成果名称: 水泥工厂智能制造关键技术研发及应用
完成单位: 安徽海螺集团有限责任公司
研究起止时间: 2008.07 至2017.12 转让范围: 不转让
成果评价单位: 中科高技术企业发展评价中心
成果推荐单位: 中科高技术企业发展评价中心
所处阶段: 成熟应用阶段 评价方式: 机构评价
成果简介
1、简要技术说明
(1)针对水泥生产过程多阶段、多要素协同的复杂调控特征,提出了水泥生产过程基于认知的制造模式。有机融合设备、流程、人员等实时信息与制造过程知识,建立了以数据分析为基础的认知模型,实现对水泥生产全生命周期制造场景的理解,并应用于设备的预测性维修、产品质量改进和资源能源优化方面。
(2)深度融合水泥生产过程工艺机理特性、装置运行数据和专家操作经验等,提出了基于效率-质量-能耗综合平衡的多阶段协同优化技术,建立了水泥原料制备、熟料烧成、水泥粉磨和产品发运全流程多目标协同优化调控系统,实现了节能降耗和资源综合利用。
(3)采用物联网技术和面向业务服务的组织模式,创建了水泥生产的云制造集成系统平台,实现了生产管控、设备运维、质量控制、能源资源优化、供销采购和物流运输等水泥智能制造全生命周期的系统集成。
2、主要技术经济指标
全椒海螺智能工厂投运以来,经前后对比,各类能耗和污染物排放指标显著下降,生产运营集约化、智能化水平实现大幅提升,提高了生产运营质量,降低了员工劳动强度,改善了工作环境,有效降低了安全风险,经济及社会效益获得了有效提升,实现了整个制造过程信息化、可视化和智慧化,使企业能以最经济、最稳定的方式生产运营。各系统投用后的主要成效及技术指标如下:
(1)数字化矿山智能管理系统,搭建了矿山三维仿真、矿石在线监测、生产自动配矿和车辆智能调度平台,实现矿山生产的可视化、数字化和智能化,极大的提高矿山生产效率和安全保障,资源利用率得到了有效提升,系统上线后,全年可多搭配30万吨低品位矿石,矿山生产效率提升约12%,柴油消耗降低约7%,轮胎消耗降低约30%。
(2)智能质量控制系统,建立了集自动采样、样品传输、在线检验、自动化验和智能配料一体化管理平台,实现了对原燃材料、熟料和水泥各类物料的全程自动取样、化验和生产最佳配料。人员劳动强度下降24%,化验频次提高50%,有效支撑了生产专家优化系统的运行,进一步提高了产品质量和稳定性。
(3)专家自动操作系统,通过大数据分析、人工智能技术与海螺工匠实操经验的完美结合,搭建了最符合水泥生产的专家优化生产系统。系统摆脱人为操作,始终以最佳参数自动完成熟料、水泥的连续稳定生产。操作员劳动强度降低90%,系统能耗下降1%以上,质量标准偏差小于行业当前领先水平。
(4)设备管理及辅助巡检系统,将重大设备故障自检测、主要设备实时在线监测、点巡检移动物联网化、三维仿真全息管理四大功能全面融合,让沉默的设备自行检测,让繁杂的数据自动归集,让难寻的隐患提前暴露,实现了设备在线监管、重大故障提前预判。现场巡检工作量下降40%,设备运行周期延长37%,专业用工优化20%以上。
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