02 江西万年青智能水泥工厂
——江西万年青水泥股份有限公司

企业简介

江西万年青水泥股份有限公司万年水泥厂系江西省建材集团控股企业江西万年青水泥股份有限公司的全资子公司。现已建设两条5100t/d新型干法熟料水泥生产线和两条9MW纯低温余热发电系统。产能规划为年产熟料306万吨、水泥400万吨。

万年水泥厂以信息化、智能化融合发展为契机，致力于打造绿色智能化示范企业。两条新生产线全面应用环保超低排放和智能制造技术，采用SCR+SNCR 联合脱硝技术和新型行喷式除尘器，使氮氧化物排放浓度降至50mg/m ³ 以内，粉尘排放浓度降至5mg/m ³ 以内。同时，以智能工厂集成平台为核心，涵盖生产管理系统、水泥智能控制系统、设备管理系统、质量管理系统、安环管理系统、能源管理系统、一卡通无人值守系统七大模块，并提供智能化验室、物料自动检测系统、无人装车系统等先进配套设施和技术；基于三维建模、数据融合构建实时三维工厂，实现整个制造过程信息化、可视化和智慧化。万年水泥厂在立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，推动高质量发展的征途上，已成长为与环境和谐共生的现代化水泥绿色工厂。

案例实施情况

总体设计

设备层：主要由现场工艺仪表、计量仪表、设备监测传感器和生产设备组成，是生产、工艺、能源、设备运行数据的来源，也是智能工厂建设的基础数据来源。利用智能网关实现智能传感器和设备数据的汇聚处理以及边缘分析结果向平台的数据传递，为智能工厂实现泛在连接提供坚实支撑。工厂平台可采集与分析数据来源。

IaaS层：基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技术，实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理，根据各子系统的需求进行弹性分配，并确保资源使用的安全与隔离，为智能工厂集成管控平台及各子系统提供完善的基础设施服务。

DaaS 层：建立统一的数据管理中心，采集 DCS 系统、设备在线监测及各相关信息化系统的数据。实时数据主要是工厂运行的数据，如生产数据、环保排放的数据、关键设备的运转信息等。

PaaS 层：集成了工业微服务、大数据服务、应用开发等功能。

SaaS 层：该层是平台应用的关键。通过对水泥行业的深度理解，建立智能工厂核心管理应用，这些应用在工厂的整个管理中起到承上启下的作用。生产管理一方面对智能运营的指令进行分解并下放到各个车间，另一方面将生产过程中的生产信息进行汇总统计，反馈给运营管理人员，使其能及时准确地了解生产的整体情况。典型的功能包括生产监控、生产计划、绩效管理、质量管理、设备管理、能源管理、库存管理、安环管理、生产统计、三维工厂、智能视频分析等专业子系统，以及管理驾驶舱、业务主题分析、日常报表、常用分析、例行报告等。

统一访问层：工厂平台基于数据集成管理，建立集成应用，包括单点登录、消息提醒、预测预警、移动访问等。

内部集成：对 ERP、OA、一卡通、5G边坡监测等系统的集成管理实现数据共享。

外部集成：通过对企业微信等第三方系统提供的云服务实现应用集成。

对外接口：工厂平台统一提供给外部的数据传输和交互服务，按照数据交互和传输的要求提供对应的数据接口。

实施内容与路径

万年青水泥厂运用装备智能化、数据精准化、平台轻量化、运营三维化、子系统专业化和数据融合化等先进技术，以5G工业互联网架构的智能工厂平台为核心，涵盖生产管理、设备管理、质量管理、安环管理四大模块，集成能源管理系统、设备在线监测与诊断系统、视频智能分析系统、水泥生产专家智能控制系统、物流一卡通无人值守系统、5G边坡监测系统六大系统，并配以自动化验室、物料自动检测系统、自动包装和自动插袋机、全自动无人装车系统等先进设施和技术；基于三维建模、数据融合构建实时三维数字孪生平台，覆盖矿山石灰石开采、堆场预均化、原料制备、烧成系统、煤磨系统、水泥磨系统和物料运输全流程。实现生产过程管理的信息化、可视化和智能化。将企业打造成具有特色、先进可靠的绿色化、智能化示范水泥工厂。

案例特点

智能控制：原料磨系统、烧成系统、煤磨系统、脱硝系统的APC先进过程控制，用于优化生产、统一操作思想、节能降耗。

智能管理：针对全厂管理者和员工的智能工厂大数据集成管控平台（生产管理、质量管理、设备管理、能源管理、安环管理、视频分析等）、三维智能工厂平台、智能物流系统、设备在线监测与诊断系统和5G+安全及边坡监测系统。

第三方系统：智能物流系统服务于客户，用于原材料进厂和水泥、熟料出厂，实行无人值守。

智能装备：在常规设备之上，从原材料破碎、生产过程控制至包装出厂，装备国内外的先进设备，对生产数据进行实时采集，并参与系统控制。

实施效果

经济效益：聚焦生产管理、设备管控、安全节能等核心业务，创造性地将物联网、大数据分析、AI等技术与传统的水泥生产工艺有效融合，实现工厂装备智能化、数据精准化、运营三维化、平台轻量化、子系统专业化和数据融合化。经初步测算，智能水泥工厂投运后，生产线综合运转率达95.43%，劳动生产率提高20.16%，带来的综合经济效益达1500万元/年。

社会效益：先进的制造技术提高了水泥质量，延长了水泥使用寿命，从而降低了水泥消耗量，降低了资源、能源消耗，减少了污染物的排放。水泥综合电耗、综合能耗，熟料综合电耗、综合能耗等指标均低于《水泥单位产品能源消耗限额》（GB 16780—2021）国家一级能耗限额等级。窑头窑尾颗粒物、NO _x 排放物指标远低于生态环境部发布的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915—2013）。

智能水泥工厂的建成投运，全面提升了企业装备水平、大幅降低了能源消耗，利用新技术、新装备、新配比、新工艺实现熟料煅烧智慧化、管理过程数据化、能源消耗可视化和质量控制最优化，最终实现产品高端化、销售定制化、发运无人化和工厂花园化。

智能水泥工厂投运后，企业节能环保等各项指标位于行业领先水平，工人劳动强度降低15%以上，职工幸福指数明显提升，企业综合管理水平显著提高，现场环境面貌焕然一新，对同行业的其他企业也具有借鉴价值。 ES0wEkqu7BaSvgZxVJrU24z5bUmoisTZHa4aoUmPqw9/U33rN110r6gxF2hlmsvW