智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望

1、智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望賈 華 平中國水泥協(xié)會高級顧問，中硅智能化與裝備分會理事03月30日 中國 合肥 水泥工業(yè)“智能制造+綠色發(fā)展 ” 研討大會智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第1頁匯報主要內容 一，什么是智能制造和智能工廠 二，智能化與自動化、機器人、無人化 三，走向智能水泥廠技術路線 四，不妨先從智能化水泥廠做起 五，綠色發(fā)展對水泥行業(yè)影響智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第2頁 為了加緊提升水泥行業(yè)智能化水平，推進行業(yè)綠色發(fā)展，實現(xiàn)中國水泥高質量發(fā)展目標， 在人工智能啟蒙階段、在綠色發(fā)展朦朧之時， 中國水泥協(xié)會適時組織了這次“智能制造 + 綠色發(fā)展”研討大會， 為已

2、經大起來中國水泥指明了今后發(fā)展方向。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第3頁 當前， 第四次工業(yè)革命浪潮已經掀起，5G時代呼聲越來越高，工業(yè)物聯(lián)網時代即將全方面開啟，必將為以智能工廠、智能運輸、智能物流為主題工業(yè)4.0奠定基礎，智能工廠躍躍欲試。 水泥行業(yè)也不甘落后，包含中國建材、海螺等水泥龍頭企業(yè)，也開始了建設自己智能工廠。 依據(jù)中安在線報道，由我國自主研發(fā)水泥行業(yè)首個智能工廠，已經在全椒海螺建成投產。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第4頁 水泥行業(yè)環(huán)境治理已到達極大改觀，在煙塵治理、廢物利用、余熱發(fā)電方面取得了長足進步， 已經開始負擔垃圾處理、危廢處理等行業(yè)外社會污染治理； 國家發(fā)改

3、委等7部門，最近聯(lián)合公布了綠色產業(yè)指導目錄，給綠色產業(yè)劃定了邊界，并提出了綠色產業(yè)發(fā)展重點。 詳細到水泥行業(yè)怎樣落實，也是需要我們探索新課題。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第5頁一，智能制造和智能工廠 1，人工智能 人類從感知（信息檢測與傳遞）到記憶（信息儲存）再到思維（對信息邏輯化處理、對已經有邏輯因果類比），這一過程被稱為“智慧”； 智慧結果（因果類比導向作用）將產生行為和語言，行為和語言表示過程稱為“能力”； 將智慧和能力合在一起簡稱為“智能”，由人類創(chuàng)造 類似于人類智能技術 稱為“人工智能”。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第6頁人工智能應該含有這么一些特點：一是含有感知能力

4、。 即含有能夠感知外部世界、獲取外部信息能力，這是產生智能活動前提或必要條件；二是含有記憶和思維能力。 即能夠存放感知到外部信息、再經過思維將信息轉化為知識、累積為經驗，同時能夠利用已經有知識和經驗對信息進行分析、計算、比較、判斷、聯(lián)想、決議；智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第7頁三是含有學習和自適應能力。 即經過與環(huán)境交互作用，不停學習積累知識、不停類比取得經驗，使自己能夠適應環(huán)境不一樣改變；四是含有行為決議能力。 即能對外界信息作出反應，能在邏輯驅動下形成意愿，然后經過語言和行為把意愿表示出來。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第8頁2，智能制造所謂“制造”，是指對原材料進行加工或再

5、加工，以及對零部件進行裝配，由此取得產品過程；被賦予一定人工智能制造過程被稱為“智能制造”。像德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網、中國制造2025，盡管各國家叫法不一樣，但其本質都是智能制造。相關智能制造還沒有明確定義，社會各界認識及了解也各不相同。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第9頁智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第10頁 不過，我國工業(yè)和信息化部制訂 智能制造發(fā)展規(guī)劃（-）， 還是對“智能制造”給出了較為明確定義： 智能制造 是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫通于設計、生產、管理、服務等制造活動各個步驟，含有自感知、自學習、自決議、自執(zhí)行、自適應等功效生產方式。智能與

6、綠色水泥廠之技術路線與前景展望第11頁 智能制并不單單是生產制造上自動化、智能化，更是應用到從數(shù)據(jù)層機器視覺、射頻識別、傳感器等，到網絡層物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等，再到執(zhí)行層智能裝備、機器人、3D打印等， 最終形成智能工廠制造方案。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第12頁03智能工廠 由以上工信部定義可見，智能工廠是智能制造在整個應用層概括。 “智能工廠”涵蓋： 智能裝備集成、計算機輔助工具、生產管理、供銷系統(tǒng)，經過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、云計算實現(xiàn)智能化互操互控，進而實現(xiàn)生產資源、裝備運行、工藝流程、業(yè)務流程、資金流程動態(tài)協(xié)同配置，總體組成智能工廠。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第13頁

7、所謂智能裝備， 屬于上游裝備制造廠智能產品。 對本身關鍵部位關鍵參數(shù)， 諸如位移、溫度、振動、上油、過水等， 含有感知、分析、推理、決議、控制、外傳功效， 能方便接入智能工廠集成系統(tǒng)、方便智能工廠運行管理和維護維修。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第14頁 智能工廠含有以下特點：生產廠經過物聯(lián)網獲取定制，經過物聯(lián)網把原料和生產設備連接起來，依據(jù)用戶喜好特征，適時多品種、小批量、定制生產，再經過智能物流系統(tǒng)發(fā)送給用戶；而且產品也是智能，能夠搜集用戶信息經過物聯(lián)網上傳給生產廠，方便生產廠提供售后服務，深入獲取附加值；而且生產設備也是智能，經過物聯(lián)網實時上傳數(shù)據(jù)反應本身情況，方便生產廠調劑任務和

8、檢修維護。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第15頁智能工廠廣義發(fā)展： 每個智能工廠又能夠經過物聯(lián)網，將它上游生產廠和下游生產廠連接起來，人類勞動最終被人工智能取代。當前，各水泥企業(yè)在經歷了產能高速發(fā)展時代后，其區(qū)域優(yōu)勢和裝備工藝優(yōu)勢越來越小，加之國家對產能、環(huán)境保護、安全等領域要求不停嚴格，僅靠加強管理 已難以維持企業(yè)關鍵競爭力。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第16頁不過，伴隨國家對智能制造大力推行，又為水泥企業(yè)提升競爭力打開了一扇窗。 有遠見企業(yè)已開始向智能工廠建設前進，但總體上還處于探索階段， 探索就難免存在誤區(qū)、難免要走一些彎路， 但不能因為有誤區(qū)、走彎路就不去探索， 搞總比不

9、搞好！ 只有行動起來，才能發(fā)覺問題、處理問題。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第17頁二，智能化與自動化、機器人、無人化 工業(yè)化、電氣化、自動化是我們推進了多年工作，數(shù)字化、信息化、網絡化在這幾年也有了概念，現(xiàn)在又要智能化。 那么，什么是智能化呢？當代社會這么多“化”又是什么關系呢？ 中國人工智能學會聲譽理事長涂序彥指出，“什么是智能化？當前尚缺乏明確、公認、科學定義”。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第18頁 “當前尚缺乏科學定義”， 不是說我們沒有一點概念，而是尚缺乏定義“充要條件”。 正因為如此，我們談起來就比較復雜、做起來也比較含糊， 但要搞智能化就回避不了這個問題， 假如連什

10、么是智能化都說不清楚，你又怎么去搞智能化呢？智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第19頁 即使現(xiàn)在還不能完整定義智能化， 但能夠說清什么不是智能化： 自動化不等于智能化， 在一定條件下自動化能夠實現(xiàn)無人化， 當前機器人多是自動化產物。 所以， 自動化、機器人、無人化 都不等于智能化！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第20頁 1220 清華大學軟件學院訪問學者 郭朝暉： 智能制造盡管很熱，但落地時存在很多迷惑，最常見有兩種：視野小了、未看到宏觀，將注意力主要集中于設備上，把智能制造搞成自動化；只看眼前、未考慮明天，把無人監(jiān)控技術用于有些人監(jiān)控場景，往往顯得多出，沒必要要求過高。智能與綠色水泥

11、廠之技術路線與前景展望第21頁 郭朝暉講到：智能制造小范圍看是自動化延伸，大范圍看是協(xié)同、共享、重用，再大范圍就是生產組織關系改革?？囱矍埃度氘a出比不大，沒有吸引力；到明天，可能就關系到企業(yè)存亡。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第22頁 0629 中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張鈸：現(xiàn)在人工智能最少要滿足五個條件：確定性信息、完全信息、靜態(tài)、單任務、有限領域。在這五個條件限制下，其實就是照章辦事，不需要任何靈活性，這顯然不是智能關鍵，是沒有了解人工智能。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第23頁 張鈸院士講到：智能表達在推理能力上，要處理這個問題，必須加上常識庫、常識推理，

12、沒有做到這一步不可能含有了解能力。而現(xiàn)在人工智能基本方法有缺點，離真正智能還很遠，我們必須走向 含有了解真正人工智能， 這是一條很漫長路。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第24頁 1，最近發(fā)生一個不幸案例智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第25頁 0310發(fā)生埃塞俄比亞空難事故，造成149名乘客和8名機組人員遇難，與去年發(fā)生印度尼西亞獅航空難很有相同之處。 僅管最終原因還不好妄下結論，但中國民航局、印尼交運部第二天對波音 737MAX下了暫停令。 截止0313，除美國外，其余在用該機型52個國家已全部停飛，歐洲甚至對其關閉了領空。 0314美國也宣告停飛。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景

13、展望第26頁 為何停飛波音 737MAX， 就是因為他有一套自動化控制系統(tǒng)是重點懷疑對象。有資深機長表示兩次空難都能夠歸結為LOC-空中失控。 印尼獅航空難已過去4個月，其原因已經分析得很清楚了，“飛機接收到一個顯示飛機抬頭假信號，自控系統(tǒng)就連續(xù)給出了低頭指令。機組與自控系統(tǒng)搏斗了很長時間，最終還是發(fā)生了空難。” 智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第27頁 飛機都怕失速，失速原因大部分是機頭抬得太高，緊急壓機頭是唯一拯救辦法。 波音企業(yè)便在737MAX機頭設置了2個傳感器隨時監(jiān)測飛機迎角，開發(fā)采取了糾正飛機抬頭自動化安全增強系統(tǒng)。 遺憾是這套安全系統(tǒng)并不可靠，而且一旦誤報觸發(fā)了自控，因為時間

14、緊迫，它就不論不顧外界干預自己動了起來，更要命是駕駛員也干預不了， 救命系統(tǒng)就這么變成了要命系統(tǒng)！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第28頁 怎么會這么呢？ 這就是自動化弊端不懂綜合判斷、不辨真假、不會隨機應變。 假如不是自動化系統(tǒng)，而是采取智能化系統(tǒng)，在結合多項自變量判斷是不是誤報之后，再采取應變辦法，就能防止這類事故。 這就是智能化與自動化區(qū)分。 教訓不可謂不深刻！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第29頁 2，智能化與自動化區(qū)分 自動化（Automation）： 指機器設備、系統(tǒng)或過程（生產、管理過程）在沒有些人或較少人直接參加下，按要求程序或指令，自行檢測狀態(tài)、處理信息、分析判斷、

15、操縱控制，實現(xiàn)預期目標。 包含設備、系統(tǒng)、過程，均處于自動化狀態(tài)。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第30頁 智能化（Intelligent）： 指利用當代通信與信息技術、計算機網絡技術、智能控制技術、結合行業(yè)技術，聚集而成針對某一個方面應用。 含有一定人工智能或擬人智能特征或功效。 比如，含有一定自適應、自學習、自校正、自診療、自修復、自組織、自協(xié)調等一些功效。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第31頁 智能化系統(tǒng)和裝置應該含有以下特征：一是能自動完成一些任務，或在程序指導下完成預定工作；二是含有進行某種復雜計算和修正誤差數(shù)據(jù)處理能力；三是含有自檢測、自校正、自診療、自修復、自適應、自學

16、習、自優(yōu)化、自組織、自協(xié)調等一些“自”字功效；四是便于經過標準總線組成各種裝置復雜系統(tǒng)，實現(xiàn)復雜控制功效，而且能靈活地改變功效和擴張功效。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第32頁 我們對含有上述智能特征系統(tǒng)冠以智能系統(tǒng)，而對含有部分智能特征系統(tǒng)冠以智能化系統(tǒng)。 總體上講， 智能化是自動化高級發(fā)展，自動化是智能化基礎部分； 智能化是在自動化基礎上，經過引入“數(shù)字化、信息化、網絡化”，實現(xiàn)了一些智慧和能力高級發(fā)展。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第33頁 自動化，相對要簡單多，普通自動化系統(tǒng)或裝置能夠依據(jù)既定指令進行操作調整，實現(xiàn)無人控制。普通會出現(xiàn) 對于不一樣情況作出相同反應結果，就像全

17、部生物含有一定遺傳本能一樣，多用于重復性工作或工程中，其過程類比于數(shù)學一元一次方程。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第34頁 智能化，是自動化高級發(fā)展，是在自動化基礎上又加入了類似于人類一樣智慧程序。智能化含有一定學習能力，能依據(jù)外界信息豐富自己，自主產生新指令。智能化普通能依據(jù)各種不一樣情況能夠作出不一樣反應，就像高等動物除了本能以外還含有一定自適應能力，其過程類比于數(shù)學多元屢次方程。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第35頁 智能化工作過程包含：信息檢測、采集、傳輸、處理與儲存，指令形成、調整與發(fā)出，指令執(zhí)行與結果反饋。 這些過程都離不開工業(yè)化、自動化、數(shù)字化、信息化、網絡化這些基礎

18、， 所以說智能化是一個系統(tǒng)工程，每一個步驟都非常主要。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第36頁 類比于人類，我們講一個人非?！奥斆鳌?，本意是說他腦子好用，但“聰明”詳細指向是“耳聰目明”，可見及時、準確、甚至量化信息對“大腦”作用是多么主要；我們說這個人“心靈手巧”，又強調了執(zhí)行機構主要性，沒有理想執(zhí)行機構，再好用腦子又有什么用呢、而且沒有“巧手”實踐又怎樣演化出“心靈”大腦呢？智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第37頁 3，機器人還未到智能水平 當前機器人，還只是停留在自動化水平上，實現(xiàn)是機和物之間互開工作，被限定在精準設定工作環(huán)境中。 在準確、重復性工作上效率很高， 但碰到從未執(zhí)行過

19、新任務、沒有確定性新環(huán)境，機器人往往就“傻了”， 機器人還未修煉出“人工智能” 。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第38頁起碼要經過淺層學習， 主要是計算機系統(tǒng)從大量訓練樣本中學習統(tǒng)計規(guī)律，能對一定未知事件做出預測，取代現(xiàn)有藍領人和機之間互開工作，才能到達初級人工智能水平。最終要過深度學習， 主要是構建多層機器學習模型和海量訓練數(shù)據(jù)，學習更有用特征和因果關系。模擬人腦學習、模仿人腦解釋數(shù)據(jù)、模仿人類作出判斷，取代現(xiàn)有白領人與人之間互開工作，才能到達高級人工智能水平。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第39頁 4，自動化在水泥行業(yè)不足 對于大工業(yè)生產，各種原燃材料以及各工序工況其波動是難以

20、防止，各項生產控制參數(shù)穩(wěn)定、以及過程產品和成品性能指標穩(wěn)定，都需要經過及時操作調整才能得以實現(xiàn)。 所以，從預分解窯生產工藝誕生第一天起，人們就在尋求生產系統(tǒng)自動化，在整個水泥生產控制中，從原料開采直到水泥出廠，引入了幾十個儀表自控調整回路。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第40頁我國水泥工業(yè)在幾十年產業(yè)升級過程中，幾乎全部采取了新型干法生產工藝，實現(xiàn)了中央控制室DCS集散系統(tǒng)操控、生產線全程流水生產作業(yè)，相比于其它很多行業(yè)工業(yè)，自動化水平應在工業(yè)領域居于前列。不過應該看到，即使我們花錢裝備了幾十個自動調整回路，努力提升我們自動化水平，但實際生產中仍多以手感人工調整為主。我們能夠看看，在國內

21、上千條生產線上、每條線幾十個控制回路中，又有幾個是好用呢？智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第41頁 為了找出自動化控制系統(tǒng)不能有效運行問題所在，我們不妨就以大家認為非常主要“預熱器C5旋風筒出口溫度自控調整回路”展開一下討論。 自控調整回路認為，出C5旋風筒氣體，是窯尾廢氣和分解爐廢氣混合后熱氣流。其溫度高低，一則反應C5旋風筒入窯物料分解率，二則反應出分解爐內燃燒情況，是一個非常主要特征參數(shù)。這個沒錯！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第42頁 伴隨窯尾氣體改變及物料量波動，出C5旋風筒氣體溫度勢必會波動。 經過調整分解爐喂煤量來調整分解爐廢氣溫度， 便可保持其相對穩(wěn)定， 繼而降低入窯

22、物料分解率波動， 為窯熱工制度穩(wěn)定創(chuàng)造良好條件。 這可就不一定了。 用煤滯后跟蹤一個引發(fā)溫度波動未知變量（除煤以外），那就是瞎碰運氣了！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第43頁實踐證實， 這個自動化控制回路在燒成系統(tǒng)、尤其在燒成系統(tǒng)出現(xiàn)較大波動時，幾乎沒有作用，甚至起副作用。問題出在哪兒了呢？ 仔細分析便會發(fā)覺，影響“C5旋風筒出口氣體溫度”原因，并不只是一個“分解爐喂煤量”，還有諸如系統(tǒng)喂料量、物料易燒性、系統(tǒng)通風量等等等等， 但因為自動化能力有限，又無法接納更多影響原因。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第44頁三，走向智能水泥廠技術路線 當今工業(yè)生產發(fā)展方向，美國提出了“工業(yè)互聯(lián)”

23、、德國提出了“工業(yè)4.0”、中國提出了“中國制造2025”。 但不論提法有何不一樣，其本質是一樣，自動化空間向上發(fā)展到智能化，向下擴展到整個工業(yè)生產全方位、全過程。 整個社會生產，將被逐一、逐步推向智能工廠，用人工智能逐步取代人類勞動。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第45頁 中國水泥行業(yè)， 生產規(guī)模，從1996年4.9億噸拿下世界第一后，就一路領先到現(xiàn)在，規(guī)模不可謂不大； 工藝技術，已經對國內引進生產線進行了大量改造，而且在國際上也得到認可； 裝備質量，已經在國外建設投產了多條生產線，包含世界單線規(guī)模最大1t/d線，與國外差距也在縮小。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第46頁 但勞動

24、生產率，還有較大差距： 國內5000t/d單線用工多數(shù)還在200人左右，先進水平也在100人左右。 而泰國同等規(guī)格“老城堡”水泥廠，每班只有3個人，主要是應付突發(fā)事件。 其中中控室1人（而且包含化驗室全部職能）、現(xiàn)場巡檢2人。 如此高生產效率，除了可靠裝備以外，主要表達在自動化和智能化方面。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第47頁 1，智能水泥廠官方概念 0130工業(yè)和信息化部公布了原材料工業(yè)兩化深度融合推進計劃(-）， 基本給出了一個智能水泥廠概念。 智能水泥廠不但包含以下內容：智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第48頁（1）基于自適應控制、含糊控制、教授控制等先進技術，利用智能儀器儀

25、表、工業(yè)機器人、計算機仿真、移動應用等信息系統(tǒng)與專用裝備，深入突出實時控制、運行優(yōu)化和綜合集成，基本實現(xiàn)礦山開采、配料管控、窯爐燒成、水泥粉磨全系統(tǒng)全過程智能優(yōu)化；（2）應用機器人等技術，在礦山爆破排險、窯爐運行維護、投料裝車作業(yè)、高溫高塵搶修等，危害、危險、重復作業(yè)步驟，基本實現(xiàn)無人值守、或機器人替換人工作業(yè)；智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第49頁（3）建設信息物理融合系統(tǒng)（CPS），實現(xiàn)企業(yè)生產運行自動化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化，提升企業(yè)勞動生產率、安全運行能力、應急響應能力、風險防范能力和科學決議能力；（4）在生產管控和經營決議中，經過大數(shù)據(jù)平臺建設，應用商業(yè)智能系統(tǒng)（BI

26、）和產品生命周期管理（PLM），建立對采購、生產、倉儲、銷售、運輸、質量、資源、能源和財務等全方位智能管控平臺，實現(xiàn)產品、市場和效益動態(tài)監(jiān)控、預測預警，提升各步驟資源優(yōu)化配置能力和智能決議水平；智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第50頁（5）建立與供給商和用戶上下游協(xié)作管理系統(tǒng)， 按照供給商提前介入技術（EVI）、按時生產技術（JIT）等模式，統(tǒng)一企業(yè)資源計劃（ERP）等企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)間信息交換接口、標準和規(guī)范， 經過信息共享和實時交互，實現(xiàn)物料協(xié)同、儲運協(xié)同、訂貨業(yè)務協(xié)同以及財務結算協(xié)同。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第51頁（6）建設基于自適應控制、含糊控制、教授控制等先進技術智能水

27、泥生產線， 實現(xiàn)原料配置、窯爐控制和熟料粉磨全系統(tǒng)智能優(yōu)化， 智能制造不但要含有機械化、自動化、信息化功效和海量數(shù)據(jù)分析能力，更要有針對詳細問題自我判斷和對癥自我糾錯能力。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第52頁（7）并在工業(yè)窯爐、投料裝車等危險、重復作業(yè)步驟應用機器人智能操作。（8）開展含有采購、生產、倉儲、銷售、運輸、質量、能源和財務管理等功效商業(yè)智能系統(tǒng)應用。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第53頁 2，建設智能水泥廠進度要求 上述“推進計劃”對水泥行業(yè)提出了明確要求： 為了縮小我國水泥行業(yè)在智能化方面與國外差距，在水泥行業(yè)選取23家先進企業(yè)，建設基于自適應控制、含糊控制、教授控

28、制等先進技術智能水泥生產線； 到，水泥行業(yè)應用優(yōu)化控制系統(tǒng)生產線要到達50%；建成一批生產裝備智能、生產過程智能、生產經營智能智能化工廠。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第54頁 依據(jù)“推進計劃”要求， 智能水泥廠涵蓋生產裝備、生產過程、生產經營全方面智能，就是實現(xiàn)讓水泥工廠關起門來自己生產。 生產線智能控制，是水泥智能工廠基礎和主體。沒有這個基礎，所謂“智能工廠”就只能是一個“智能化工廠”。 這里有兩個概念需要注意，“智能化工廠” 并不完全等同于“智能工廠”，這要看你“化” 到什么程度，智能工廠都是逐步“化”過來。 智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第55頁 按照以上進度要求和質量要求

29、，我們水泥行業(yè)顯然已經慢了。個人認為， 進度上慢了，與大環(huán)境相關，智能工廠牽涉到方方面面，尤其是嚴重依賴物聯(lián)網還不具備； 質量上差點，也是因為很多條件還不具備。水泥行業(yè)主動性還是有。 任何事物都有個發(fā)展完善過程，本就應該先從智能化水泥廠做起，能做多少是多少，逐步向智能水泥廠趨近。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第56頁 3，走向智能水泥廠技術路線 關于采購、倉儲、銷售、運輸、質量、管理等智能系統(tǒng)，在水泥行業(yè)相較實體生產系統(tǒng)進步要快，這幾年智能化進步也主要表達在這些方面， 這里就不再贅述，重點討論相對微弱生產系統(tǒng)智能化問題。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第57頁 看似簡單水泥工藝， 其

30、過程包含有大量物理反應、化學反應以及物理化學反應，囊括了地質學、礦物學、巖相學、流體學、燃燒學、熱傳導、結晶學等等學科。 要使整個過程處于受控狀態(tài)，按照我們設計P-T-t軌跡（礦物學術語）運行， 不但需要維持物料量和質均衡穩(wěn)定，而且必須維持好各系統(tǒng)各工序各個特征參數(shù)穩(wěn)定。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第58頁 對于水泥生產中控制操作，能夠是人工手動，也能夠是儀表自控，但最好是智能程控。 因為改變無時不在，調整無時不需，人精力和經驗又是有限，自動化又擔負不了如此復雜問題， 智能化就成為最正確選擇。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第59頁 分析其前任自動化成效不大原因， 以大家最關注“C

31、5出口氣體溫度自控調整回路”為例，自動化建立數(shù)學模型為：“分解爐喂煤量”“C5出口氣體溫度”，（注：A=B為邏輯學符號，表示命題A與B涵蓋關系）。 實踐證實，這個控制回路作用不大，有時甚至起副作用。 主要是受自動化能力限制，應變量選取太少，調整模型建立得過于簡單。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第60頁 而智能化有足夠能力， 完全能夠模仿人類智能，建立一個多變量調整模型： 分解爐喂煤量（C5出口氣體溫度，系統(tǒng)生料喂料量，生料KH、SM、細度，窯灰喂入量，預熱器各級（包含分解爐、后窯口）溫度、壓力，C1出口、分解爐出口、后窯口O2、CO、NOX，煤粉熱值、揮發(fā)份、細度、水分，二次風溫度、三次

32、風溫度、三次風閘板開度，等等等等）智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第61頁 總之， 只要你能想到原因就只管往涵蓋變量里加，然后進行相關性統(tǒng)計分析。 依據(jù)不一樣相關系數(shù)給予各變量不一樣調整權重， 各變量對于喂煤調整量代數(shù)和，便是分解爐喂煤量調整量。 不要說沒關系、不要嫌多、不要怕錯！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第62頁 某企業(yè)應用這套控制系統(tǒng)， 就接收某操作員提議，引入一個看是不相干尾煤鉸刀泵出口壓力信號，結果取得了意想不到效果！ 每條生產線都不相同、 每個時間段都不相同， 你不可能知道哪個信號在什么時候會起關鍵作用， 還是把它交給智能調整系統(tǒng)為好。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展

33、望第63頁 我曾經操作過一條由德國POLYSIUS建造水泥生產線， 在中控室窯操能夠切入自動控制運行，應該說這套系統(tǒng)有不少可學理念，總體上還是很牛。 不過每當?shù)搅撕笪缫?，燒成工況就開始鬧鬼、穩(wěn)不住了，德國人也沒搞明白怎么回事，所以操作員使用并不多，把它冷落在了一邊。 我在操作了一段時間以后，發(fā)覺即使人工操作、到了后午夜也是鬧鬼。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第64頁 總結發(fā)覺， 到了2:00左右就必須逐步加油（這條窯燒重油），不然到3:30左右，窯就穩(wěn)不住了；而且到了8:00左右 就要逐步減油，不然到了11:00左右窯就燒高。 什么原因？當?shù)丨h(huán)境溫差較大，對燒成系統(tǒng)散熱、進而對熟料能耗有

34、較大影響。 這是德國人在開發(fā)軟件時沒有想到，假如當初能將廠區(qū)氣溫作為一個應變量引入控制系統(tǒng)，這個“鬼”可能就不存在了。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第65頁 相關性分析并不復雜， 用計算機程序來做更是小菜一碟。 不但能夠從初始統(tǒng)計分析開始，設定初始調整權重， 而且要每時、天天、每個月、每年一直做下去， 以適應各種原因改變。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第66頁 為了適應各種原因新情況、新改變， 相關性分析，設定按照“先入先出標準”滾動統(tǒng)計最近10天（可依據(jù)實際情況異變速度和頻次，確定和調整滾動天數(shù)）數(shù)據(jù)、并進行相關性分析。 依據(jù)最新分析結果，及時自動調整調整權重分配，使其在不停地循

35、環(huán)調整中趨于合理化，效果就會越來越好。 這就是自學習、自成長！ 實際上，這種自動調整回路已經變成了智能調整回路。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第67頁 生產系統(tǒng)需要調控參數(shù)很多，因為時間關系，這里僅選了這幾年大家非常重視、已經做了不少工作“預熱器C5旋風筒出口溫度自控調整回路”，進行了展開分析，其它參數(shù)調控都能夠比照優(yōu)化。 深入放開講， 智能水泥廠離不開大數(shù)據(jù)、智能化、物聯(lián)網，這些都離不開5G平臺。 即使當前還沒有這個平臺，但我們將在世界上首先擁有這個平臺，我們智能化現(xiàn)在就應該為利用好這個平臺作好準備。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第68頁 接著上述C5出口氣體溫度波動討論，存在以

36、下原因關聯(lián)： 煤質波動煤粉制備（細度）原煤進廠（煤質）供給煤礦煤層改變； 煤量波動喂煤系統(tǒng)煤粉制備（流動性）煤粉（細度、水分）原煤改變供給煤礦煤層改變。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第69頁 利用這些關聯(lián)情況， 假如建立了大數(shù)據(jù)，每一個節(jié)點都能及時量化出來； 假如建立了物聯(lián)網，這些量化出來改變，就能及時得到層層傳遞， 就能給予燒成智控系統(tǒng)預知時間， 提前采取對應對策， 最終減小甚至防止波動。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第70頁所以說， 智能制造不是花架子，能夠給制造企業(yè)帶來生產效率大幅度提升、資源綜合利用率大幅度提升，研制周期大幅度縮短、運行成本大幅度下降、產品不良品率大幅度下降

37、，是 中國水泥工業(yè)由大變強必由之路，是水泥工業(yè)在新常態(tài)下必走之路。所以說， 中國水泥不但是大，而且會強，必將引領世界水泥工業(yè)！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第71頁四，不妨先從智能化水泥廠做起 水泥行業(yè)智能工廠建設是一個龐大工程，當前國內外情況差不太多，尚處于起步階段，控制原理尚需要突破、大數(shù)據(jù)還需要積累。 “智能水泥廠”在概念上還不準確、在技術上還不成熟，不一定就要一步到位、建設嚴格意義上智能水泥廠。 把目標定過高，反而會欲速不達！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第72頁 智能工廠， 是建立在可靠裝備、成熟工藝、穩(wěn)定生產、準確在線監(jiān)測計量之上技術， 裝備、工藝、監(jiān)測、計量這些基礎東

38、西，不但是智能工廠必須，對提升現(xiàn)有企業(yè)運行水平也是很見效。 假如這些條件不具備，在建設真正智能工廠以前，不妨先在這幾方面給予完善提升，尤其是一些成熟 在線監(jiān)測計量控制系統(tǒng)。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第73頁 近年正在推向市場在線監(jiān)測控制儀器主要有： 原料成份、煤質檢測、生料粒度、入窯成份、入窯分解率、出窯游離鈣、窯尾廢氣、水泥碳硫、水泥比表面積等。 這些儀器， 能及時準確提供 對生產控制非常必要數(shù)據(jù)，既是現(xiàn)有生產需要，也可為建設智能水泥廠提供大數(shù)據(jù)支撐， 有條件者 不妨先在這方面突破。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第74頁 需要提醒是， 當前，智能工廠建設在運輸和管理上已經取得

39、了一定成績，這是應該給予必定良好開端， 但在生產工序上還差很遠。 對這一點必須要有充分認識， 因為工廠主體就是生產， 最終不能避重就輕！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第75頁 企業(yè)不能為了“智能制造”而智能制造， 應以智能、協(xié)同、綠色、安全發(fā)展為突破口，以“提升生產效率和能源效率，縮短和降低產品研制周期、運行成本、不良品率”為目標，本著久遠規(guī)劃、逐步實施、重點突破標準，先對整個制造業(yè)進行逐步升級改造。 先在“化”中起步，然后再完善、提升，這可能是一條更切合實際道路！智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第76頁 五，綠色發(fā)展對水泥行業(yè)影響 國家發(fā)改委最近（年3月份）聯(lián)合7部門，公布了綠色產

40、業(yè)指導目錄 （）， 將綠色發(fā)展分為：節(jié)能環(huán)境保護、 清潔生產、清潔能源、 生態(tài)環(huán)境產業(yè)、基礎設施綠色升級、 綠色服務。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第77頁這個“指導目錄”， 給綠色產業(yè)圈定了邊界， 提出了發(fā)展重點， 出臺了一系列扶持政策。對水泥行業(yè)會產生多大影響，水泥行業(yè)怎樣利用好這些政策，已成為眼前一項主要工作。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第78頁個人認為，對水泥行業(yè)近期影響主要是：節(jié)能環(huán)境保護、清潔生產。在節(jié)能環(huán)境保護方面，主要是抓好高效節(jié)能、先進環(huán)境保護、循環(huán)利用、廢物利用，等技術裝備研發(fā)和推廣；在清潔生產方面，主要抓好生產全過程廢物減量化、資源化、無害化，等技術裝備研發(fā)和推廣。智能與綠色水泥廠之技術路線與前景展望第79頁我們要引領世界水泥行業(yè)，就必須有戰(zhàn)略眼光，不但要看到全世界、而且要看得再遠一些，提前把基礎研究做起來。尤其作為能耗大戶水泥行業(yè)，久遠影響主要是清潔能源。比如取