水泥企业数字化转型新挑战与新趋势

2024117日,国家统计局发布了202312月份经济数据。12月份,规模以上工业增加值同比实际增长6.8%(增加值增速均为扣除价格因素的实际增长率)。从环比看,12月份,规模以上工业增加值比上月增长0.52%2023年,规模以上工业增加值比上年增长4.6%。其中,水泥产量,202312月份全国水泥产量1.58亿吨,同比下降0.9%2023年全国水泥产量20.23亿吨,同比下降0.7%,水泥产量为自2011年以来,13年最低值。

从中长期看,随着我国经济发展结构不断优化,当前数字化转型已成为企业适应数字经济,谋求生存发展的必然选择。数字化转型不仅为企业带来了提升效率和降低成本的机会,也有助于实现绿色可持续发展,适应市场和行业的变化。与此同时,数字化、网络化、智能化的发展趋势,也给水泥企业的数字化转型带来了新挑战。


一、转型新挑战

IT 和 OT 加快融合。流程工业应用开发场景逐步成熟,水泥行业对信息化的需求真正痛点挖掘不足,信息化发展呈现碎片化趋势。需求的不清晰,导致针对水泥行业特性的投资开发积极性不够,柔性化生产、预测性维护、服务化延伸等在内的关键行业价值的尚未充分兑现。需要进一步推动 IT 与 OT 的深度融合,加大 OT部分投入力度,切实解决现场问题,提高可靠性和实用性。

技术和标准需加快提升。水泥工业DCS 发展较早,自动控制相对成熟,有自身的工业自动化标准,对各种协议相对熟悉。而工业互联网的应用和开发需要自动化标准的同步提升。在技术可靠性及数据采集方面,尚未满足用户需求。尤其是水泥工业现场各类采样点成千上万,数据应用分类也需要与流程工艺结合,才可实现流程再造,对信息化的要求很高。

行业应用需加快渗透。目前水泥工业经过多年发展,设备大型化,装备成系统,对专业技术人员技能要求越来越高,采用图像识别技术应用,设备诊断系统,全生命周期的设备管理系统等典型应用系统十分必要。现代信息化办公目前大部分停留在无纸化办公,亟需延伸渗透到班组、个人等。可通过云计算、大数据、人工智能等新技术,为智能水泥工厂建设增添新动能,赋能水泥行业各大业务场景提质增效。

网络安全需要进一步保障。智能化工厂的打造,数据的处理成为非常重要的应用场景,未来定制化、个性化的需求增加,柔性制造成为行业发展的重要方向,水泥产业链接的设备更多、场景更为丰富,海量数据的安全存储、使用将面临极大挑战,对数据安全提出了更高的要求。


二、转型新趋势

面对数字化转型新挑战,水泥企业在新旧动能更迭的关键阶段,可通过采用融合工艺机理的智能化和信息化技术,推动生产、管理和营销模式从局部、粗放向全流程、精细化和绿色低碳发展方向变革,解决资源、能源与环境的约束问题,提高生产制造水平和效能,实现水泥行业高质量发展。具体如下:

一是从生产工艺角度看,水泥行业具有无间断的生产特性,一旦停机可能造成巨额经济损失,通过机器视觉、AI 检测等技术手段,第一时间排除生产故障,保障生产的连续性。通过自动化+系统,降低生产系统的操作难度,提升设备的可操作性,加快生产节奏。根据各自企业现有工艺情况量身制定一套完整、标准、自动控制的操作方式,减少操作员人为干预,避免人力执行的不确定性,推动生产更加高效。

二是从设备运行角度看,水泥生产设备数量众多,导致设备检修工作量大、备品备件库存压力大。设备一旦发生突发故障,无法按计划生产,不但会影响生产进度,也无法保证产品质量。提高设备可靠性、减少故障停机成为数字化生产的重要方向,通过数据分析可以提前进行预知性检修和检查,加快故障分析判断进度,进而提升维修速度,有效保障水泥生产的连续性和稳定性。

三是从安全与环境管理角度看,水泥生产的不安全因素较多,本公司人员安全防护,外来人员安全识别、行走路线、危险区域预警等都可通过数字系统进行及时有效的辨别。环境管理方面,强化环境污染的实时监测,通过机器视觉和 AI 分析,避免污染事件的发生;强化生产工艺管理,自动调节氨水、脱硫剂等辅助材料及添加,达到控制指标值,降低能源消耗,减少环境污染。

四是从多方位转型角度看,针对水泥生产的十大工艺流程,如矿山开采、原料破碎、均化与储存、原料配料、生料均化、熟料烧成、熟料入库、配料与粉磨、贮存发运,生产管理存在的信息孤岛现象、过程数据/基础数据控制不佳、经济成本控制不佳等现实情况,可打通企业数据流、业务流、管理流。同时,结合数智化人工智能、大数据、工业物联网等先进技术,为企业生产运行的智能化、生产管理智能化、经营管理的智能化提供网络、平台及技术支撑,加快企业向网络化、智能化、数字化转型升级。


三、行业发展态势

2024 年,面对需求下行趋势,水泥行业要提升产业集中度,以科技创新为动力,全面提升行业能效水平,贯彻实现《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南》《十四五建材行业碳减排实施方案》。在这样的背景下,水泥企业要走出困境,必须在产业延伸、结构调整、转型发展方面下定决心。除了抢占各个领域新风口之外,企业更需要结合自身的实力、特点,寻找新的发力点,认识到数字化转型不仅仅是技术的革新,更是对企业战略的升级与转型。

只有充分发掘和利用数字化技术的潜力,提升企业核心竞争力和品牌价值,不断探索创新发展的途径,实现从传统水泥生产企业到数字化、智能化、绿色化的现代化企业的转型。才能在新的竞争格局中树立差异化竞争优势,进而实现逆势上扬,开启全新篇章。我们有理由相信,在经历了连续三年新冠疫情和国际国内经济下行严酷考验的中国水泥行业,会化压力为动力、化挑战为机遇,在 2024 年再创行业发展的新局面。