水泥是重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的支柱產(chǎn)業(yè)。2013 年我國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá)24.18億噸，為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和新型城鄉(xiāng)一體化發(fā)展提供了必要的建筑材料供給。近幾十年來(lái)，水泥工業(yè)按照國(guó)家節(jié)能減排和科技發(fā)展工作的總體要求，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、吸收和再創(chuàng)新，形成了以預(yù)分解窯為核心的，包括高效無(wú)球粉磨、余熱發(fā)電等的新型干法生產(chǎn)技術(shù)，不僅徹底改變了傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)落后的局面，而且在工藝主機(jī)設(shè)備和成套輔機(jī)裝備等方面趕上并達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

同時(shí)，依托近年來(lái)新工藝、新技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，水泥工業(yè)單位產(chǎn)品能耗顯著降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水泥能耗水平為噸熟料熱耗3440兆焦，這在全球?qū)儆谥械绕系乃?。其可歸功于我國(guó)普及率93%以上的新型干法水泥生產(chǎn)線、占全國(guó)新型干法生產(chǎn)線一半以上的大型生產(chǎn)線（≥4000t/d）、超過(guò)700套的余熱發(fā)電系統(tǒng)和較為嚴(yán)格的單位產(chǎn)能能耗限額等因素。

然而，與工藝、主輔機(jī)設(shè)備、能耗水平相比，我國(guó)水泥工業(yè)信息化水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平。如一條日產(chǎn)5000噸的水泥熟料生產(chǎn)線國(guó)外先進(jìn)企業(yè)僅需要3個(gè)崗位操作人員職守，而國(guó)內(nèi)則需要30個(gè)崗位進(jìn)行管理。

具體來(lái)講，我國(guó)水泥工業(yè)信息化技術(shù)大部分僅限于辦公軟件（OA）系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、磅秤管理系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，財(cái)務(wù)系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的信息化管理軟件之一，已經(jīng)有超過(guò)85%的水泥企業(yè)應(yīng)用了財(cái)務(wù)軟件。另外，也有近1/4的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始或者計(jì)劃建設(shè)ERP系統(tǒng)。

由此水泥生產(chǎn)企業(yè)逐漸形成了以DCS/PLC系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)控制系統(tǒng)和以財(cái)務(wù)管理軟件或ERP軟件為框架的上層管理系統(tǒng)。但需要指出，目前這兩個(gè)系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)性較差，總體上是相互獨(dú)立的。對(duì)日常生產(chǎn)、設(shè)備、能耗、質(zhì)量的管理，依然還是以“電話+紙張”為主，依賴于廠級(jí)管理人員的經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心和管理水平；其數(shù)據(jù)幾乎全部采用人工統(tǒng)計(jì)記錄，存在數(shù)據(jù)滯后、時(shí)效性差、數(shù)據(jù)單一等問(wèn)題，不能為企業(yè)管理與調(diào)度人員及時(shí)、準(zhǔn)確地提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)用能信息等。

而隨著近年來(lái)國(guó)家關(guān)于水泥等工業(yè)“兩化融合”相關(guān)政策和意見(jiàn)的出臺(tái)，我國(guó)水泥行業(yè)能源管理及信息化水平得到了快速發(fā)展。越來(lái)越多的水泥企業(yè)、研究院所、軟件公司參與相關(guān)軟硬件的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，在一定程度上提高了我國(guó)水泥企業(yè)生產(chǎn)信息化水平，縮小了與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的差距。

然而，上述大部分信息化系統(tǒng)仍存在各功能模塊聯(lián)系不夠緊密，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)利用的最大化；部分系統(tǒng)僅能實(shí)現(xiàn)某一功能，在企業(yè)后續(xù)建設(shè)中易形成“軟件集中營(yíng)”；部分軟件或系統(tǒng)僅為軟件人員開(kāi)發(fā)，缺乏對(duì)生產(chǎn)的足夠了解，使軟件與生產(chǎn)實(shí)際不對(duì)接等問(wèn)題。

因此，具有顯著提高行業(yè)信息化水平，解決DCS系統(tǒng)與財(cái)務(wù)、辦公等上層軟件的銜接，消除數(shù)據(jù)滯后、時(shí)效性差、數(shù)據(jù)單一等問(wèn)題，并能較大幅度降低生產(chǎn)能耗等優(yōu)勢(shì)的水泥行業(yè)能源管理及信息化系統(tǒng)呼之欲出。與其它系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的先進(jìn)性在于：更為專業(yè)的信息化水平；更符合水泥集團(tuán)和子公司的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)；更全面的、更完善、更系統(tǒng)的模塊功能；各系統(tǒng)模塊之間聯(lián)系更加緊密；與底層DCS和上層軟件更有效的結(jié)合等。[Page]

具體來(lái)講，該系統(tǒng)在生產(chǎn)信息化方面包括以下模塊：實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、績(jī)效管理、能源管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、運(yùn)行記錄、優(yōu)化分析、知識(shí)庫(kù)管理、短信管理和系統(tǒng)管理。具體可以實(shí)現(xiàn)的功能主要包括以下幾個(gè)方面：

實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)安全

同一平臺(tái)下，可實(shí)現(xiàn)集成企業(yè)間不同廠家、型號(hào)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，而其不受地理位置的限制。主要功能如下：

遠(yuǎn)程操作流程畫面：可在任一有互聯(lián)網(wǎng)的地點(diǎn)登陸系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線運(yùn)行情況。

趨勢(shì)曲線查詢：可查詢?nèi)我粩?shù)據(jù)點(diǎn)趨勢(shì)曲線，還可將不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)趨勢(shì)曲線在一個(gè)畫面下進(jìn)行對(duì)比查看，最多支持十組數(shù)據(jù)查看，并支持實(shí)時(shí)、歷史查詢，方便追蹤參數(shù)變化軌跡；支持多量程、多數(shù)據(jù)軸、層疊、多時(shí)間軸等多種對(duì)比查詢方式。

關(guān)鍵信息報(bào)警：通過(guò)對(duì)各運(yùn)行參數(shù)超限類型的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警功能，同時(shí)生成參數(shù)報(bào)警報(bào)表，并針對(duì)報(bào)警信息，可提供手機(jī)短信傳送。

畫面的錄像回放功能：即在流程圖界面單擊右鍵，即可進(jìn)入流程圖回放設(shè)置界面，可隨意確定回放時(shí)間段，方便歷史工況查詢，事故追蹤。

該模塊的亮點(diǎn)在于，遠(yuǎn)程監(jiān)控全實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場(chǎng)完全一致，無(wú)遺漏延遲；趨勢(shì)功能靈活、自由，可查詢范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有DCS系統(tǒng)；具備錄像功能，可回放歷史操作畫面，給故障原因查找?guī)?lái)極大便利。

生產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效

作為系統(tǒng)管理功能中最重要的模塊之一，生產(chǎn)管理通過(guò)采集生產(chǎn)DCS數(shù)據(jù)、稱重?cái)?shù)據(jù)、盤庫(kù)數(shù)據(jù)、其他手工錄入數(shù)據(jù)等，并與實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理等模塊密切聯(lián)系，形成了自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)數(shù)據(jù)易于保存和查詢、生產(chǎn)事故易于追蹤、原燃輔料入廠和使用更為清楚的生產(chǎn)管理模塊。該模塊主要功能如下：

生產(chǎn)報(bào)表管理：根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)報(bào)表，并自動(dòng)記錄，包括班報(bào)、快報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等，并提供報(bào)表數(shù)據(jù)趨勢(shì)查詢等功能。

計(jì)量管理：根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和盤庫(kù)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成計(jì)量平衡日?qǐng)?bào)和計(jì)量平衡月報(bào)，并提供偏差過(guò)大自動(dòng)報(bào)警功能。

盤庫(kù)管理：針對(duì)企業(yè)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)不同庫(kù)型，只需測(cè)量簡(jiǎn)單長(zhǎng)度或高度即可自動(dòng)生產(chǎn)盤庫(kù)管理報(bào)表。

運(yùn)行記錄：可在整點(diǎn)自動(dòng)生成生料磨、煤磨、回轉(zhuǎn)窯、余熱發(fā)電等運(yùn)行記錄表。

工藝分析：自動(dòng)獲取參數(shù)，并針對(duì)燒成車間電能單耗、噸生料電耗、煤磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、生料磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、煤磨電能單耗、出生料磨生料細(xì)度、出煤磨煤粉細(xì)度、出窯熟料f-CaO含量、噸熟料實(shí)物煤耗、出窯熟料立升重和熟料產(chǎn)量等提供工藝分析下相關(guān)參數(shù)的趨勢(shì)曲線對(duì)比。[Page]

該模塊突出數(shù)據(jù)的一次錄入功能，全程自動(dòng)流轉(zhuǎn)不得人工干預(yù)，盤庫(kù)數(shù)據(jù)自動(dòng)流轉(zhuǎn)到計(jì)量平衡，計(jì)量平衡數(shù)據(jù)自動(dòng)流轉(zhuǎn)到生產(chǎn)報(bào)表管理；提供簡(jiǎn)單、實(shí)用、準(zhǔn)確的盤庫(kù)管理和計(jì)量管理；針對(duì)重要參數(shù)，將相關(guān)參數(shù)趨勢(shì)曲線相組合，便于進(jìn)行工藝分析。

能源管理實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能

該模塊將水泥企業(yè)能源管理劃分為三個(gè)層次，設(shè)備層、工段、廠級(jí)。然后根據(jù)不同生產(chǎn)層面所對(duì)應(yīng)的不同管理層，統(tǒng)計(jì)不同內(nèi)容，并提供不同的分析工具。能源管理主要功能如下：

能源總貌：直觀展現(xiàn)各工段、各裝置能源消耗狀況。

能源管理報(bào)表：自動(dòng)生成用電、用煤日?qǐng)?bào)和月報(bào)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)趨勢(shì)查詢功能，并針對(duì)各工段、主要設(shè)備、各班次提供能源消耗分析。

能源狀況分析：提供熟料產(chǎn)量、噸熟料實(shí)物煤耗、入窯煤粉熱值和噸孰料全廠綜合電耗等日能源狀況和月能源狀況的分析對(duì)比。

峰谷平用電：針對(duì)生料磨、煤磨等設(shè)備峰谷平用電差異，通過(guò)統(tǒng)計(jì)其峰谷平用電時(shí)間，對(duì)其避峰用電時(shí)間和效益進(jìn)行分析。

該模塊的主要亮點(diǎn)是，能耗數(shù)據(jù)采集全自動(dòng)，時(shí)效性、準(zhǔn)確性高；數(shù)據(jù)分析能力強(qiáng)，生產(chǎn)及能耗據(jù)可細(xì)化至單臺(tái)設(shè)備及小時(shí)單元，便于異常分析；能耗流程圖，更直觀，充分考慮領(lǐng)導(dǎo)需求；創(chuàng)新的峰谷平用電管理，助力企業(yè)節(jié)能降耗。

設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)信息全面

系統(tǒng)以設(shè)備臺(tái)帳為基礎(chǔ)，以設(shè)備巡檢為驅(qū)動(dòng)，配合設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)備的全面動(dòng)態(tài)管理。動(dòng)態(tài)設(shè)備管理系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，建立設(shè)備臺(tái)帳，對(duì)設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、超限運(yùn)行時(shí)間、日常維護(hù)、運(yùn)行情況、點(diǎn)巡檢、潤(rùn)滑、維修等全生命周期內(nèi)容進(jìn)行管理。

模塊主要功能如下：

設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控：可直觀顯示所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)，并可靈活查詢?cè)O(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、超限運(yùn)行時(shí)間、啟停次數(shù)等。

設(shè)備臺(tái)賬：建立健全完整的設(shè)備臺(tái)賬信息，如設(shè)備檔案、設(shè)備配置、關(guān)聯(lián)設(shè)備、隱患記錄、設(shè)備潤(rùn)滑信息、巡檢信息等。

巡檢管理：全廠搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)生成巡檢路線、巡檢計(jì)劃，應(yīng)用智能巡檢儀可完成巡檢結(jié)果上傳、巡檢工單考核、隱患工單自動(dòng)生成、維修工單自動(dòng)下達(dá)等諸多功能。

檢修、大修管理：根據(jù)巡檢結(jié)果、維修工單等，自動(dòng)生成檢修及大修計(jì)劃。[Page]

潤(rùn)滑管理：潤(rùn)滑提醒自動(dòng)化，潤(rùn)滑油用量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。

備品備件管理：備品備件采購(gòu)自動(dòng)生成、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等。

該模塊自主開(kāi)發(fā)的巡檢系統(tǒng)，減少投資，功能強(qiáng)大；全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，將智能巡檢落實(shí)到崗位；電子工單，更準(zhǔn)確、更快速，減少工作遺漏；各類指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)字化，更精準(zhǔn)；備件全生命周期管理，流程一體化，便于追溯，增加庫(kù)存管理的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和有效性。

質(zhì)量管理實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升級(jí)

系統(tǒng)通過(guò)基于以太網(wǎng)的OPC通用接口或手工錄入等方式采集化驗(yàn)室等質(zhì)量數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和分析，并與生產(chǎn)管理模塊、設(shè)備管理模塊等相聯(lián)系，形成了質(zhì)量管理模塊。該模塊主要功能包括：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、質(zhì)量管理組、分析組、物檢組和控制組等部分，并自動(dòng)或手工錄入包括原始記錄在內(nèi)的質(zhì)量數(shù)據(jù)，根據(jù)企業(yè)要求自動(dòng)生成各種質(zhì)量管理報(bào)表，并可實(shí)現(xiàn)excel等方式的導(dǎo)出。

該模塊具有熒光儀、壓力機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)；質(zhì)量總貌流程圖直觀呈現(xiàn)，并直接顯示重要參數(shù)；整個(gè)質(zhì)量工作由手工改為電子化，效率、準(zhǔn)確性上升數(shù)倍；QCS自行開(kāi)發(fā)，有無(wú)限升級(jí)可能；以報(bào)表管理作為質(zhì)量管理的核心，將人員管理、庫(kù)存管理等全部整合進(jìn)報(bào)表管理中，管理流程簡(jiǎn)單化。

其他管理實(shí)現(xiàn)效率提升

除了上述模塊外，系統(tǒng)還包括績(jī)效考核、優(yōu)化分析、短信管理和知識(shí)庫(kù)管理等模塊。在此僅對(duì)上述功能進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

績(jī)效考核，即可根據(jù)生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、能源管理和質(zhì)量管理相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地獲取各崗位、工段、車間的生產(chǎn)效率，通過(guò)預(yù)選設(shè)定考核指標(biāo)，方便地對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)崗位進(jìn)行績(jī)效考核?？?jī)效管理作為企業(yè)對(duì)標(biāo)管理體系的基礎(chǔ)，隨生產(chǎn)需對(duì)考核指標(biāo)不斷進(jìn)行修正，而在修正的過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)一定的考核手段，必將逐步提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)管理水平。

優(yōu)化分析，該模塊旨在通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)的積累，尋求一定原、燃材料和喂料量前提下，最優(yōu)的生產(chǎn)工藝參數(shù)。此工藝參數(shù)下，熟料質(zhì)量、生產(chǎn)能耗、污染物排放實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。同時(shí)，基于此指標(biāo)，對(duì)中控操作人員的操作水平進(jìn)行打分，并督促其操作向最優(yōu)操作參數(shù)靠攏，以此實(shí)現(xiàn)熟料生產(chǎn)的節(jié)能減排。

短信管理，即手機(jī)發(fā)布功能，可針對(duì)企業(yè)管理層，提供企業(yè)重要設(shè)備啟停信息的自動(dòng)發(fā)送；針對(duì)某些重要參數(shù)，可自由設(shè)定超限報(bào)警條件，當(dāng)發(fā)生超限時(shí)，自動(dòng)短信通知相關(guān)責(zé)任人；生產(chǎn)數(shù)據(jù)定制，可以短信形式及時(shí)報(bào)送相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度安排，保證生產(chǎn)計(jì)劃的及時(shí)完成；針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)障礙，可實(shí)現(xiàn)手機(jī)拍照并實(shí)現(xiàn)拍照內(nèi)容的傳輸，以此提高生產(chǎn)管理效率。

知識(shí)庫(kù)管理，即為企業(yè)員工提供技術(shù)信息交流的平臺(tái)，并形成對(duì)異常事件處理方案的知識(shí)積累等。

總之，能源管理及信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泥企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的信息化、透明化，保證生產(chǎn)信息傳遞的實(shí)時(shí)性、真實(shí)性、可靠性、安全性，消除存在的信息孤島等問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)狀況；全面建立績(jī)效考核體系；實(shí)現(xiàn)管理的持續(xù)改善：生產(chǎn)信息的可視化、可追溯能力增強(qiáng)；實(shí)現(xiàn)了設(shè)備及備件管理，提高設(shè)備運(yùn)行率，減少備件的消耗，降低生產(chǎn)成本；實(shí)現(xiàn)了巡檢的智能化，建立巡檢與設(shè)備管理的相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成設(shè)備隱患等功能；實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)控、質(zhì)量分析。除此，該系統(tǒng)在富陽(yáng)南方水泥有限公司的長(zhǎng)期運(yùn)行表明，其作為一個(gè)工具可幫助企業(yè)管理人員、生產(chǎn)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的長(zhǎng)期節(jié)能降耗。