智慧矿山+智能工厂，海螺集团运用融合工艺机理的信息化技术，推动生产管理模式大变革——
矿山变“绿”
数字化管理系统全面调度，提升资源利用率
“瞧，前面那辆‘巨无霸’就是无人驾驶矿车！”
数字化管理系统全面调度，提升资源利用率
“瞧，前面那辆‘巨无霸’就是无人驾驶矿车！”
4月16日下午，记者跟随芜湖海螺水泥有限公司的工作车辆，沿着运矿道路上了矿山。顺着身旁工作人员的指引，记者看到一辆有普通轿车三倍“身高” 的绿色矿车正在前方行进。
“要实现无人驾驶矿车，不是一件容易的事。”芜湖海螺矿山分厂副厂长殷亮子说，首先，这需要车辆定位达到厘米级精度，确保矿车在可控范围内行驶；其次，还要通过建立全局地区、局部地图以及沿途辅助定位，让车辆建立感知系统。同时，矿山场景和公路场景的区别很大。矿山是个封闭场景，但环境相对恶劣、车辆工作时间长，因此对系统可靠性要求更高；随着矿山的开采，也会造成场景不断变化。目前，芜湖海螺的无人驾驶矿车仍处于研发阶段，矿山上共有4台无人驾驶矿车在进行测试。“出于安全考虑，矿山内下半夜不作业。今后如果全面实现无人驾驶，矿山就可以进行三班作业，这样能将采矿效率提高30%。”海螺集团副总经理何承发说。
在芜湖海螺数字化矿山中央控制室，记者看到大屏幕上分别显示出矿山各路口实时动态、石灰石在线监测数据等信息。“我们的主要工作是对石灰石进行铲装、运输、破碎，同时还要监测石灰石质量。”殷亮子介绍说，运用数字化矿山管理系统，工作人员可以实现对所有车、铲、设备的控制和调度。该在哪采矿、运矿道路怎么修建、矿石质量如何把控，都由中央控制室作出决策、发布指令，最终实现各环节有效配合，提升资源利用率，推进绿色矿山建设。
为了让矿山变“绿”，海螺集团实现了对真实矿山整体数字化再现及各生产要素的智能组合。通过建立矿山三维数字化模型，依据各个部分资源量和品位分布，制定中长期开采计划，对矿山石灰石进行合理搭配，精准配矿；通过在线质量分析和生产自动配矿、对入堆场石灰石质量实时在线检测等手段，从源头上对原料品质进行把控，实现资源利用最大化；通过车辆智能调度，提高矿车利用效率，节省燃油消耗、降低配件消耗。
生产添“智”
“智能工厂”平台自动引导生产，精准实现节能稳产。一个个小红点在屏幕上的设备区移动，每个红点旁边还显示了人名……
“这是我们的设备全流程管理系统，掌握着全厂设备运行状态、设备巡检等数据。你看到的小红点，就是员工正在现场开展巡检，他们手机上都安装了接入系统的应用程序。”在芜湖海螺智能工厂中央控制室，工作人员向记者介绍，“如果我们发现设备某个部位出现问题，就发指令给离它最近的员工，员工携带仪器进行检测后，可以将数据实时反馈给系统。”
生产制造执行系统，是2020年上线的“芜湖海螺智能工厂”模块之一。随着工作人员在手机应用程序上点击、切换，记者面前的大屏幕上又出现了码头7个泊位的装载情况。其中一艘货船上方标有“熟料”二字，装载量的数字还在跳动。“这套系统实现了整个生产制造、销售、发运过程信息化、可视化和智慧化，形成一站式生态服务链，从而更加有效地组织生产发运。”工作人员介绍说。
智能质量控制系统，是“芜湖海螺智能工厂”的另一个模块。这一系统可通过熟料或水泥的品质预控目标，自动完成在线检验、化验和配料工作。在智能质量实验室，记者看到一个巨大的机械手臂静静伫立，旁边连接着长长的管道。每隔1个小时，管道内的空气炮就传送来各种生料、熟料，由机械手臂直接取样。“过去我们都要人工取样。两年前我刚上班，每次都骑电动车出去取样，一次取4-6个样品，大约需要15到20分钟。现在有了智能质量控制系统，不仅节约了取样时间、提高了取样频次，还提升了检验的精准度，减少人工操作可能出现的误差。”工作人员俞希凯告诉记者。
通过“智能工厂”这一平台， 海螺集团在行业率先实现“一键输入、全程智控”的生产模式，数字化矿山管理系统、智能质量控制系统、专家优化控制系统等模块各司其职，互相协作。“其中，在生产领域，专家优化控制系统设置好配料参数和品质要求，可在节能稳产模式下自动引导生产，并自动实时采集分析数据，优化生产方案，使产品品质、能源消耗等控制目标不断逼近预设的最优参数。”何承发说，以水泥行业首个全流程智能化工厂全椒海螺智能质量和优化控制为例，系统能耗下降8%，矿山生产效率提升约12%，操作员劳动强度降低90%以上，人员劳动强度下降24%，检测频次提高50%，产品标准偏差降低43%。
融合更“深”
通过业务实现和生态建设路径，建立工业互联网平台
海螺集团智能化建设始于2016年，历经两年建成了世界首个水泥全流程智能工厂——全椒海螺；2019年8月，在滁州、芜湖等地水泥工厂启动了5G应用探索，完成了全球首个5G“超级上行”创新技术端到端的商业应用，打造了矿车无人驾驶、矿区爆破无人机巡检、码头装船远程操控等多个业务应用场景，为工业互联网建设打下了良好基础。
当前，我国不断推进移动互联网、云计算、大数据、物联网等新技术与各领域的加速融合，数字化技术与建材行业的深度融合已是大势所趋。“我们希望通过工业互联网建设，将企业生产管理经验软件化，并进行复制、赋能，促进企业提质增效。”何承发道出海螺集团建立工业互联网的初衷。
“要想将全椒海螺、芜湖海螺的应用复制到集团其他工厂，首先要做好各工厂网络基站的建设和完善。”海螺信息工程公司总经理助理赵波说，“海螺集团在全国25个省市和全球20多个国家都有工厂。目前，我们正在推进这些工厂的网络建设、升级工作，计划明年底完成。”同时，海螺集团已启动“海螺水泥工业大脑”计划，构建以生产为中心的管理平台、以财务为中心的经营体系。“这就是我们的‘左脑’‘右脑’，两者数据共享，进一步提升企业管理效益。”何承发说。
经过前期经验积累，海螺集团工业互联网建设路径逐渐明晰。在业务实现路径方面，将以“面向生产过程优化的智能制造”“企业运营的管理决策优化”“碳中和技术输出与指标交易”“供应链资源优化配置与商业创新”四个方面作为建设主攻方向，通过构建开放型的工业互联网体系，逐步将“内需求”扩展到“外需求”，充分挖掘工业互联网的潜在价值。在生态建设路径方面，通过“优势产业引导企业上平台”“合作吸引区域企业上平台”“开放和创新吸引开发者上平台”三种模式，整合产业上下游生态资源，扩大平台生态圈，形成开发者与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系，为行业内中小企业提供创新服务，为区域内企业提供相对通用的解决方案与服务，促进面向特定领域、特定场景、特定功能的创新型工业应用。
“我们选取了海螺集团的水泥板块和型材板块，同步建设面向流程行业的工业互联网平台，和面向离散行业的工业互联网平台。今年底将初步建成行业级工业互联网平台，2022年建成省内具有较强影响力的‘双跨’平台。”何承发说。