中国报告大厅网讯，随着我国经济的快速发展和城镇化进程的加快，水泥行业作为基础原材料产业，市场需求持续增长，但同时也面临着产能过剩、环保压力等多重挑战。近年来，智能制造成为推动水泥行业转型升级的关键力量。本文通过对水泥行业智能制造的发展现状、存在问题及未来趋势的分析，探讨水泥行业在2025年的发展方向，为水泥企业的智能化转型提供参考。

  一、水泥行业智能制造的定义与目标

  《2025-2030年全球及中国水泥行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，智能制造在水泥行业的应用不仅局限于生产制造的自动化和智能化，更涵盖了数据层的数字化和执行层的智能化，其最终目标是构建智能工厂。通过人机互联，实现物料、设备和人员的高效协同，利用监控系统和工厂生产系统完成生产工作。在虚拟化管理过程中，对物流和仓库等数据流进行标准化处理。通过大数据挖掘，实现生产数据的深度分析和优化，提高资源利用效率，显著提升生产力。

  二、水泥行业智能制造的发展现状

  (一)国际水泥行业智能制造现状

  目前，全球水泥行业已实现了一定程度的自动化生产，但自动化水平仍处于较低阶段。美国、德国、日本等发达国家和地区对水泥产业进行了全面升级改造，形成了一批智能化生产线，并逐步向全行业推广。这些国家的水泥企业通过引入先进的信息技术，实现了生产过程的实时监控和优化，显著提高了生产效率和产品质量。

  (二)国内水泥行业智能制造现状

  国内方面，海螺集团于2013年启动智能工厂建设，先后建成4条智能生产线，主要包括智能原料车间、智能熟料车间、智能骨料车间及智能包装车间。其中，智能熟料车间基于5G、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术，打造了全新的绿色低碳数字化示范工厂。通过建设“一中心三平台”，实现了生产过程的实时管控，全面提升了生产效率，降低了能耗成本，提高了产品质量。此外，重庆建材集团、金隅冀东集团等企业也开展了智能制造项目建设。

  尽管如此，国内外水泥行业在智能制造领域仍面临许多挑战，如自动化水平不足、数据分析能力弱、生产过程缺乏透明度、生产成本居高不下等问题依然存在。此外，各国政府对环保要求日益严格，企业需要不断加大环保投入，增加环保设施，这进一步加剧了企业的运营压力。

  三、水泥行业智能制造存在的主要问题

  (一)顶层设计缺失或不合理

  目前，我国水泥企业信息化基础薄弱，缺乏顶层设计，企业内部生产系统和管理系统各自为战，尚未形成一套完整的智能制造解决方案。由于水泥装备自动化程度低，数字化水平不高，导致数据收集困难，海量数据无法有效利用，限制了水泥行业智能制造的发展。

  (二)认识不正确

  虽然国家层面出台了相关政策措施，推动了水泥行业智能制造的快速落地，但很多地方政府尚未出台具体实施细则或补贴政策，对水泥智能制造项目的审批流程也比较繁琐。大多数水泥企业管理层对智能制造的认识还不够深刻，认为智能制造就是花钱买设备，缺乏与企业战略发展相结合的系统性思维，不愿意投入资金进行智能化改造。此外，企业缺乏专业人才，尤其是具有丰富实践经验的复合型高端技术人才匮乏，难以支撑水泥行业智能制造的推进。

  (三)基础薄弱，系统集成难度大

  水泥行业的数字化、智能化发展水平与钢铁、化工等行业相比仍有较大差距。目前，我国水泥企业在生产制造环节应用了分布式控制系统(DCS)和制造执行系统(MES)，但尚未实现全流程信息集成。在设备管理方面，主要采用可编程逻辑控制器(PLC)+组态软件的方式，没有实现数据实时采集、分析与共享。同时，水泥产品种类多、规格型号复杂，原材料的品质变化对生产过程影响明显，需要建立一套成熟的工业大数据平台来解决企业经营中存在的问题，提高企业的决策能力和运营效率。然而，由于缺少顶层设计，部分水泥企业虽然已经完成了自动化、信息化建设，但系统之间没有有效衔接，导致各系统数据重复录入，甚至出现“信息孤岛”现象。而且，水泥生产工艺较为复杂，涉及生料制备、熟料烧成、矿渣粉磨、水泥包装等多个环节，生产过程中的关键参数包括温度、压力、湿度、浓度等，这些数据不仅需要从现场仪表上获取，还需要借助传感器或其他智能终端设备来实现采集，因此在数据收集、传输及处理方面存在一定难度，制约了水泥智能制造的发展。

  (四)装备落后，工艺技术水平低

  虽然部分企业进行了智能化升级改造，但仍存在许多问题。一是设备陈旧落后，生产线自动化程度不高，仅有少量传感器用于采集数据，且数据精度有待提高。二是自动化控制系统功能单一，主要由PLC完成控制，不能满足工艺优化、设备管理等需求。三是缺乏数字化工厂建设经验，对数字化制造理念认识不足，导致无法真正实现智能化生产。

  四、水泥企业智能化发展实践

  (一)智能化实验室水泥生产线

  智能化实验室对各工序的产品质量进行实时监控，通过自动化采样，向自动化实验室中输送样品，机器人对物料进行自动化识别，并利用检测设备分析相关元素，完成矿物分析。向DSC和配料系统等上传数据，再结合反馈的数据对配料进行调整，利用这种工作模式可以弥补传统人工取样工作的不足，节省生产过程中的能耗，避免投入过多的人力资源。

  (二)智能化实验室项目

  某水泥厂自动化实验室投产之后，系统维持稳定运行，整体样品检测速度较快，可以提供准确的数据，保障水泥质量稳定。智能化实验室项目为某水泥企业带来的效益如表1所示。

  (三)智能工厂案例分析

  通过调研，选取某水泥公司进行案例分析。该水泥公司投产运用自动化实验室之后，系统维持稳定运行，可以为生产过程提供客观的数据，保障水泥质量。该智能工厂的建设目标为：“两个一体化”(即产品质量和安全环保)、“三个全覆盖”(即生产全过程控制、设备设施操作全过程管理、全员安全风险管控)。

  在水泥生产全流程方面，将原有4条生产线改造为2条新型干法水泥熟料生产线，并对窑尾系统、生料制备系统等关键环节进行智能化升级改造。采用“智能配料系统”实现生产过程自动配料;采用“智能磨煤系统”实现生料粉磨无人值守运行;采用“智能控制系统”实现熟料冷却、回转窑烧成、烧成工艺及窑尾烟气处理系统的自动控制。

  在生产装备方面，依托现代信息技术，全面推进机械自动化，实现关键设备智能化、生产过程智能化。通过优化布置控制柜和控制屏，使各个控制功能模块集中设置于控制室内，便于实时监控、远程维护与故障诊断;安装工业以太网，实现数据采集、传输、存储、分析的网络化和数字化;引入MES系统，实现对生产计划、物料供应、生产调度、能源计量、质量管理、成本核算、财务结算等方面的信息化管理。

  在企业管理方面，按照国家智能制造标准体系要求，以“生产精益化、运营信息化、管理数字化、决策智能化”为目标，建立起完善的信息集成平台，实现企业内部信息流、物流、资金流的集成和共享。

  (四)智能化实验室给水泥企业带来的改变

  准确性：通过提高取样的代表性，降低了人为因素的干扰，获得了准确性的结果。

  保障原料配比的精确性：避免出现交叉污染的情况，利用高精度的数据，可以精准调配中子跨带和配料系统。

  保障水泥生产混合材掺加量的合理性：保障生料质量，同时可以提高熟料的强度。

  推动绿色产业发展：提高窑厂运行的稳定性，科学地利用煤炭资源，降低水泥综合能耗。

  合理降低劳动强度：减少人员数量，提高岗位安排的合理性，节省劳动力支出。

  五、水泥行业智能化发展趋势

  (一)水泥行业智能制造发展战略分析

  水泥行业发展趋势分析指出，通过对水泥行业智能制造SWOT分析，可以获取四个备选战略。其优势在于积累行业智能化试验的经验，同时结合政策环境提供的发展机遇。缺点则是缺乏关键的竞争力。尽管在水泥产业中有着大量的智慧生产经验，但还不能在多变的外界环境和市场竞争中做出迅速响应。许多规模较大的水泥企业建立了自己的智能化公司，或与其他智能企业建立了战略伙伴关系，将工业经验和先进智能技术相融合，形成水泥企业的智慧商业解决方案，以此促进整个水泥工业的智能制造。在今后的发展中，可以采用资金先行、集成先行的方针，以市场换取科技，从而促进整个行业的全面升级。

  (二)水泥行业智能制造的发展趋势

  基本原理与工艺：实现产业的标准化与自动化。

  智能化装备：推广利用工业机器人和智能化配套设备。

  智能系统：实现配料比例等智能化。

  智能化服务：提供信息分析与决策、智能化服务平台。

  六、总结

  在水泥行业发展过程中，应不断融合先进技术，逐渐提高水泥生产过程的自动化水平。近年来，环保工作的重要性日益凸显，因此在实现智能化发展的过程中需要融合节能环保发展理念，构建科学的智能化解决方案。同时，融合各种先进的智能设备，做好人才知识储备建设工作，持续提升水泥行业智能化制造发展水平，保障整体生产效率和产品质量，实现水泥行业的可持续发展目标。