中材国际：数字化引领“智造”升级

中材国际深入践行国家高质量发展要求，积极推进行业供给侧结构性改革，向数字化、智能化、绿色化、高端化持续升级，槐坎南方日产7500吨熟料生产线项目代表着中国水泥行业技术进步和升级的方向。

中国中材国际工程股份有限公司（简称“中材国际”）是提供全套大中型新型干法水泥生产线的研发、设计、制造、工程建设总承包系统集成服务的大型科技型企业，具有建材建设的工程总承包能力。近年来，中材国际抓住智能制造快速发展的战略机遇期，立足企业实际，突出应用主题，激发企业智能制造的积极性和内生动力，按照世界一流企业发展需求，务实推进智能制造发展，把发展智能制造作为水泥行业高质量发展的主要路径。其承接的槐坎南方日产7500吨熟料生产线项目代表着中国水泥行业技术进步和升级的方向。

项目诠释实力

槐坎南方日产7500吨熟料新型干法水泥生产线是中材国际继芜湖南方项目后，与南方水泥集团合作的减量置换EPC项目，是公司自主研发的我国第二代新型干法水泥生产技术的集中体现。项目于2019年1月1日桩基施工，创造了当年开工、当年投产的中材国际速度，诠释了公司“坚持以客户为中心、坚持科技创新、以数字化+智能化+服务为抓手”的发展战略。

槐坎南方项目是中材国际以技术创新驱动高质量发展的典范，实现了第二代新型干法水泥技术装备主要研发成果的工程化应用，烧成热耗小于每千克熟料640大卡，月均熟料电耗小于40.7度，实现了低能耗、超低排放、低品位原料全利用。项目减量置换建成后，每年节约能耗24.5万吨，减排氮氧化物1295吨、二氧化硫194吨，减排二氧化碳168.10万吨，降低万元产值能耗0.35吨标煤，每吨制造成本下降超过30元。

如何促进水泥工业与数字化智能化技术在更深程度、更广范围、更高水平上融合发展？中材国际自主开发了工业互联网赋能与服务平台，为客户提供全周期数字化服务，交付数字孪生工厂解决方案。综合运用工业互联网、边缘计算、大数据分析、机器学习等智能化技术，公司开发了基于双中台MES平台和工厂全流程生产智能控制系统，实现了一键启停、自动控制、AI自动驾驶、自动寻优等辅助决策场景应用，使劳动生产率提高了两倍。

有抓手有步骤推进数字化转型

依托数字平台，槐坎南方项目实现了设计建造全过程的数字化管理，在质量、进度、成本、安全等方面全面完成了既定目标，顺利实现了项目全数字化交付。

智能化、数字化已经成为中材国际创新发展的革命性利器。在槐坎项目起始时，就采用协同三维设计BIM平台将设计可视化，极大提升了设计效率和质量，项目实现了六个月完成主体车间设计，设计零失误、零返工。数字化采购实现了采购流程及设备制造全过程跟踪、信息实时反馈、供应商在线协同，确保各种物资准确无误、可查可点。智慧物流实现了发货包装可视化模拟、物流全过程跟踪，有效杜绝了错发、漏发。项目累计供货设备逾八千台套，都做到了零延期、零设备质量事故。

智慧进度依托三维模型进行精准管控，通过虚拟建造、模型进度实时更新，实现了进度可视化管理，确保了项目12个月建成投产。智慧质控通过手机APP协同工作，QCP与质检项自动挂接，有效避免了错检、漏检，确保了建设质量。智慧成本通过工程量自动获取，施工预结算自动生成，确保了项目成本可控。智能安全措施通过视频监控全覆盖、车辆实时监控、人员定位实时跟踪、扫码巡更、高风险作业票审批等智能应用，实现了零伤亡、零事故、零职业病的安全管理目标，项目累计安全工时达310万。智能化的充分运用，催生了新技术、新业态、新模式和新动能，强力助推“中国水泥智造”迈向高质量发展。

建设一流智能化水泥工厂

融入多项自主研发创新成果，打造出“集约、绿色、高端、智能”的现代化水泥熟料生产基地。

槐坎南方项目生产采用石灰石、砂巖、页岩和硫酸渣四种原料配料，Φ90m石灰石预均化堆场，设置了干雾抑尘装置，改善了堆场内环境。厂区大跨度厂房采用钢结构，优先考虑自然采光及通风。对原料磨、风机集群等噪声显著区域，考虑采用传统砌筑墙体以及门窗洞口优化设置，有效减少噪声排放量。厂区局部采用吸音的建筑材料及结构，营造公建化造型。整体突出绿化建设，绿色植被有效遮蔽阳光，创造良好的微气候。

生产线通过三个技术突破实现了绿色化，即高能效低碳低氮预热预分解熟料烧成系统、新一代料床粉磨生料制备系统、生产过程污染物超低排放废气治理系统，使得传统技术装备在节能、环保两个方面再升级，并在槐坎南方项目集成应用中融入智能化、数字化技术，建成了新一代绿色低碳智能水泥工厂。

项目烧成系统突破传统燃烧与污染控制理论，提出了多级重构换热、梯度燃烧和多孔介质冷却理论，研制出了高能效低碳低氮预分解技术及装备，开发应用了弱涡流高能效低阻型预热预分解系统、梯度燃烧自脱硝分解炉系统，高窑速、高可靠性的回转窑，配有新型高效流量调节阀、高温区域供风、中置辊破前移的第四代行进式冷却机，绿色低碳烧成系统实现预热器出口温度240℃～250℃，阻力低于4500Pa，自脱硝效率大于70%，冷却机热回收效率超过75%，烧成热耗低于640kcal/kg熟料。

项目粉磨系统攻克了新型立式组合选粉技术，开发了高能效带立式转子组合式选粉机生料辊压机终粉磨技术，采用两套—单机400t/h大型辊压机，解决了传统料床粉磨技术电耗高、效率低等问题，提高了粉磨效率，实现生料制备电耗低于10 kWh/t（生料），全厂生产电耗低于40.5 kWh/t（熟料），项目能耗水准处于国际领先水准。

项目采用了自主研发的梯度燃烧自脱硝分解炉+高效SNCR脱硝装置+窑灰循环湿法脱硫系统+高效袋收尘器综合治理技术与装备，可实现窑炉废气排放NOx≤80mg/m?，氨逃逸≤4mg/m?，SO?≤35 mg/m?，粉尘≤5 mg/m?，特别通过脱硫装置及设备防腐措施攻克高硫石灰石的硫排放问题实现资源综合利用，达到水泥窑烟气NOx、SO?、粉尘的超低排放指标，达到国际一流水平。

数字引领 实现智能化深度融合

开创工业互联网落地场景应用，云边协同AI赋能辅助决策，为业主提供更安全、便捷、准确的智能运维。

槐坎项目集成500余套设备模型、6687点DCS实时数据、1620个能源监测数据、1596个振动温度在线数据、2918个点检数据、258个高清视频数据、26个全自动过程质量控制数据、18个环保排放数据等，合计整合13800余项数据精准形成全流程生产运营画像。通过全面对接整合原有物流、办公等7个存量信息化系统，为生产、设备、能源、质量等21个新上子系统提供统一大数据仓库支撑。多源异构数据源的融合流动就像这个智能工厂的眼睛，使得产线关键设备数控化率达到96%以上、质量数据在线采集率达到98%以上，生产数据自动采集率100%，整合子系统数据互联互通率100%。

生产线部署了全自动化验室、在线/高频质量检测仪器，回转窑、篦冷机、立磨、辊压机等主机设备全面实现数字化、故障智能诊断和预知性维护。融合集成视频监控智能识别分析、设备健康状态在线监测，及智能分析预警、构建全生命周期设备智能运维平台。生产运营全流程贯通，实现数字孪生工厂全链路的数字化贯通，关键指标生产平稳率提高43%以上，能耗降低1%以上。槐坎南方智能工厂率先通过云边协同的方式实现对生产过程的直接反控和辅助决策，在AI工业大脑的算法模型迭代中，24个复杂算法不断地强化训练学习生产过程数据，实现对强度预测、堵料预测、断煤预测、煅烧分析和窑况预测等复杂场景的预判。AI对多源异构数据进行分析、做出决策并主导过程控制，辅以不断完善的专家知识库、异常工况规则库，AI正在尝试着替代人，进行全天候的自主学习、自主寻优。

槐坎项目率先使用了自主研发的基于工业互联网架构的数据、业务双“中台”技术，支持SaaS化部署，采用协同共建模式，探索形成南方集团智能化建设标准体系，信息化平臺实施周期由平均6个月减少到了2个月，后期运维完全实现无代码化，用户方全程参与平台建设。实施模式的创新促进集团数字化管控快速部署，实现集团生产数据一体化、业务一体化和管理一体化。

制造业变革的原动力

中材国际的智能制造和数字化转型，是实现制造业质量变革、效率变革和动力变革的原动力，助推着高质量、高端化、绿色化发展。槐坎南方项目的智能化、数字化实施，实现了生产的优质、高效、低耗，提高了整体能源利用效率，深化了人工智能、工业互联网、大数据等新一代信息技术与水泥工业在装备、工艺、生产、管理、服务等方面的深度融合，体现了生产制造模式向数字化、网络化、智能化的具体转变，对公司高质量发展、产业结构调整、发展方式转变、增长动力转化，特别是公司自主研究和制定的水泥行业智能化制造标准体系和智能制造技术标准使用，对水泥行业智能化发展和探索，具有示范引领和广泛推广意义。

王法艇   中材国际办公室副主任

责任编辑：孙俊杰