新一輪科技革命給制造業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，基于信息數(shù)字系統(tǒng)的智能化水泥工廠正在引領(lǐng)水泥制造方式的變革。智能化實(shí)驗(yàn)室作為智能制造的重要組成部分，是推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、助力行業(yè)由傳統(tǒng)工業(yè)化向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)手段。國檢集團(tuán)上海美諾福致力于流程工業(yè)智能化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用，深耕鋼鐵工業(yè)智能化實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制20余年，自2019年進(jìn)入水泥行業(yè)以來，建設(shè)完成多條水泥生產(chǎn)萬噸線級全流程智能化實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)，在協(xié)助水泥企業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級，加快水泥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展上發(fā)揮了自身價值。

祁連山項(xiàng)目

以“智”賦能，

加速水泥行業(yè)發(fā)展變革之路

智能化實(shí)驗(yàn)室發(fā)源于20世紀(jì)90年代，初代自動化設(shè)備主要是以國外水泥裝備供應(yīng)商的產(chǎn)品為代表，基本實(shí)現(xiàn)了取樣與輸送的自動化。直至2018年，我國水泥行業(yè)才建成了較為完整的智能化實(shí)驗(yàn)室，即全椒海螺項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)室一經(jīng)投入使用，在穩(wěn)定質(zhì)量、效益提升上的優(yōu)勢就迅速顯現(xiàn)出來。中國建材集團(tuán)、安徽海螺等水泥龍頭企業(yè)紛紛布局并建設(shè)了多條智能化實(shí)驗(yàn)室。至2021年年底，全國熟料生產(chǎn)線企業(yè)智能化實(shí)驗(yàn)室配置已達(dá)30余個，成為現(xiàn)代智能工廠的重要組成部分。

2021年6月，上海美諾福研發(fā)的全流程智能化實(shí)驗(yàn)室在冀東水泥銅川有限公司萬噸線投入使用。該項(xiàng)目涵蓋了水泥智能化檢測與智能化存樣系統(tǒng)，將自動取送樣、AGV無人導(dǎo)航運(yùn)輸、智能化樣品存儲新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，減少了出廠水泥的質(zhì)量糾紛，填補(bǔ)了水泥行業(yè)的國際空白，成為我國水泥行業(yè)功能實(shí)現(xiàn)、流程覆蓋最完整、最全面的智能化實(shí)驗(yàn)室之一，取得了良好的應(yīng)用效果，得到行業(yè)廣泛關(guān)注，并在10余個水泥企業(yè)實(shí)現(xiàn)了推廣，加速了水泥行業(yè)智能化發(fā)展變革的步伐。

以“智”提質(zhì)，

推動水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

智能化實(shí)驗(yàn)室從最初的樣品自動采集與傳輸發(fā)展至今，已實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域的多重突破。既有從流程上的自動取樣、自動輸送、自動制備、自動檢測到智能化分析，也有從模塊上的生產(chǎn)工藝設(shè)計、實(shí)驗(yàn)室裝備制造與系統(tǒng)集成，更有涵蓋設(shè)備運(yùn)行保障的安全信息化、自我診斷和遠(yuǎn)程故障運(yùn)維等功能，真正做到了無人化、智能化，實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量的在線監(jiān)測、動態(tài)可見，保障了生產(chǎn)穩(wěn)定性、質(zhì)量準(zhǔn)確性和效益最大化。

在水泥生產(chǎn)的智能化進(jìn)程中，質(zhì)量控制關(guān)系生產(chǎn)、工藝、裝備、安全、環(huán)保等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，智能化實(shí)驗(yàn)室在單條日產(chǎn)5000～10000噸生產(chǎn)線上的價值最為顯著，能夠有效精簡質(zhì)量技術(shù)人員75%；熟料三率值可由70%提升至92%；熟料、水泥檢測頻次由2小時1次提高至1小時2次，檢測時間縮短2倍；熟料強(qiáng)度較同一礦山生產(chǎn)企業(yè)高2～3MPa；水泥混合材添加量增加約3%，同時穩(wěn)定的生產(chǎn)工況還將節(jié)約大量的能源和用電消耗。

以“智”創(chuàng)新，

全面推動水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

智能化實(shí)驗(yàn)室是信息化、數(shù)字化發(fā)展的產(chǎn)物，更是行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求所在。隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)，智能化實(shí)驗(yàn)室在節(jié)能環(huán)保上的作用越發(fā)顯現(xiàn)。因其全過程質(zhì)量監(jiān)控而帶來的穩(wěn)定工況，可以大大提升化石原料和石灰石原材料化學(xué)反應(yīng)的充分性，從而顯著減少因石灰石分解與化石燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳。智能化實(shí)驗(yàn)室將成為水泥行業(yè)助力國家“雙碳”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)的有力抓手。

隨著上海美諾福研制的國產(chǎn)全流程智能化實(shí)驗(yàn)室的廣泛應(yīng)用，水泥領(lǐng)域智能化實(shí)驗(yàn)室的市場價格也更趨于合理。至2022年，全流程智能化實(shí)驗(yàn)室EPC工程價格較兩年前下降30%～50%，行業(yè)年投資額節(jié)約近1億元。此外，智能化實(shí)驗(yàn)室的無人化、自動化，還可大大減少傳統(tǒng)質(zhì)量控制人工取樣、送樣、制樣的工作強(qiáng)度，降低人工作業(yè)中人與設(shè)備交互的作業(yè)系數(shù)，減少了傷亡事故的發(fā)生，為企業(yè)長期的安全有效運(yùn)行提供保障。

根據(jù)“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中對“加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，鞏固壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基”的重要部署，智能制造的發(fā)展必將不斷深化，智能化實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用也將多維度擴(kuò)展。從化學(xué)成分、礦物成分分析等質(zhì)量控制逐漸擴(kuò)展到物理、巖相等更深層次、更多領(lǐng)域，從過程產(chǎn)品延伸到原材料、出廠成品等更多環(huán)節(jié)、更多對象，從粉料研磨壓片法拓展到MLD先進(jìn)X熒光精準(zhǔn)檢測等更多工藝、更多技術(shù)，未來智能化實(shí)驗(yàn)室的壯大必將是縱橫交錯的，也必將引領(lǐng)水泥行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，推動水泥行業(yè)的高“智”量發(fā)展。

冀東銅川水泥萬噸線智能化實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制系統(tǒng)

——本文原載于《中國建材報》5月16日6版

國檢集團(tuán)上海美諾?？偨?jīng)理助理  王濤