母彩軍

關于水泥裝備智能制造的探討

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'Equipmentpment

母彩軍

當前國內外經濟處于深度調整期，受到經濟下行壓力的影響，水泥裝備制造業也進入前所未有的“寒冬”時間。如果企業仍維持傳統加工制造模式，依靠粗放的管理、較高的成本及耗能、普通的產品質量及服務水平，最終將會被競爭激烈的市場所淘汰。水泥裝備制造企業若要順利度過“寒冬”，就應該積極響應國家實施的“中國制造2025”發展戰略，盡快提升水泥裝備智能制造能力，從而提高企業核心競爭力。如何提升水泥裝備智能制造，是每位水泥裝備行業專業技術人員和管理人員需要思考的問題。

本文就個人對于水泥裝備行業的認識及對“兩化深度融合、提升智能化”的理解，做關于水泥裝備智能制造方面的探討，同時，提出一些觀點和建議，與同行們進行交流。

1　水泥裝備制造開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動，不能照抄照搬其他行業或企業的模式和經驗，要實事求是、因地制宜

水泥裝備屬大型機械設備，產品個性化強，即使同種設備，規格也會因項目現場環境、物料、產品性能等要求不同而有所差別，基本屬于“單件生產+小批量生產”組織形式。這種生產組織形式不宜引入專業生產線，目前主要采用傳統機械制造生產方式進行生產，因而人為因素在產品實現過程中所占比重較大，產品質量控制難度大，與汽車、家電等批量制造行業相比開展“兩化深度融合、提升智能化”改善活動難度更大，所以絕不能照抄照搬其他行業的成功模式和經驗，要根據本行業特點，結合本企業實際情況，以提高生產效率、提高產品質量、節能降本降耗為最終目標，因地制宜地進行改善。

2　充分利用信息智能技術武裝傳統產品，研發提高資源利用率、降低能耗的新產品

智能化制造不僅體現在產品實現過程中的智能化，也要體現在所生產的產品具有“智能化”，讓智能水泥裝備更好地服務于水泥生產商，提高資源利用率，降低能耗，促進水泥行業轉型升級。

例如，某水泥裝備企業研發的“水泥廠優化控制及信息管理系統”軟件，可實現對工業過程的控制、穩態及優化。軟件的核心概念是通過自動化方式將操作人員從繁重的生產作業中解放出來，代之以更加精確、及時、省力、高效的計算機操控。通過使用該管理系統，燒成系統能耗降低，最大可節煤1%～5%（每噸熟料節煤1～5kg）；生料磨實現負荷優化控制，最大可節電1%～5%；水泥企業實現綜合能效監控，最大可使企業綜合能耗降低1.5%。

3　采用智能產品研發設計系統從事產品設計工作

良好的研發手段事半功倍，有些水泥裝備制造企業已經采用了二維與三維混合設計，其三維造型、曲面設計、參數化驅動、裝配模擬及檢驗徹底改變了設計人員的設計習慣，使設計過程與最終產品緊密相關，大幅度提高了設計速度和設計質量。

水泥裝備制造企業可以為研發設計人員配備智能化產品設計系統，系統可以將互聯網信息、業主客戶數據庫、互聯網云數據優化采集，與設計軟件融合，提高研發設計速度。這種系統能夠將企業現有的制造資源數據導入系統數據庫中，進行模擬仿真制造，可以提前發現所設計產品的加工工藝缺陷、現有設備設施的精度等級能否滿足設計要求，提示設計者如何改動結構，更有利于產品制造工藝水平提高。

這種系統可以向專業軟件公司定制或與軟件公司共同開發。

4　促進經營管理信息化建設

目前許多企業依托信息技術的高速發展，普遍實現了財務管理信息化；部分企業實現了辦公自動化（OA）、進銷存管理信息化和人力資源管理信息化（HR）；少數企業實現了客戶關系管理（CRM）和決策支持信息化。但這還遠遠不夠，應隨著兩化深度融合，依托互聯網技術發展構建企業信息集成平臺，破解企業各類軟件或系統之間相對獨立形成的“孤島”現象，解決在研發、管理、生產、銷售等各個環節之間不能實現信息自動采集、數據共享、集合分析和指令下達的問題，如ERP與CAD、OA與CRM的結合等，使企業的行政管理水平、生產效能和決策分析能力等得到有效提高。

5　在單件生產組織模式的企業中，采取智能化措施在生產組織過程中提高生產效率和降低人為因素

5.1技術準備智能化

利用智能數據庫，可以把產品型號與技術圖紙數據庫進行數據對接，并與制造數據庫進行數據交換，加入訂單的個性化參數。這樣，產品制造前的各種BOM就可以自動生成，并提供給采購部門、工藝部門、生產部門、物流配送、包裝發運等各個環節，大大提高信息傳遞效率。

5.2采用離散的數控化、智能化生產設備、工具，最大化減少人為因素在產品實現過程中的干擾

例如，采用優秀的智能排版軟件提升排版效率和鋼材利用率；采用高速等離子數控切割機、高壓水刀進行切割下料作業，提高下料尺寸精度和下料效率，減少切割缺陷；采用鈑金成型專用設備、專用工裝工具提高作業效率，減少人工成本，降低人為誤差在產品中累積；采用自動或半自動焊接設備，包括焊接機器人、全位置焊接小車、數控焊接專機等提高焊接質量和焊接效率，減少人為因素導致的焊接缺陷；采用數控機床、加工中心等先進的金屬切削設備進行機加工，提高工件形位精度和生產效率。

5.3生產過程管理智能化升級

單件生產限于構件品種多、大型化、形狀差異性大、生產工藝流程不同等特點，以往的生產組織主要靠人工協調，其中調度員、車間主任、技術員的主觀能動性決定了生產效率以及產品質量。隨著科技發展，先進的管理理念、輔助工具、移動終端不斷地涌現，為提升生產過程管理水平與智能化程度提供了條件。設想制造過程中的產品，在第一道工序就附上了一個二維碼，生產過程中的各級管理人員和操作人員可以用智能手機“掃一掃”，立刻在手機屏幕上顯示該零件的基本信息，包括所處工序、操作人員、質檢人員、下道工序負責人信息等。該零件的當前狀態也同步到整機制造狀態的云數據庫里，工廠管理人員、市場銷售人員，甚至業主都可以讀取該臺設備當前的制造狀態、質量狀態等。

6　批量化、系列化產品制造過程中的智能化

水泥裝備中也有部分是可以批量化、模塊化生產制造的產品，如提升機、輸送機、篦冷機、收塵器等，這些產品的零部件數量比較大，適宜采用專業化生產組織形式，進而實現智能化流水作業。若要實現這種組織模式，應從研發設計、工藝流程、制造過程管理、包裝發運等各個環節進行策劃，向著智能車間、智能班組方向努力。

在此期間，提高每個生產系統的加工自動化水平也尤為重要。從加工單元或生產線著手，優先解決生產流程中的瓶頸或難點，通過采用先進的數控機床、專用機床或定制的生產線，引入助力機械手、焊接機器人、自動監測設備等，提高智能化制造水平。

7　結語

隨著科技的發展，各行業發生著翻天覆地的變化，水泥裝備制造企業要結合本企業的實際情況改革創新，將高新技術不斷應用到水泥裝備制造過程中，這樣才能提高企業核心競爭力，提高水泥裝備企業的工業化和智能化水平，逐步實現工業化和智能化深度融合。

Discussion on Intelligent Manufacturing of Cement Plants'

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通訊地址：中材裝備集團有限公司，天津300400；2015-10-27；編輯：孫娟