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一座传统工厂如何长出“数智大脑”

  中控室里,大屏幕上数据流奔涌,窑尾温度、风机转速、生料配比等上万个参数实时跳动,AI窑控系统正以毫秒级速度自主运算、精准调控。

  “石工,平台开采石灰石成分与设计预期出现偏差。”对讲机传来现场调度的声音。中国能建葛洲坝宜城水泥公司矿山主管石工沉稳回应:“联动矿山控制中心重新测算,动态优化配矿方案。”几分钟后,智能系统就输出了优化方案。

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宜城水泥公司获评国家级绿色工厂、省级先进智能工厂


  这是宜城公司寻常的一幕。走进厂区,5G智慧矿山、AI智能窑炉、全自动智能化验室、智能行车、机械臂装运五大数字场景同步高效运转,落地全流程数字化智能水泥生产线。厂区 综合能耗、碳排放持续压降,先后获评国家绿色工厂、国家级智能制造优秀场景、省级先进级智能工厂,为高耗能行业打造了可复制的智造升级样板。

  会思考的矿山

  清晨六点,矿区薄雾未散。开采平台上,爆破刚过,碎石沿传送带缓缓移动,皮带旁的在线监测探头逐块扫描石灰石成分,数据同步回传至宜城公司数智矿山控制中心——大屏上,矿体三维模型清晰可辨,每一层的品位高低用不同色块标注,哪片该采、哪片该避,一目了然。

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绿色矿山综合展示平台


  “以前采矿全靠经验,品位波动大,配矿全靠拍脑袋。”宜城公司副总经理胡梦楠站在矿山控制中心,指着屏幕上的三维地质模型说,“现在每一块矿石的品位、储量都清清楚楚。”

  针对矿区地质起伏大、石灰石品位波动难题,宜城公司依托中子分析仪与三维地质建模,搭建一体化数智矿山控制中心。系统联动在线监测设备实时采集物料数据,动态规划运输路线,稳定入厂原料品质,提升高品位石灰石利用率,大幅削减废渣外排。

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国家级绿色矿山


  更关键的是效率。智慧矿山系统打通全链条数据,构建储量、品位一体化数据库,自动生成最优开采方案。过去人工测算要两三天,现在几分钟出结果,配矿精准度提升30%以上。

  这座矿山,已入选国家级绿色矿山名录。

  不休息的智能管家

  窑磨系统是水泥生产能耗与碳排放的核心单元,也是“十五五”规划明确AI技术重点落地改造的关键场景。

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中控室


  在宜城公司中控室,曾经三班倒、紧盯屏幕的窑操技师们,如今多了一位不知疲倦的“智管家”——AI窑磨专家优化控制系统。

  “以前烧窑全靠手感,窑温波动十几度是常事。”宜城公司总经理助理伍小成说,“现在AI系统比我们反应还快。”

  宜城公司联合设备厂商共建窑磨专家优化控制系统,毫秒级采集解析生产线海量运行数据,依托机器学习预判窑炉温度、烟气气氛波动趋势,自动调节分解炉全套工艺参数,24小时不间断值守。

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自动取样机


  成效写在运行数据里:替代燃料使用比例稳步提升,化石燃料消耗持续下降;熟料电耗、标煤耗同步走低,单条产线年减碳成效显著。更长远的价值在于,项目采取与设备厂商共建模式,在低碳技改落地的同时,一批本土数字化专业人才也在实践中成长起来。

  全闭环的智造链

  单一设备智能化,难以释放产业转型全部价值。宜城公司的实践表明:真正的智能制造,是全链条、全流程的数字化贯通。

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全自动化验室


  在全自动智能化验室,机械臂自动转运检测样品,数据同步汇入企业工业互联网平台。从取样到智能配料,“五位一体”全流程无人作业,检测效率翻倍。依托自研智能配料预测模型,精准预判生料成分对水泥成品性能的影响,生料合格率稳步提升,熟料强度波动大幅收窄。智能配料、智能预警两大技术入选工信部智能制造示范优秀应用场景。

  在联合储库,智能行车系统整合三大控制系统,统一接入中控DCS平台,可全天候不间断运转。系统全面替代人工操作,消除高空重载作业安全隐患,扩容仓储空间,全厂人均水泥产能显著提升。

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自动装车机


  在装运车间,多台自动插袋机械臂组成智能装运矩阵,作业速度远超人工,装车效率大幅跃升,包装袋破损率显著降低,实现袋装、散装水泥清洁化、无人化出厂。

  从矿山到窑炉,从化验到储运,宜城公司搭建企业级工业互联网数字驾驶舱,打通生产、设备、能源、质量全流程数据通道,实现各平台数据互联互通。依托全域统一数据底座,企业落地时序数据智能预警系统,提前预判设备故障、能耗异常、原料品质波动,将事后抢修转变为事前预防,形成完整闭环智造模式。

  向新的转型路

  2026年是“十五五”开局之年,国家明确推动制造业高端化、智能化、绿色化协同升级,深入实施“人工智能+制造”专项行动。水泥行业步入存量竞争新阶段,碳履约、超低排放、能效对标等多重约束叠加,数字化转型已成为行业降本增效、减碳突围的必由之路。

  宜城公司交出的答卷是:从国家级绿色工厂到先进级智能工厂,从工信部智能制造示范场景到数十项实用新型专利,建成全流程数字化智能生产线。全厂综合能耗、碳排放双降,多环节年累计节约成本千万元级,为高耗能建材行业蹚出了一条智能降本、绿色减碳、品质升级的融合发展新路径。

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  传统产业,从来不是转型包袱,而是培育新质生产力的广阔主战场。把AI、5G、工业互联网深植于高耗能行业的肌理,既能破解成本、能耗、环保的多重难题,也能为传统制造企业开辟出高质量发展的新赛道。

  智能制造的种子,一旦扎进传统产业的土壤,必将长成参天大树。而培育新质生产力、推动高质量发展的宏伟蓝图,也终将在一个个这样的工厂里,化为生动现实。