以市場換取科技,促進整個行業的全面升級。
(二)水泥行業智能製造的發展趨勢
基本原理與工藝:實現產業的標準化與自動化。
智能化裝備:推廣利用工業機器人和智能化配套設備。
智能系統:實現配料比例等智能化的優化。
智能化服務:提供信息分析與決策、智能化服務平台。
2025年,水泥行業將加速向智能製造轉型,通過技術創新和管理優化,提升產業綜合競爭力,實現可持續發展。儘管水泥行業在智能化轉型方面取得了一些進展,但仍面臨頂層設計缺失、認識不足、基礎薄弱和裝備落後等問題。通過智能化實驗室和智能工廠的實踐案例,可以看出智能化改造在提高生產效率、降低能耗和提升產品質量方面具有顯著成效。未來,水泥行業應繼續融合先進技術,推動綠色產業發展,構建科學的智能化解決方案,做好人才知識儲備建設工作,持續提升智能化製造發展水平,保障整體生產效率和產品質量,實現水泥行業的可持續發展目標。