随着制造业迈入工业4.0时代，以大数据、人工智能、工业互联网、云计算、新一代通信技术（如5G）、智能装备的广泛应用等为特征的新型制造范式不断涌现。智能制造即是基于新一代信息通信技术与先进制造技术的深度融合，它贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，是具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。透过在制造过程中进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，并通过人与智能设备、人与控制系统、控制系统与智能设备之间的交互，去扩大、延伸和部分地取代人类在制造过程中的体力和脑力劳动，并不断使制造过程实现柔性化、智能化和高度集成化。
智能制造主要包括智能设计、智能生产（含智能仓储与物流及设备智能维保）、智能经营管理、智能产品、智能服务等五大环节。智能制造的关键是实现贯穿企业设备层、单元层、车间层、工厂层、协同层等不同层面的纵向集成；跨资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态不同级别的横向集成；以及覆盖设计、生产、物流、销售、服务的端到端集成。
笔者认为，水泥行业的自动化、信息化程度在中国制造行业中相对较高，进行智能制造升级的基础相对较好。且水泥生产属于流程型制造，生产工艺大同小异，智能制造方式的可复制高，从而可以降低整个行业的智能化改造成本，特别是象中国建材、海螺、红狮、天瑞、西部水泥、冀东等大型集团的智能化升级成本更具优势。
我国新型干法旋窑生产线的建设高峰期主要集中在2005~2012年，在这个期间兴建的生产线，其信息化系统主要是企业资源管理系统（ERP）、分布式控制系统（DCS）、在线分析系统等，没有涵盖采购、生产、设备、质管、销售、物流、经营管理的所在层面，且系统之间也未实现互联互通。中国水泥企业进行智能化升级改造的重点在于已投运的既有生产线。
笔者经过逾二十年的大型水泥企业的生产经营管理经历，及对若干知名水泥企业的参观拜访，结合实现智能制造的全部要素，对水泥行业进行智能制造的升级改造提出下述路径与方法，谨以此进行抛砖引玉。
一、总路径。进行新一代通讯信息技术（ICT）与先进生产技术（OT）的深度融合。信息技术与先进生产技术是智能制造的鸟之两翼，相辅相成，缺一不可。信息技术（包括IT、CT、DT--数据技术）、生产技术（包括智能装备、管理技术）是实现智能制造的手段，智能制造是工业4.0时代生产经营的表现方式。
从纯生产角度讲，水泥企业要实现智能制造，必须构建三大系统：
1、智能装备与控制系统；
2、智能仓储与物流系统；
3、智能制造执行系统。
二、进行信息化总体规划，对原有信息系统进行升级、改造，实现信息系统对生产经营管理的全覆盖，并使各信息系统之间实现互联互通。
信息化是智能制造的神经网络。要实现智能制造，必须先进行信息化升级改造，补齐信息化短板，使其涵盖生产、经营、管理的各个领域。因我国的新型干法水泥生产线80%左右是在2005~2012年期间建成的，其原有的信息化系统已不能满足智能制造升级的需要。
水泥企业要进行信息系统的升级改造，应先进行信息化的总体方案规划，并将其纳入企业的总体战略发展规划之中，不能再走碎片化、按部门需求进行信息化建设的老路，以杜绝信息“孤鸟”。
精益生产管理是企业进行信息化升级及智能制造转型的根基！故水泥企业在进行信息化总体规划时，必须对现有的各种业务流程、生产流程、工艺流程、设备管理流程、质量管理流程等进行疏理并优化，减少一切不必要的无效业务流程，使人、机、物的效率均实现最大化，杜绝一切可能的浪费，在此基础上，再构建与之适配的信息化系统。不能“穿新鞋走老路”。
三、搭建企业（集团）的大数平台，构建企业信息门户（EIP），以此架起企业与部门、企业与员工，及与上下游企业/客户信息共享的桥梁。
打通信息系统的“任”“督”，坚决消除“信息孤岛”与“信息梗阻”，让信息“活”起来。“任脉”——在经营管理层面，水泥企业内部会依各部门管理需要安装很多信息化系统，如企业资源管理系统（ERP）、客户关系管理系统（CRM）、供应链管理系统（SCM）、物流管理系统（TMS）、办公自动化系统（OA。有的企业包含在ERP中）等等，企业要将这些应用系统集成互联，形成应用互联总线（ASB）；“督脉”——在生产管理层面，水泥生产车间有很多可以进行数据采集的设备与控制系统，如三磨一窑四库、自动包装与发货系统、自动采样系统、自动监测/检测与分析系统、PLC、DCS、SCADA（数据采集系统）、WMS（仓库管理系统）、MES（制造执行系统。包括生产计划、生产成本、设备、物料、质量、绩效等管理）、PLM（产品生命周期管理系统）等等，企业要将所有可进行数据采集的设备与控制系统之间进行互联互通，形成现场互联总线（DSB）。最后，打通“任”“督”两脉——即实现应用互联总线与现场互联总线之间的互联互通，从而构建企业的物理信息系统，建成企业的大数据平台——企业内部的工业互联网平台。再利用数据技术对各设备、信息系统传递到平台的数据进行清洗、挖掘、建模、使用，实现人、机、控制系统、信息系统之间进行实时交互，从而实现企业的生产、经营管理（决策）、重大设备的预测性维保、服务等实现智能化
四、 “数据”是智能制造的“血液”。智能制造是基于对数据的分析、建模、利用，故水泥企业要进行智能化改造，仅有完善的信息化系统还不够，还必须对影响生产、质量、设备、设施、销售、采购、物流（含工厂内部）、管理等所有数据进行全面、及时、准确的采集。为此，在进行信息化、智能化改造升级之前，企业内部除对各种业务流程、生产流程、工艺流程等进行详细的疏理、优化之外，还必须在决策层的引领下，依据实现智能制造的客观要求及企业的经营指标，让各职能部门、各级主管、核心岗位的员工参与对所需采集数据的生产设备/设施、点位、数据类别、数据密度、采集要求、采集设备、采集方法、数据传递路径、数据分析要求等进行全面论证、确定，然后，通过IT、CT技术将这些数据传送到企业的大数据平台供分析、建模之用。
通过上述路径与方法，水泥生产企业可实现从矿山开采、物料输送（指工厂内部）、取样与检测、三磨一窑四库等重大装备/设备、质量控制、产品包装发货、采购、销售、物流服务的智能化，从而极大的降低企业的制造与经营成本（含人力资源、销售、采购、物流），提高企业的运营效益。
五、构建水泥行业的“工业互联网”。工业互联网简单的说就是将工业生产的全部要素进行互联互通（人、机、物、信息/数据、服务），实现融合共享。中、小型水泥企业在原燃料采购、销售、产品质量控制、重大装备（含备品备件）的采购/维护、工厂年度大修、服务等方面处于劣势，大型水泥企业集团的各单体工厂由于建设期不同，所采用的工艺（含配料）、设备（性能）也不尽相同，为此，笔者建议国内大型水泥集团建设先建设企业级的工业互联网，实现对集团内部各分子公司的财务、销售、产品质量、成本、重大装备的运行监测、大宗物料的采购、物流（指水泥运输）等进行统一的、标准化的管控，并透过工业互联网实现对各种重要生产资源的统一高效调度、配置，待集团内部运行成熟后，再向行业级的工业互联网推进，让中小型水泥企业的设备运行、物流调度、大宗物品（含原燃材料与重要部件）的采购、产品销售等数据进行接入，从而实现全行业的资源整合、共享，实现水泥行业的全面提质增效。
水泥行业向智能制造升级转型是一个较长的过程，不可能一蹴而就，水泥企业要将其纳入企业的总体战略规划之中，按紧急程度、重要性分步实现。同时，不要将智能制造与自动化、信息化混为一谈。
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