海螺集團沿江超大型水泥熟料生產(chǎn)基地——蕪湖海螺水泥公司 海螺集團/供圖

提起水泥廠，你會想到什么？

或許灰塵漫天、機器轟鳴、巨型煙囪依然是大家印象中水泥廠的模樣。但實際上，“綠色工廠”“智慧礦山”“智能制造”早已成為它的新名片，曾經(jīng)的灰色水泥早已實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。

近日，走進安徽海螺集團有限責任公司位于蕪湖繁昌的水泥生產(chǎn)基地，記者看到礦山上跑的是無人駕駛的“巨無霸”礦車，實驗室工作的是效率更高的機器人質(zhì)檢員，中央控制室使用的是擁有人工智能的專家自動操作系統(tǒng)……作為全球最大水泥建材企業(yè)之一，可以說如今的海螺集團處處散發(fā)著科技感，在改變著傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、為企業(yè)帶來能效提升的同時，給水泥企業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來了新的內(nèi)涵。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢在必行

海螺集團的前身是籌建于1978年的安徽寧國水泥廠，從昔日的荒山野嶺到現(xiàn)代化的水泥企業(yè)，從單一的山區(qū)工廠到大型企業(yè)集團，海螺集團走過了一條從無到有、從小到大的快速成長之路。在這條路上，對創(chuàng)新的“堅守”與“執(zhí)著”是其成功的法寶。

近年來，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，在與各領(lǐng)域融合發(fā)展中展現(xiàn)出廣闊前景和無限潛力。對于傳統(tǒng)水泥企業(yè)來說，以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級和企業(yè)數(shù)字化運營同樣是提升發(fā)展空間的必然選擇。

“海螺集團的數(shù)字化轉(zhuǎn)型全面啟動始于2016年，以‘建設(shè)智能工廠，打造智慧海螺，引領(lǐng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型’為目標，從智能工廠的建設(shè)，到信息化管理平臺的整合，再到實現(xiàn)智能生產(chǎn)和智慧經(jīng)營的融合發(fā)展，一步步走出海螺的數(shù)字化探索之路?！苯?，在接受本報記者采訪時，海螺集團副總經(jīng)理何承發(fā)表示，當前傳統(tǒng)水泥行業(yè)亟待智慧轉(zhuǎn)型，對于以水泥及商品熟料生產(chǎn)和銷售為主要業(yè)務(wù)的海螺集團來說，數(shù)字賦能的重要任務(wù)就是要打造更加智慧的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，整合產(chǎn)業(yè)資源，發(fā)揮平臺的引領(lǐng)作用，加快推進集團產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化步伐。

何承發(fā)指出，海螺集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本策略是以數(shù)字化建設(shè)為主線，以工廠智能化為基礎(chǔ)，以公司信息化為動力，以管理和技術(shù)創(chuàng)新為突破口，支撐集團全球化、多元化和跨越式發(fā)展。水泥制造是典型的流程型工業(yè)，2018年安徽全椒海螺建成了世界首條全流程水泥智能化工廠，解決了傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)運行過程中存在資源能源利用率不高、質(zhì)量控制難、勞動生產(chǎn)率偏低等問題，形成了“以智能生產(chǎn)為核心、以運行維護做保障、以智慧管理促經(jīng)營”的水泥智能制造新模式。

在智能化工廠建設(shè)方面，海螺集團采用自主研發(fā)與集成創(chuàng)新相結(jié)合的方式，運用移動通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳感監(jiān)測、信息交互集成和自適應控制等先進技術(shù)，實現(xiàn)覆蓋整個水泥生產(chǎn)及發(fā)運環(huán)節(jié)的全系統(tǒng)智能優(yōu)化，實現(xiàn)工廠運行自動化、故障預控化、管理可視化、全要素協(xié)同化、決策智慧化，進一步提升資源綜合利用率、降低能源消耗、提升勞動生產(chǎn)率，讓生產(chǎn)變得更加便捷。

海螺集團水泥工廠智能控制室海螺集團/供圖

無人駕駛礦車實現(xiàn)無人運輸

來到海螺集團采訪時，“水泥智能礦山礦車無人駕駛系統(tǒng)的開發(fā)與應用項目”剛剛通過驗收不久。一時間，身為集團規(guī)劃建設(shè)的沿江四大千萬噸級水泥熟料基地之一，蕪湖海螺再次因“聽令而行”的無人駕駛礦車吸引了人們的目光。

“項目的成功投運，標志著全球露天礦山行業(yè)首個石灰石無人運輸項目在海螺集團正式建成。目前，無人駕駛項目已完成多臺TR100礦車的無人駕駛改造，完成車隊管理平臺（云控調(diào)度系統(tǒng)）的研發(fā)，實現(xiàn)有人駕駛與無人駕駛混編運礦，無人駕駛礦車總運行時間超過8000小時、單班運礦量突破萬噸、總計運礦量超過百萬噸，實現(xiàn)了安全員離車編組運行?！焙２┲悄芸萍级麻L柯秋璧表示，除了大大提升了生產(chǎn)效率，無人駕駛礦車對行業(yè)的發(fā)展還有著重要的意義：一是降低了安全事故發(fā)生率；二是提升員工從業(yè)幸福感、解決用工短缺問題；三是降低生產(chǎn)成本、提高設(shè)備利用率；四是促進關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

柯秋璧指出，由于車輛顛簸、飲食作息不規(guī)律容易引發(fā)各種職業(yè)病；另外，礦山作業(yè)場景固定，8小時內(nèi)在2公里長的礦區(qū)道路上，需要集中精力“兩點一線”往返30多趟，長期作業(yè)十分枯燥。目前，礦車司機多為“70后”“80后”人群，未來幾年將出現(xiàn)約50%的用工缺口。通過“機器換人”，實現(xiàn)少人化無人化運營，職業(yè)病危害得到消除，同時也能解決用工短缺的問題。

“除此之外，無人駕駛礦車在夜間作業(yè)關(guān)聯(lián)設(shè)備的電耗費用較低，可以帶來明顯的費用節(jié)約。另外，在惡劣天氣，例如大霧等環(huán)境下，可以繼續(xù)行駛，規(guī)避了由于天氣影響而引發(fā)的不必要的礦區(qū)停工，避免了損失?！痹诮?jīng)濟方面，海博智能科技總經(jīng)理何申中給記者算了一筆賬。他指出，對于下游礦石破碎設(shè)備等類似設(shè)備的能耗峰谷電節(jié)約方面，無人駕駛礦車投產(chǎn)后充分利用8小時谷電時區(qū)，出礦3.3萬噸，平均每噸礦石破碎電耗0.9千瓦時，共計谷電消耗29700千瓦時（峰谷電差價0.63元/千瓦時）。對比峰時同產(chǎn)量可節(jié)約電費18711元/天；每年生產(chǎn)300天，總計可節(jié)約561.33萬元/年。

蕪湖海螺建成全球露天礦山首個石灰石無人運輸項目海螺集團/供圖

智能制造讓生產(chǎn)變得更便捷

在海螺集團使傳統(tǒng)生產(chǎn)方式發(fā)生改變的不只有無人駕駛礦車，還有很多智能系統(tǒng)?；诠I(yè)機器人的智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)就是其中之一。

據(jù)安徽海螺中南智能機器人公司常務(wù)副總經(jīng)理魯良山介紹，傳統(tǒng)水泥工廠的袋裝水泥發(fā)運普遍采用人工碼垛裝車，存在職業(yè)健康不達標、安全隱患大、粉塵污染嚴重、勞動力成本越來越高、裝車效率低等問題，而智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)極大地解放了生產(chǎn)力，提升了裝車效率，并徹底解決了包裝車間職業(yè)衛(wèi)生健康的全國性技術(shù)難題。

在全椒海螺水泥有限責任公司，記者看到智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)通過機器人代替人工實現(xiàn)自動碼垛、無人化自動裝車，在有效解決客戶無人化值守應用需求和解決現(xiàn)場安全、環(huán)保等隱患問題的同時，還對推動我國水泥生產(chǎn)流程的自動化、智能化具有重要意義。

智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)的創(chuàng)新點很多，一是研發(fā)了水泥包裝和發(fā)運多機智能協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)了袋裝水泥包裝、裝車、發(fā)運系統(tǒng)的無人化操作和數(shù)字化管控；二是研發(fā)了水泥袋重高精度復檢、自動落包、破包返料系統(tǒng)，實現(xiàn)了水泥袋重的精準閉環(huán)控制；三是開發(fā)了一種空間多維度機器人智能姿態(tài)補償控制技術(shù)，實現(xiàn)機器人智能化碼垛裝車。

“目前，智能袋裝水泥裝車系統(tǒng)已在湖南益陽海螺水泥、淮北相山水泥、臨澧冀東水泥等數(shù)十家公司成功投用，裝車能力達90——110t/h，改變了包裝發(fā)運系統(tǒng)長期依靠人工作業(yè)的傳統(tǒng)模式，實現(xiàn)了從車輛進廠、自動插袋、包裝、稱重、輸送、裝車到車出廠全過程的無人化?！?魯良山說。

除此之外，智能質(zhì)量控制系統(tǒng)也是“蕪湖海螺智能工廠”不可忽視的模塊之一。

據(jù)介紹，這一系統(tǒng)可根據(jù)熟料或水泥的品質(zhì)預控目標，自動完成在線檢驗、化驗和配料工作。在智能質(zhì)量實驗室，記者看到一個巨大的機械手臂靜靜佇立，旁邊連接著長長的管道。每隔1個小時，管道內(nèi)的空氣炮就傳送來各種生料、熟料，由機械手臂直接取樣。

“過去我們都要人工取樣，一次取4——6個樣品，大約需要15——20分鐘。現(xiàn)在有了智能質(zhì)量控制系統(tǒng)，不僅節(jié)約了取樣時間、提高了取樣頻次，還提升了檢驗的精準度，減少人工操作可能出現(xiàn)的誤差?！笔徍Ｂ莨究偨?jīng)理助理韓靜告訴記者。

海螺水泥智能質(zhì)量控制系統(tǒng)海螺集團/供圖

傳統(tǒng)水泥工業(yè)也有隱藏“功能”

作為我國國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，水泥構(gòu)成了現(xiàn)代城市建筑的軀干。多年來，它在工程建設(shè)中的重要作用早已被人熟知，但還有一些隱藏“功能”卻未被大眾知曉。其中，水泥窯協(xié)同處置就是水泥工業(yè)提出的一種新的廢棄物處置手段。

多年來，海螺集團不僅在建設(shè)和生產(chǎn)中重視生態(tài)環(huán)境保護，加大環(huán)保設(shè)施的投入，同時還依托專業(yè)優(yōu)勢，積極研究各種工業(yè)廢渣的特性，大量利用各種工業(yè)廢渣，大膽試驗處理社會廢棄物，積極分攤社會環(huán)境污染負擔。

“水泥窯協(xié)同處置是指在水泥生產(chǎn)過程中，將滿足或經(jīng)過預處理后滿足入窯要求的固體廢物投入水泥窯，在進行水泥熟料生產(chǎn)的同時，實現(xiàn)對固體廢物的無害化處置過程。廢棄物中的有機質(zhì)高溫分解率達到99.99%，重金屬被固定在熟料晶格中，達到無害化、資源化處置?！焙纬邪l(fā)表示，水泥窯協(xié)同處置可用于處理危險廢物、生活垃圾、城市和工業(yè)污水處理污泥、動植物加工廢物、受污染土壤、應急事件廢物等固體廢物，對緩解我國危險廢物處置壓力有重要意義。

除了水泥窯協(xié)同處置，水泥工業(yè)在節(jié)能、綠色生產(chǎn)方面也一直努力，并體現(xiàn)在綠色發(fā)展過程中。

1998年，海螺集團在寧國水泥廠建成中國首套水泥純低溫余熱發(fā)電機組，并最終成為行業(yè)建廠標準。近年來，海螺集團不斷加大環(huán)保投入，研究開發(fā)了國內(nèi)首個日處理600噸城市生活垃圾示范項目、國內(nèi)首套國產(chǎn)化高溫高塵SCR脫硝系統(tǒng)、首個年處置30萬噸生物質(zhì)替代燃料項目、首套水泥窯煙氣碳捕集純化項目等，致力打造首個“零外購電水泥示范工廠”，進一步推動綠色技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

山東濟寧海螺致力打造首個“零外購電水泥示范工廠”海螺集團/供圖

碳減排是下一步重要工作內(nèi)容

水泥生產(chǎn)過程排放的大量二氧化碳，一直被認為是全球大氣二氧化碳重要的排放源。放眼全球，水泥行業(yè)貢獻了碳排放總量的7%。我國生產(chǎn)全球近六成水泥，水泥行業(yè)碳排放量也占全球水泥產(chǎn)業(yè)碳排放總量的一半。

“全國減碳大背景之下，水泥行業(yè)即將面臨一場嚴峻的環(huán)?？简灐c幸的是，不少企業(yè)都已意識到了節(jié)能減碳的重要性，并早已開始行動?！焙纬邪l(fā)指出，海螺集團作為行業(yè)標桿企業(yè)之一，“十三五”期間在碳減排上就開始了積極探索。眾所周知，海螺在蕪湖白馬山水泥廠建成世界首個水泥窯碳捕捉示范項目和干冰生產(chǎn)線，開創(chuàng)了水泥工業(yè)捕集二氧化碳的先河，通過回收處理“變廢為寶”，利用尾氣生產(chǎn)純度為99.9%以上工業(yè)級和純度為99.99%以上食品級二氧化碳，年生產(chǎn)5萬噸干冰，實現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益雙豐收，在推進我國乃至世界水泥工業(yè)碳減排具有重要意義。

進入“十四五”開局之年，海螺水泥積極響應國家“雙碳”戰(zhàn)略目標號召，制定海螺碳達峰碳中和行動方案和路線圖，研發(fā)應用節(jié)能環(huán)保低碳新技術(shù)、新工藝、新材料、新裝備，節(jié)約資源能源，降低各類消耗，大力研發(fā)碳科技，拓展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，全面加快綠色低碳循環(huán)發(fā)展。2021年11月，海螺集團三碳（安徽）科技研究院正式成立，并致力于水泥行業(yè)碳減排技術(shù)的研究和開發(fā)，同時設(shè)立了碳科技公司、碳資產(chǎn)管理公司等新型綠色產(chǎn)業(yè)，聯(lián)合高校、企業(yè)、政府等多方資源，協(xié)同發(fā)力，助力推動社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，用實際行動積極踐行“雙碳”戰(zhàn)略。

到未來發(fā)展，何承發(fā)表示，數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，給企業(yè)帶來的不僅是挑戰(zhàn)更是機遇，海螺集團將立足發(fā)展新階段，深入踐行發(fā)展新理念，加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，大力實施創(chuàng)新驅(qū)動，加快建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推進工廠智能化、管理信息化、產(chǎn)業(yè)綠色化和商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展，著力構(gòu)建適應新時代、更具前瞻性的發(fā)展新格局。

水泥企業(yè)節(jié)能、降碳不僅是成本問題，更是生死問題！一場以提升資源利用率，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系為核心的時代浪潮正在滾滾襲來！為此，中國水泥網(wǎng)將于2022年9月1-2日，在安徽蕪湖海螺國際大酒店舉辦以“節(jié)能降碳 創(chuàng)新增效 綠色升級”為主題的“第九屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會暨水泥‘雙碳’大會”。誠邀政府主管領(lǐng)導、行業(yè)技術(shù)專家、科研單位、水泥生產(chǎn)企業(yè)和供應商等，共同探討水泥行業(yè)節(jié)能減排新途徑，加速實現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展。會后將組織參觀蕪湖海螺水泥有限公司國家重點研發(fā)智能工廠項目。