【中国建材转型之路(1)】世界水泥的“梦工厂”——中国建材泰安中联水泥有限公司全智能生产线印象

图为花园式的泰安中联工厂一角

　　“梦工厂”起源于电影工业。100多年前，美国部分独立电影人决定在加州洛杉矶郊外一个叫“好莱坞”的荒蛮之地建设一个“梦的制造地”。当时大多数人都以嘲笑的语气讽刺：“那怎么可能？让他们做梦去吧！”。若干年后，当这个世界电影中心冉冉升起，无数人趋之若鹜时，好莱坞的缔造者们则信心满满又别出心裁地向世界宣布：这里就是全球影业的“梦工厂”。

　　所谓“梦工厂”，有两层含义。首先，一定是“制造梦的地方”；再有，一定要把“不可能”变为现实。

　　当今中国的水泥工业，就有那么一批“梦的织造者”，他们致力于在这个最传统的行业里开垦属于自己的“梦想之地”，坚定地将大多数人眼里的“不可能”变为现实。

　　中国建材集团旗下的技术、设计团队就是其中的杰出代表。他们打造出的泰安中联示范线是我国水泥行业首条世界级低能耗新型干法水泥全智能生产线，堪称世界水泥的“梦工厂”。其电耗、热耗、自动控制、缩短水泥制造流程、劳动生产率等技术经济指标均达到了世界领先水平。其特有的矿山开采智能化、原料处理无均化、生产管理信息化、过程控制自动化、耐火材料无铬化、物料粉磨无球化、生产现场无人化、生产过程可视化等亮点，使这条生产线自诞生就成为水泥行业两化融合的典范。

　　不久前，泰安中联作为全国水泥行业唯一一家企业，入选国家工信部“2015年智能制造试点示范项目”，并入选全球契约组织2015“生态文明美丽家园”关注气候中国峰会“中国绿色技术创新成果”。

　　一幅行云流水的画卷

　　来到泰山脚下的泰安中联，第一个直观印象就是“静”。与以往轰鸣作响的水泥企业形成鲜明对比，两个足球场大的厂区非常安静，即便走入生产区域，也全然听不到水泥窑生产时发出的巨大轰隆声。偶尔有员工经过，轻轻打着招呼，或低声谈着事情，清风摇曳，风吹树叶的沙沙声也似带着旋律，令人心情愉悦。

　　之所以如此静谧，是因为这条全新的生产线有着与其他水泥企业不同的“智能大脑”在“降噪”。这个可以操控整条水泥生产线的“大脑”，就在与生产线一路之隔的中控室里。

　　泰安中联的中控室和很多水泥厂的中控室并无太大差别，都是一面墙的大屏幕和坐在电脑前操纵的工程师……

　　但当我们深入地看下去，一组组达到世界领先水平的数据跃入眼帘：预热器的一级筒出口温度248度，熟料综合电耗48.56度，标准煤耗96.85公斤。当我们进一步了解到这条线定员仅为100人时，所有的情绪和思维，都瞬间被一个词不断撞击，那就是：震撼。

　　泰安中联的智能制造包括七个方面：进厂原燃材料自动检测计量系统；厂内物流自动管理系统；矿山智能开采系统；在线分析自动控制系统；生产线全线专家优化系统，包括生料、烧成、水泥、煤磨几个方面；生产现场无人值守系统；互联网远程终端管控及诊断系统。

　　进厂原燃材料自动检测系统，通过全过程无人介入的自动取样、检测、称量，能完美解决原燃材料管控问题。

　　它是一个概率高手，通过随机均匀取样，自动进行检测分析，原燃材料质量的好坏瞒不过它的“火眼金睛”；它又是一个称重达人，载着原燃材料的车辆进入厂区时，它会自动称重并记录数据。

　　矿山智能开采系统使矿山开采变得与以往大不相同。

　　它是一个分析高手，先是建立三维数据模型，而后自动分析生成开采方案及搭配计划，整个矿山的情况更加清晰地展现在工作人员眼前，既提高了开采效率又保障了工人安全。

　　开采后，通过配备GPS智能矿车调度系统的车辆将石灰石运输入厂，同时通过在线分析仪监测进厂石灰石的成分与波动，及时对石灰石的搭配开采和运输进行控制，使得石灰石成分更加稳定。

　　现代化的手段，使水泥生产流程发生了巨大变化。石灰石均化在矿山区域就可完成，无须再建设庞大的预均化堆场。全智动的矿山开采方式除节约开采成本、提高生产效率外，更为提高水泥行业的技术水平做出了贡献。

　　生产线全线优化系统的核心是专家优化系统，用于控制和优化生产过程的专家系统。

　　它是一个博学的智者，有着聪慧的“大脑”，通过对大量生产数据的采集和录入，能够调控生产，给予管理者提醒；它有灵敏的感官和无形的大手，能对水泥窑的工况进行实时调节，保证生产过程始终处在最佳状态；它有一双锐利的眼睛，能随时发现生产中的问题，及时予以警告，使得维修更精准，窑的运转更高效。

　　远程管控及诊断系统同样是泰安中联引入的智慧系统，这里成就了“鼠标+水泥”的中国梦。

　　它是一个传播高手，通过采集生产过程的数据并上传到网络，缩短了人与工厂的距离；它有一双日行千里的飞毛腿，只要有互联网的地方，生产线的生产状况及主机运转情况，以及原材料、水泥进出厂、水泥成品、半成品及备品备件等数据就能传递到每一个需要的人眼前。

　　“通过几个人的操作和安装在生产区域内的百余个摄像头，我们就能控制整个生产过程。”中联水泥总工程师袁亮国告诉我们。

　　站在中控室，窗外景色像是一幅泼墨山水图，“清风袭来，水波不兴”。远眺群山巍巍，近处微波粼粼，若不是耸立旁边的巨大水泥料仓，倒像身在一处文化公园，沁人心脾；而窗内，智能化生产线全部生产过程尽收眼底，又仿佛是一气呵成的现代派画作，荡气回肠、气势恢弘，充盈着颠覆传统、织造梦想的底蕴和风范。

　　智能化生产方式，让人们眼中最“沉重”的传统水泥企业，可以如此轻盈地呈现于互联网时代之中。如果说以往谈及“两化融合”，更多是以理性思维去分析和思考的话，在泰安中联，我们看到了“两化融合”最感性、最生动、最美好的真实画面。

　　“生产现场就像行云流水的一幅画，这就是一流的工厂。”中国建材集团董事长宋志平今年5月来到这里时，不禁发出这样的感慨。

　　中国水泥业的“智能梦”

　　智能化，是全世界制造业的梦想，也是中国水泥人近年的追求。

　　1989年，日本率先提出了智能制造系统计划，此后欧美、韩国等也相继提出了国家关键技术计划、信息技术研究发展战略、高级先进技术国家计划等国家级战略和规划。经过20余年的发展，日本在智能化生产方面取得了一些成绩。比如，丰田汽车可以做到通过“自动”实现智能化发展，当机械设备、品质、作业等发生异常时，自动检测、自动停止。

　　2011年，德国政府在已有工业的基础上提出了工业4.0，瞄准了智能化生产技术和以此为核心的高端制造服务业，力求通过政府、企业、科研院所等通力合作，促进“智能生产技术”的发展。德国的制造业巨头西门子公司就集合了政府、企业和大学以及研究机构的力量，打造了一个智能化的样板工厂，厂内1000个制造单元通过网络控制，可以在脱离人类劳动力的情况下对零部件进行挑选和组装。

　　上世纪90年代，“智能化”的概念在我国开始被提及，通信业、汽车工业、生物医药工业等新兴工业、行业率先进行了智能化生产的探索。

　　但到目前为止，智能化生产大多停留在通过机器人或者数控机床来替代部分人工生产，或是在销售环节上，通过网络电商，实现产品的推广与销售。像富士康这样大型的电子产品制造企业，在2011年提出的“百万机器人”计划，也只是在完成某些固定操作时采用机器人代替工人。

　　纵观全球不难发现，制造业中走在智能化前列的大多是电子、汽车、通讯等相对新兴的行业。以水泥为代表的传统重工业，似乎与“智能化”相隔甚远。事实上，打造传统工业的“智能世界”，虽是全球水泥人内心深处的至高梦想，但因为缺少成功案例，的确显得有些遥不可及。

　　泰安中联的智能化生产线横空出世，大大缩短甚至超越了传统工业与新兴工业在智能化研发与应用方面的距离。其生产过程中基本实现了生产管理信息化、生产控制自动化、生产现场无人化、生产过程可视化等功能，不仅在水泥领域中极为罕见，在整个制造业的智能化发展方面，也处于领先地位。

　　智能制造的关键词在于“智”，即给机械装上大脑。智能制造不仅是要机械听从人的指令，更通过人类赋予它的“大脑”代替人类操控生产，甚至运用其强大的计算和分析能力给予管理者意见和帮助。

　　作为世界水泥行业智能化生产的先行者，泰安中联在智能化工厂的研发与应用上，即便目前还未达到百分百，尚有继续提升的空间，但依然代表了传统制造业在智能化先进生产方式中取得的最高成就，代表着全球水泥人集体梦想的现实硕果。

　　不可估量的“智能化效应”

　　泰安中联示范线作为世界水泥行业智能制造的先行者，不仅仅是中国水泥工业转型升级的一大突破，还是向“中国制造2025”扎实迈出的一大步，更实现了世界同行业“智能制造”的集体梦想。其所带来的巨大价值和效益，难以想象；其所起到的影响和作用，不可估量。

　　这条智能化生产线，可以说直接为我国水泥工业找到了一条向资源节约型、环境友好型产业转型的重要途径。其重大意义和直接效益，至少表现为以下4点。

　　质量大幅提升

　　作为智能化生产的重要一环，生料自动配料系统的使用，极大地提升了配料的精准性。众所周知，生料的配比如果能处在合理与稳定的状态下，煅烧出的水泥质量也会相应提高，其性能也会更加稳定。

　　生料自动配料系统，采用在线分析仪对物料成分进行分析，瞬时监测综合原料的成分与波动，按照目标率值及时控制配料皮带秤给料量，保证生料成分稳定，对接窑专家系统后，窑系统的各项参数更趋于稳定。

　　尤其对于产品质量控制，人工操作和生产，其产品质量很难达到较高的稳定性。泰安中联七个方面的智能制造系统环环相扣，极大减少了生产过程各环节的人工干预，使生产过程的质量标准偏差控制在小于0.5的范围内，这一稳定性达到了世界先进水平。

　　成本降低

　　我国水泥行业正面临着产能过剩、需求下降的双重压力，导致行业获利困难。在外部环境严峻的情况下，眼睛向内降低成本就是维持企业利润，保证经济效益的重要抓手。

　　虽在试运行期内，但目前泰安中联示范线的熟料综合电耗已经低于50度的设计目标，熟料标准煤耗已接近95公斤的设计目标。我国目前有1700多条新型干法水泥生产线，如果能全部达到目标示范线的水平，一年可节约电费200多亿元，节约煤碳成本250多亿元。

　　从企业自身来看，由于人均劳动生产率的大幅提升，及单位产品各项消耗的大幅下降，目前泰安中联的吨产品综合成本已逼近100元，远低于同业水平，这使得企业在目前的严峻形势下，具有极大的竞争力。

　　生产效率提高

　　水泥企业的劳动生产率对生产效率有着很大的影响。通常一条5000吨生产线定员为300人左右，泰安中联却已实现了100人的定员。

　　智能化生产线对员工的素质要求极高，泰安中联的员工少而精，个个都是精兵强将，每人都可一专多能。智能化生产管理，真正实现了企业机构精简和扁平化，提高了全员素质。同时，学习日本水泥行业的先进做法，提高员工的专业化和企业的社会协作化水平，进一步提高生产线自动化水平，向着企业既定的生产线无人值守方案和目标行进。

　　更具环保意义

　　众所周知，水泥行业所具有的高排放、高能耗、资源依赖型的生产工艺特性，对生态环境造成了极为不利的影响。大力推进节能减排，是水泥工业健康发展面临的紧迫任务。

　　泰安中联低能耗环保示范线以智能化的生产方式，提高了水泥的生产工艺水平，降低了熟料热耗、煤耗。同时，精准的生产工艺控制，使水泥行业多年苦苦追求的“零排放”目标近在眼前。在泰安中联，有员工随口说出的一句话令记者印象深刻：“过去是我们工厂污染环境，现在我们厂区内的排放浓度远低于周边的排放浓度。”

　　智能化生产方式使水泥行业成为资源节约型、环境友好型的愿望不再难以企及。

　　一览众山小的雄心壮志

　　传统水泥行业在过去快速发展的30年里，虽然创造了很多辉煌和骄傲，却也留下了太多陷阱和苦果。当全行业必须转型升级的当下，为避免重蹈覆辙，就必须站在思想的高度，先要“想”清楚，才能“做”明白。

　　泰安中联“智能制造”的成功经验之一就是“敢于向世界领先水平跨越”。宋志平在视察泰安中联时讲过“企业要树立远大目标，敢为人先，力争做世界一流的建材企业，同时，整个团队要有创新、创业的精神，锲而不舍地投入，要把不可能变成可能。”

　　事实上，这条具有开天辟地意义的智能化生产线，研发过程也经历了一番思想和意识上的波折和反复，甚至曾被视为“不可能完成的任务”。

　　2011年，泰安中联水泥有限公司正式成立之时，虽然中联水泥企业利润再创新高，但产能过剩的阴影已开始笼罩行业上空，转型升级的任务已经摆在全行业的面前。

　　在这样的大背景下，中联水泥决心将泰安中联打造成中国水泥行业，乃至全世界水泥行业的一个新标杆——在这里创造一条世界级水泥智能化示范生产线。

　　为此，中联水泥成立了以中国建材首席顾问阎盛慈、中联水泥总工程师袁亮国为首的技术专家团队，并选择了同属中国建材的南京凯盛国际工程有限公司作为项目总承包商。南京凯盛即刻选派了以副总经理李建东为项目经理，副总工朱晓斌为总设计师的强势阵容，大家决心利用产研结合的力量，闯出一条行业转型升级的新路子。

　　产研协同、集成创新使得前期调研和技术研发工作相对比较顺利，但如何给这条智能化示范线定位，技术专家团队始终找不到思路，毕竟他们走的是一条前人未曾走过的道路，没有任何可以参考或借鉴的范本。智能化要达到什么高度？“智能”究竟要体现在哪里？吨煤耗、电耗、生产成本等关键技术指标应达到怎样的标准？……无数问题摆在眼前，无数矛盾交叉纵横。

　　数不清的矛盾和难题，使得接下来的工作进展极为缓慢，大家不断试验、不断探讨、不断推翻既有思路，时间飞快的流逝，课题组每位成员都几乎到了崩溃的境地。

　　为了缓解压力，某天晚上，干了一天的团队成员决定夜爬泰山“换换脑筋”。那天天公不作美，整夜下着淅淅沥沥的小雨，他们爬山的心情更加沉闷，总似一坨乌云堵在胸口，咽不下去吐不出来。没人说话，大家只是闷头爬山。

　　当他们终于站在泰山之巅时，持续整夜的阴雨突然停下来，像是被他们的精神所感动，天色渐渐发白，一轮红日从气势磅礴的云海中慢慢浮出，传说中难得一见的泰山云海日出，呈现在他们眼前。

　　面对此情此景，所有的人激动万分、尽情欢呼呐喊，几近崩溃的身心化为意想不到的惊喜和连绵不绝的力量，瞬间爆发在泰山之巅。

　　一位团队成员回忆当时的心境：登泰山犹如攻克智能化，更像是推动水泥行业的转型升级——虽是前所未有的事，但就是看谁敢吃“第一个螃蟹”。

　　“我们一定要建成这条线，要让世界水泥人都争先恐后过来看看。”一位技术成员站在泰山顶上发出这样的誓言。

　　登上泰山之巅的技术团队，似乎也站在了思想的高峰。

　　也许，在攻克智能生产线的日日夜夜，无数类似于“夜爬泰山”的思维转换和激情迸发，才使他们逐渐明晰：通过科技的力量将自身转型升级的核心放在生产方式的智能化上，并围绕这一主干不断创新和发展。他们下定决心：一定要按照目前人类对智能化所能达到的最高目标要求自己，就是要建设全球水泥第一个100%智能化工厂，就是要为全世界智能化水泥生产线树立起生产新标准和技术新高度。

　　正是这些拥有了最坚定的思想和意识的人，击碎了所有的“不可能”，泰安中联的水泥“梦工厂”终成现实。

　　水泥的“国家梦工厂”在呼唤

　　多年来，水泥行业的两化融合始终被认为是转型升级的重要手段和突破点，但因为缺少成功的案例，两化融合事实上是理论大于行动，缺乏具体概念和现实指导。

　　泰安中联示范线的顺利建成，用事实证明了两化融合是行业转型升级的发展方向。人们更坚信水泥行业是大有可为的行业，是可以实现绿色发展的行业。

　　事实上，泰安中联已经确立了新的目标，下一步将以示范线为核心，配套建设年产能100万吨水泥、60万方商混、200万吨超短流程低能耗骨料线，进一步打造涵盖骨料、熟料、水泥、商品混凝土的全产业链建材产业园。

　　产业园一经建成，骨料线可以消耗矿山低品质的石灰石；优品石灰石用于生产优质熟料，进而生产高端水泥；水泥、骨料提供给商混；最终简化销售环节，即只有一个出口——销售商品混凝土。也就是说，整个生产链条中的熟料、水泥、骨料、混凝土最终归到一个销售环节。如此一来，不仅实现了全营销，减少中间流通环节，更将实现利润最大化，极大提高企业的竞争能力。

　　就像好莱坞，百年来不断创造新梦想，才能将“电影梦工厂”变为一种永恒的标志。水泥行业的“梦工厂”已经诞生，下一步是要让它变成永恒。

　　诚然，全世界第一条智能化水泥生产线的诞生，让中国有了令世界同行瞠目和艳羡的“梦工厂”，但是，一条线的力量毕竟是有限的，也只有当智能化的发展形成产业之势，才能真正达到转型升级的目的。

　　据记者了解，目前国内开拓生产线智能化的水泥企业，不只泰安中联一家，亦有个别企业离“智能化”仅一步之遥。虽凤毛麟角，却拥有巨大能量。如果全行业能够形成若干“梦工厂”，那么，水泥工业转型升级就有了坚实基础，中国水泥工业或许将成为全世界的“国家梦工厂”，引领国际的夙愿就将成为最“丰满”的现实。

　　毋庸置疑，中国作为全球水泥最大的生产国和消费市场，只要更多的水泥企业能通过智能化进行升级改造，我们转型升级的信念就能更加坚定，步伐就能进一步加快。