序言

以數字賦能、智能制造，開創低碳水泥，實現水泥節能減排、雙控減碳發展的新局面，是近年來水泥行業發展的方向。中國制造2025、數字賦能、智能制造已成為水泥業行降本增效的高頻用詞。

在一路高歌新建全流程智能化節能環保示范二代新型干法生產線的同時，不可忽視的經濟效益現狀是：2022年絕大多數水泥集團凈利潤同比減少50%以上，最大的同比凈利潤減少近1000%。2023年全國水泥行業錯峰生產形勢嚴峻，貴州的水泥生產線要求錯峰時間長達230d，以錯峰減產能也無法解決水泥市場價格的一路狂跌。今年5月份時全國水泥均價創近5年的新低。后疫情時代，水泥需求未見復蘇、市場壓力不減反增，造成水泥行業進入“行業性虧損”階段。

二代新型干法生產線應用三維可視化、大數據分析、數字孿生、數據集成等創新技術，實現精細化、可視化、設備數字化、工藝過程數字化，達到生產智能制造的要求，形成一流的全流程智能化節能環保示范線。采取的一系列“無人化”舉措，很容易實施全方位立體巡檢管理。

與全流程智能化節能環保示范二代新型干法生產線并存的，還有很多原新型干法生產線，這些生產線雖然很多熟料產能規模也在5000t/d左右，且熟料單位產品綜合電耗、綜合能耗、綜合煤耗都在3級能耗限額以內，但由于設計陳舊、地理位置偏遠、再投入資金受限，智能化程度不高，人均產能低，再加上錯峰時間長，導致綜合成本偏高，在市場競爭中處于劣勢。

在不進行大投入進行智能升級生產線的情況下，如何用少量資金投入，升級自動化水平，提高人均產能，實現全方位立體巡檢，降低運營成本，提高市場競爭力，是生產管理和相關技術人員需要突破的難題。

1.1 整理看管性崗位清單進行研究分析

由于生產線設計布局、設備選型、維護保養等的不同，每條水泥生產線的崗位設置不一樣，對于不能撤消的崗位，不能施行“大巡檢”的區域，進行梳理。整理作業水平低下、故障率高、人力耗費大的看管性崗位清單，經過篩選，列出可進行微投入自動升級的問題崗位清單(見表1)。

某公司2013年投產，設備老舊自動化程度差，石灰石礦山到石灰石預均化圓堆場1.2km，各類原料到生料配料站輸送距離遠，轉角多，僅此生產區域的原料輸送設計有6條皮帶輸送機。人工操作和巡檢，勞動強度大、環境惡劣，多次在管理架構優時，勞動力解放不出來，不但造成人力成本高、而且清料事故隱患也多。

廠外取水船置于烏江河內，距離公司大門不足100m，但距生產中心的回轉窯和高位水2km，燒成車間距高位水池0.8km。

公司設計一個地磅點，地磅兩用兩備，采用人工監磅、人工開單的方式，不但不能展現現代化企業的形象，造成實質的人工成本高、工作效率低現象。

1.2 妥善解決升級改造后崗位富余人員安排

升級自動化改造后，人員配置必然會做一定的調整。崗位調整后，人員職能差異造成不穩定的心理障礙，人員去向不明，導至升級改造阻力等問題都要充分評估，并進行合理的疏導和安排，才能有效推進升級改造。這是每個企業高層管理人員要進行前瞻處理的大事。公司對即將富余的人員，按其技能特長，進行針對性安置。

2.1 堆取料機自動化升級

預均化堆取料機各臺均安裝定位裝置、限位開關和感應裝置，輔以視頻監控的AI檢測，同時將視頻監控情況上傳到DCS控制系統。通過對皮帶機、取料刮板、升降機構、鋼絲繩、卷揚機等進行實時監控，配以編制PLC控制程序，完善和升級自動化控制軟件和控制系統，實現遠程自動和現場手動切換兩種控制模式。

2.2 輸送系統(皮帶機)無人化巡檢管控升級

近幾年來環保的升級管控，皮帶輸送機的都進行了全密封改造。根據皮帶數量多，人員巡檢距離遠，巡檢頻次也相應減少，原有的拉繩急停開關也因全密封而失去應有的作用，皮帶撕裂、皮帶灑料、皮帶上結料情況、下料品堵料等現象難以發現。

針對現狀，采取完善輸送機保護如：增加撕裂傳感、皮帶自動清掃裝置、輔以監控攝像、下料口設置堵料感應、防滑監測等。

改變下料口結構形式，對下料口進行防堵設計，并讓自動清掃后的物料自動回到輸送系統措施。

增加撕裂傳感器：通過荷重傳感器感應可能撕裂處物料荷重判斷皮帶是否有縱向撕裂，并將信號與設備啟?？刂坡撴i。

下料口設置堵料感應：采用觸點控制方式，在下料口處設置簡易堵料外溢孔，以彈簧控制外溢孔開關板，當堵料時，感應觸點將信號上傳，以控制皮帶緊急停機，并向中控報送故障類型及故障位置。

頭尾部增加視頻監控接入中控監控臺，出現異常情況時，由中控控制調度。

2.3 遠程取水船無人化管控升級

公司位于距縣城13km，但全縣還未通5G網絡，選擇使用無線控制中的4G無線控制，在中控室和躉船上各裝一個無線控制箱配對使用，用全雙工傳輸，保證控制參數可上傳也可及時下達，同時采用光纖攝像頭對整個區域進行監視，保證遠程巡檢效果。同時每臺水泵除了取水流量和電流傳輸外，另外采集水泵震動和溫度等運行參數，即實現了遠程啟停又對其四大參數進行監視，對整個區域采取圖像監控。同時根據水泵距離電氣室遠特點，電壓壓損大缺點，配一套無功補償裝置以穩定電源電壓。

實現遠程對其工況如流量、電流和震動及溫度等運行參數實時監視，保證設備運行的穩定性。

視頻監控進行人、物識別報警和遠程喊話驅趕，達到躉船周界安全防范，符合烏江流域對水上安全管理的要求。

躉船上設備啟停與高位水池聯動，高位水池水位達到控制下限時，自動啟水泵，達到上限時自動停水泵。水泵電流通過控制柜4~20mA信號變送給4G無線控制箱，供水管計量流量計也通過4~20mA信號變送給4G無線控制箱，3臺水泵啟停直接接入控制箱的DI和DO信號控制點上，水泵震動、水泵溫度現場顯示，并通過傳感器換算成4~20mA信號也是傳輸給無線控制箱，從而達到自動控制供水無人值守的要求。

2.4 地磅無人值守

在原有實施設備的基礎上，增加部分設備，改造為現場無人值守、自動過磅的工作系統。

新增數據管理終端和配合并保證車輛上下磅并準確稱重和采集運輸車輛信息的控制系統。改造系統集車牌識別技術、稱重技術、計算機技術、光電及自動化控制技術于一體，實現：司機操作就能過磅；全程、多方位視頻監控，防止稱重過程人為干擾，同時抓拍備份，以備查驗；過磅過程語音導航，提示過磅車輛按流程動作；現場出現故障或者車牌識別有誤時，進行遠程糾正系統誤動作；建立監控中心和現場對話通道，可實時人工介入稱重過程，保持互動；自動取卡打單，與原有ERP系統對接支持自動選擇物料名稱、數據及圖片上傳ERP等功能。

經過微投入改造，取消看管性崗位，生產系統納入全方位立體巡檢管控范疇。自動化改造后人員配置見表2。

通過這四個看管性崗位的改自動化升級改造，投入不多，效益巨大，僅人工工資每年省減144萬余元，半年就可回收成本。降低勞動強度，提高設備運轉率，提升人均水泥產能，減少安全風險。

對于原新型干法水泥生產線，雖然受建設設計時行業技術發展的限止，但在推行全方位立體巡檢過程中，只要轉變思維，推行變革，加強內部建設，必將產生巨大的影響，從而影響到企業在市場當中的綜合實力。加強企業內部政治建設工作，協調企業內部各部門員工，識別問題，找突破口，提升企業在市場當中的綜合競爭力，從而提升企業的經濟效益。

作者：王曉輝1，穆興彬2，朱學明2，楊浪1

所屬：1貴州沿河西南水泥有限公司；2威信得云建材有限責任公司

來源：《中國水泥》

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