水泥工厂智能化之设备管理智能化系统
水泥智能制造生产管控mes系统
摘要：叙述了水泥生产智能化建设的总体思路和智能水泥工厂建设的五个方面，构建了从供应商到客户，从生产到业务（控制），从设计到服务（工程运维）的智能化水泥工厂框架，围绕生产管理、工艺管理、能源管理、质量管理、安环管理、设备管理、供应链管理等七大维度，建设智能数字化工厂。
水泥智能制造生产管控MES 系统实施后可实现水泥生产经营管理全部流程的可视化管控，优化人员结构，减轻劳动强度，降低劳动力成本，在生产、化验、巡检等诸多生产环节减少人为主观参与，优化生产流程，有效保障生产稳定性与产品质量，提高生产系统运行效率，杜绝安全隐患，降低污染废弃物排放和运营成本，为企业生产高效运营提供有力支持。
关键词：生产管控系统；MES ；智能制造；信息化管理中图分类号：TQ172.8文献标识码:B 文章编号：1001-6171（2019）06-0042-09DOI ：10.19698/ki.1001-6171.20196042通讯地址：中材邦业（杭州）智能技术有限公司，天津300400；收稿日期：2019-02-27；编辑：赵莲水泥智能制造生产管控MES 系统李志丹，童睿，冯兰洲Cement Intelligent Manufacturing Production Management and Control by MES SystemLI Zhidan,TONG Rui,FENG Lanzhou(Sinoma Bonyear (Hangzhou)Intelligent Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300400)Abstract :The general idea of intelligent construction of cement production and five aspects of intelligent cement plant construction are described.The intelligence from supplier to customer,from production to business (control),from design to service (engineering operation and maintenance)isconstructed.The cement production framework builds intelligent digital factories around sevendimensions:production management,process management,energy management,quality management,safety management,equipment management,and supply chain management.After the implementation of the cement intelligent manufacturing production control MES system,it can realize the visual control of the whole process of cement production management,optimize the personnel structure,reduce the labor intensity,reduce the labor cost,and reduce the subjective participation in the421水泥生产智能化建设总体思路水泥生产智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术，贯穿于设计、生产、管理、服务等活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行等功能的新型生产方式，协调智能装备、智能生产、智能管理、智能物流、优化控制等组成部分，实现水泥生产运营全流程的智能制造。
数字化背景下水泥工厂的标准化建设探究
数字化背景下水泥工厂的标准化建设探究摘要：水泥行业在应对污染物排放方面面临挑战，但也在积极探索各种技术和措施来改善环境影响。
新的环保标准对行业影响深远，推动着水泥生产商不断寻求更环保、更可持续的生产方式。
如今我国已经成为全球水泥产量最高的国家，产能、品种以及消费量都位居世界之首，但是在水泥行业高速发展的过程中也对生态环境造成了极大影响。
在这样的背景下国家提出了水泥行业标准化发展的思路。
本文对当前水泥行业的发展现状进行了分析，从智能化技术的应用、云计算平台的应用和绿色低碳理念的应用等几个方面探索新时期水泥工厂标准化发展路径。
关键词：水泥；污染；智能化；数字化；绿色1 水泥行业发展现状1.1污染物排放水泥生产过程中会排放多种污染物，其中最主要的是二氧化碳（CO2）。
除此之外，硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）等也是典型的排放物。
这些污染物对环境和人类健康产生潜在影响，因此减少这些排放一直是行业面临的挑战。
1.2 污染物治理水泥行业已经在积极寻求各种治理方法来减少排放。
这些方法包括但不限于使用更高效的过滤器和除尘设备、优化燃烧过程以降低NOx和SOx的排放、实施污水处理系统等。
此外，一些厂商也在采用碳捕集与储存（CCS）技术以捕获和储存二氧化碳。
1.3 新标准对水泥行业的影响针对污染物排放和碳排放的监管标准正在不断提高。
各国政府和国际组织制定了更为严格的环保法规和碳排放标准，这对水泥行业产生了深远的影响。
这些新标准促使企业采取更为环保的技术和方法来遵守法规要求，并推动行业转型朝向更可持续的方向发展。
2 数字化背景下水泥工厂标准化发展路径2.1 智能化技术的应用第一，自动化生产，通过传感器技术实时监测水泥生产中的关键参数，如炉温、压力和流量。
这些传感器可以将实时数据反馈到自动化系统，实现对生产过程的即时控制和调整，确保操作在最佳状态下进行。
在石灰石煅烧过程中，炉温的控制至关重要。
自动化系统可以根据实时数据调整燃烧条件，确保石灰石的合适煅烧温度，提高煅烧效率，减少能源浪费。
海螺集团水泥智能制造探索及应用
海螺集团水泥智能制造探索及应用海螺集团是中国最大的水泥生产企业之一，拥有十多家水泥生产企业，产品远销国内外。
近年来，海螺集团在智能制造领域进行了大量探索和应用，以提高生产效率、降低成本、改善产品质量和保障安全生产。
本文将围绕海螺集团在水泥智能制造方面的探索及应用进行详细介绍。
一、智能制造理念的引入近年来，海螺集团积极引进先进的智能制造理念，将先进的信息技术与传统的水泥生产工艺相结合，致力于提高生产效率和产品质量。
海螺集团认识到智能制造的重要性，不断加大投入，引进和应用了先进的生产设备和技术，推动水泥生产向智能化、自动化、数字化方向发展。
二、智能制造在生产中的应用1. 智能化生产线海螺集团引进了一系列智能化生产线，包括激光粒度仪、X射线荧光光谱仪、自动化分析仪等设备。
这些设备能够实时监测生产过程中的关键参数，自动调节生产工艺，使得生产过程更加稳定和可控。
2. 智能化控制系统海螺集团还引进了先进的智能化控制系统，对生产过程进行全面监控和管理。
通过对传感器数据的实时采集和分析，可以快速发现生产中的异常情况，并采取相应的措施，保障生产的安全和稳定。
3. 数据分析和预测海螺集团还建立了大数据平台，对生产过程中的关键数据进行采集和存储，并通过数据挖掘和分析技术，实现对生产过程的预测和优化。
通过分析历史数据，可以预测生产过程中的潜在问题，提前进行合理的调整和优化。
三、智能制造的成果与优势1. 生产效率的显著提高通过引进智能化生产线和控制系统，海螺集团的水泥生产效率得到了显著提高。
生产过程更加稳定和可控，大大降低了生产中的人为误操作和浪费，从而提高了生产效率。
2. 产品质量的持续改善智能制造系统能够对生产过程中的各项指标进行实时监测和控制，及时发现和纠正生产中的质量问题，从而保证了产品质量的持续改善。
3. 成本的有效降低通过智能化控制系统的应用，海螺集团有效降低了生产中的各项成本。
生产过程中的能耗、原材料消耗等都得到了有效控制和管理，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。
DCS系统在建材行业中的应用案例
DCS系统在建材行业中的应用案例建材行业作为国民经济的重要支柱产业之一，为促进经济发展和满足人民日益增长的生活需求发挥着重要作用。
而随着现代科技的不断进步，数字化控制系统（DCS）在建材行业中的应用越来越广泛。
本文将通过介绍几个具体案例，探讨DCS系统在建材行业中的具体应用及其带来的好处。
案例一：建材生产工段DCS控制系统在建材生产过程中，如水泥、陶瓷等工艺生产中，涉及到多个环境参数的调控和运行参数的监测与控制。
传统的人工操作无法满足高效、智能化的要求，因此采用DCS系统成为不可或缺的选择。
在水泥生产中，DCS系统可以实现对原料配比、煤粉燃烧、气流控制等关键工艺参数进行实时监测和自动调整，确保生产的质量和稳定性。
在陶瓷生产过程中，DCS系统可以对窑炉温度、窑气流量、窑内湿度等参数进行全面监测和调控，提高产品的品质和生产效率。
通过引入DCS系统，建材生产工段实现了生产过程的数字化、自动化控制，大大提高了生产效率和产品质量，降低了人力成本和环境污染。
案例二：建材物流管理DCS系统在建材行业中，物流管理是一个重要的环节。
通过DCS系统的应用，可以实现对仓库库存、货物流向、运输车辆等的全面掌控。
在原材料供应链管理中，通过DCS系统进行物料的追踪和处理，可以减少物料损耗和误用，提高供应链的可靠性和效率。
在成品出库管理中，通过DCS系统的应用，可以实现自动识别、清点和定位，大大减少了人工操作的错误和时间成本。
在运输车辆调度中，DCS系统可以通过智能调度算法进行优化，提高了运输效率和成本控制。
通过引入DCS系统，建材物流管理实现了信息化和智能化，提高了物流运营效率和准确性，降低了仓储和运输成本。
案例三：建材工厂节能改造DCS系统随着节能减排的重要性日益凸显，建材行业也积极响应国家节能政策，通过引入DCS系统进行工艺优化和节能改造。
在水泥熟料生产过程中，通过DCS系统对回转窑系统进行智能控制，可以实现燃烧过程的自动化调节，最大限度地提高能源利用率和产品质量。
海螺集团水泥智能制造探索及应用
海螺集团水泥智能制造探索及应用1. 引言1.1 背景介绍海螺集团是国内知名的水泥生产企业，其产品覆盖了建筑领域的多个细分市场，具有较高的行业知名度和市场份额。
随着科技的不断发展和智能制造技术的逐渐成熟，智能制造已经成为水泥行业的一个重要发展方向。
海螺集团作为行业领军企业，自然也积极探索和应用智能制造技术，以提升生产效率、降低生产成本，提高产品质量和市场竞争力。
智能制造技术的广泛应用，不仅能够实现水泥生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和生产质量，还能够为企业节约人力、物力和财力资源，提高企业的竞争力和盈利能力。
海螺集团积极探索智能制造技术在水泥生产中的应用，并取得了一定的成果和效益。
在当前经济环境下，智能制造已经成为水泥行业的发展趋势，海螺集团作为国内规模最大、品种最齐全的水泥生产企业之一，将继续积极探索智能制造技术的应用，加大技术研发和生产力提升力度，不断提高企业的核心竞争力和市场份额。
【2000字】1.2 研究意义水泥行业作为建筑材料产业的重要组成部分，对国民经济和社会发展起着举足轻重的作用。
随着当今智能制造技术的快速发展，智能制造在水泥生产领域的应用已经成为行业发展的重要趋势。
海螺集团作为中国水泥行业的领军企业，致力于通过智能制造技术提升水泥生产效率、质量和可持续发展能力。
研究海螺集团水泥智能制造的探索及应用具有重要的意义：研究海螺集团在水泥智能制造领域的实践经验，可以为其他水泥企业提供借鉴和参考，推动整个行业向智能化、数字化转型。
探讨智能制造技术在水泥生产中的应用实践，可以为水泥企业提供创新思路和发展方向，提高行业的整体竞争力和发展水平。
分析智能制造对水泥行业的影响，有助于更好地把握行业发展趋势，推动水泥产业结构调整和升级，实现行业的高质量发展。
研究海螺集团水泥智能制造的探索及应用具有重要的理论和实践意义。
2. 正文2.1 海螺集团水泥智能制造的现状海螺集团是中国水泥行业的领军企业之一，具有雄厚的实力和技术积累。
水泥行业智能工厂需求方案
生产信息化，是智能制造实现的强大推力
系统信息化
自动化基础设施、MES、ERP、运 营系统、能源管理、安全报警系统、 BIM、云平台…
信息化系统
运营信息化
系统协同、数据共享
实现各OT与IT贯通、各系统数 据共享，实现生产、运营的业 务系统协同。
数据决策
大数据平台
建设以大数据为核心的平台，通过大 数据分析，为改进生产工艺、稳定产 品质量、降低生产成本发挥重要作用， 为实施智能制造提供强有力的支撑
理协调、自动给出计划调度建议，人工确认后下发执行；
4、检验控制：
根据生产节奏，自动发出原辅料、直接过程、在制品检验委托。
实时监控
– 对整个生产过程进行监控，实时监控水泥企业工艺流程、设备运行，以及实时数据趋势报警，对所有能源、系统参数及产品 产量以流程图、实时报表、趋势图等形式进行展示，实现历史数据查询、汇总。
可执行的周计作划指令下调达整到作相业关计产的物划量生流与产运实环输际节任产务量分析、计划能力与实
生产工艺流程及 工艺配方
操作规程及 生产指令集
实时跟踪原辅料供际应原能、辅力设料分备析状料、态作原、业材仓任料库务消库耗存分、析成、设备 作业任务 品指令等情况，最运大动转限力情度保况地障分合作析理业、使任生用务产各调项度资情源况分析
pSpace是一个高性能、高吞吐能力、可靠 性强、跨平台的实时/历史数据库系统，可以用 于采集、压缩、存储、加工、分析等任何带有时 间特性的生产信息。
pSpace提供全系列的工业通讯接口及ERP 业务接口，实现生产监控到调度管理的完美整合 ， 可以与工业云实现完整融合。
配置 管理
工程 管理
图形 开发
– 系统支持海量数据的历史归档， 提供统一、完善、高效的数据 读写接口。
水泥行业智能工厂整体规划
无人值守设备管理系统
云天智能工厂无人值守系统系列产品 云天软件设备管理系统中的设备生命周期管理系统，改变了原有的企业的巡检模式。将原来的1班1检或者1班2检的无需巡检次
数相应减少，逐步转变为按需巡检。系统会根据传感器给出的数据进行分析，判断设备部件的生命周期，合理安排巡检故障。通过 巡检仪将巡检内容下发到各个巡检岗位。
水泥行业智能工厂整体规划
技术创新，变革未来
1 关于我们 因为专注，所以领先！
2 智能管理
云天软件ERP和人员定位系统
3 智能物流 云天软件2代智能物流管理系统
4 智能生产 云天窑专家系统+磨专家系统+堆场管理+设备 管理+化验管理+能源管理
5 智能决策
云天水泥企业BI系统
我们的产品没有尽头
云天软件感谢您的关注！
决策能力
企业
运营能力
IDEA
云天水泥企业BI系统
ERP和BI的概念和区别
ERP
实现公司业务流程的标准化，业务数据的统一和集 中。ERP记录的是企业已发生的实际数据。ERP的用
户是企业层级。
是企业决策辅助系统，不仅从ERP系统里提取数据，还从
别的系统如生产运营管理系统，市场外部信息等整理出企
BI
业管理层决策所需要的关键信息，帮助管理层决策。BI的
进行测温作业。
02
测量振幅
设备配备了震动感应器， 可以对设备进行震动 测量作业。
03
巡检签到
通过现场固定 01
的Rfid标签实现 现场签到功能
功能描述
人机交互
04 通过人机交互
系统，将现场情况 进行记录反馈。
水泥工厂智能化平台构想
水泥企业自动化技术应用状况
可 以采用计算机来控制一些现场设备 ；４ 计算机可 提供历史数据记 录 ， （） 包括数据记录 、 报警记录 、 操作
收稿 日期 ：Ｏ ２ ｏ — ４ ２ １－ １ ２
作者简介 ： 亮 （９２ ） ， 樊 １７一 男 三西太原人 ， 工程硕士学位 ， 本科学历 ， ： 师。 职称 工程 ２９ ３
化技 术应用和发展 的重要 因素。本文主要对 水泥企业 自动化技 术应 用现状和 水泥企业 自动化技术应 用的发展 方 向进
行 了分 析 。
关键 词 ： 泥企业 ； 水 自动化 ； 应用
中图分类 号 ：４ Ｇ０
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５５ （０ ２ ０－ ∞ ９ ０ １７ －４ Ｘ ２ １ ）４０ － ２
１ 水 泥企业 Ｐ Ｃ技术的快速发展 ， Ｌ 在很多方面已经超 越了 Ｄ Ｓ Ｃ 系统 ， 在中小规模的水泥企业 中，Ｌ Ｐ Ｃ集散
系统得到了广泛应用 ，并且也在一定程度上提高 了 中小型水泥企业的管理控制水平。 １１ 分 布控 制 系统 ． １３分布控制系统与 Ｐ Ｃ集散控制系统存在的问题 ． Ｌ 分布控制系统就是 Ｄ Ｓ Ｃ 系统 ，分布控制系统与 虽然分布控制系统与 Ｐ Ｃ集散控制系统在促进 Ｌ 传统模拟式仪表 的控制系统 、 集中式控制系统进行 比 但是 目前这两个 较时 ， 分布控制系统具有明显 的优势 。分布控制系统 水泥企业控制上起到了很大的作用 ， 在某些方面能够将计算机应用技术所开发的最新研 系统仍然存在很多问题，具体表现在以下几个方面 ： １ 分布控制系统和 Ｐ Ｃ集散控制 系统所构成的产 Ｌ 究成果充分地吸纳进来 ，这些方面主要包括软件编 （ ） 彼此 比较封 制、 控制思想 、 系统组态 、 网络通讯等 ， 从而使生产过 品体系都是 由各 自的硬件和软件进行的， 进行相互通信也只能通过 网关 等接 口进行 ， 通讯 程更加可靠 、 实用、 系统 ， 并且也会产生更高的经济效 锁 ， （） 益， 进而促进了水泥企业的发展。分布系统也具有 自 速度普遍偏低 ；２ 采用 自己的数据库 的情况 也较 这样对其他系统的访问没有任何 的有利之处 ；３ （） 身 的一些特点 ， 如分散检测控制、 中操作管理等。 集 总 多 ， 在水泥企业 自动化 中， 仪表控制是 比较重要的 ， 但是 体而言， 分布控制系统使用方便、 功能完善。 分布控制 不易控制现场。 系统 近 些 年 已经 在 我 国大 中型 水 泥企 业 得 到 了广 泛 有些仪表存在参数不易调整，
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DCS数据
设备状态 监测数据
工艺、操作数 据
能耗监测 数据
安全管理 质量管理 环境管理数 成品销售数 采购管理
数据
数据
据
据
数据
设备管理数 据
物流管理数据
人事管理数 据数据
其他
设备管理优化系统
振动+系统物理构架
设备数字模型（数字双胞胎）
南高齿立磨减速机传动链建模
弗兰德立磨减速机传动链建模
重齿煤磨减速机传动链建模
水泥工厂智能化
之
设备管理智能化系统
（在线监测与故障智能诊断）
水泥工厂智能化平台构想
全方位数据管控与分析
智能应用
工艺、质量操作 设备状态监测 能源管理及财务
控制系统
与诊断
分析系统
物流系统及 财务分析系统
工艺装备管理及 财务分析系统
生产运行信息管理系统（涉及安全、环保、销售、采购、人事等）
大数据分析处 理与实时计算
8 1#辊压机 9 2#辊压机 10 2#水泥磨机 11 生料入库提升机 12 生料入窑提升机 13 熟料链斗机
在线振动监测系统
振动 + 工艺/工况（窑内结圈分析）
在线振动监测系统
振动 + 工艺/工况（窑内结圈分析）
正常情况 时域波形
窑内结圈 时域波形
长周期 时域波形
月趋势图 时域波形
在线振动监测系统
重齿减速机健康值建模
弗兰德立磨减速机健康值建模
设备预警平台
风电、火电、石油、化工、水泥等
水泥行业集团管控数据平台-ERP
计划中 心
设备管理 地磅管理
产成品仓 库
采购管理
备品备件 仓库
销售管理
结算中 心
生产调 度
质检中 心
办公OA
财务管 理
水泥工厂设备故障预警平台
监测设备列表
1 石灰石破碎机左 2 石灰石破碎机右 3 生料磨机 4 煤磨机 5 高温风机 6 循环风机 7 回转窑
工艺、操作数 据
能耗监测 数据
设备管理数 据
物流管理数据
安全管理 质量管理 环境管理数 成品销售数
数据
数据
据
据
采购管理 数据
人事管理数 据数据
其他
水泥工厂智能化平台构想
全方位数据管控与分析
智能应用
振动+
(在线监测）
工艺、机械设备、电气、质量、能源管理…
物流系统及 财务分析系统
生产运行信息管理系统（涉及安全、环保、销售、采购、人事等）
振动 + 工艺（磨内料层不稳分析）
正常情况 时域波形
来料不均 时域波形
放大波形 时域波形
谢谢！
MapReduce (大数据平台)
PAI (机器学习平台)
基础设施
TomCat
Kafka
HDFS
MYSQL（数据库
Redis
（数据接收） （数据缓存） （文件存储）
服务）
（实时数据库）
HADOOP 大数据平台
通讯网络 运维与管理 系统
IDC硬件（ X86服务器、网络设备）
数据源
DCS数据
设备状态 监测数据
大数据分析处 理与实时计算
MapReduce (大数据平台)
PAI (机器学习平台)
基础设施
TomCat
Kafka
HDFS
MYSQL（数据库
Redis
（数据接
HADOOP 大数据平台
通讯网络 运维与管理 系统
IDC硬件（ X86服务器、网络设备）
数据源
振动 + 工艺/工况（窑内结圈分析）
水泥窑
ΔT : ~8S T: ~ 16S
分析： 结圈（大齿圈附件）部位窑体表面温度低温部分170C,高温部分约240C； 结圈部分由原来的1/3，发展到1/2； 窑内结圈以及窑体温度不均造成窑体偏心；
在线振动监测系统
振动 + 工艺（磨内料层不稳分析）
在线振动监测系统