鄭大勇

?；郀t礦渣是鋼鐵廠冶煉生鐵時(shí)產(chǎn)生的廢渣，礦渣粉是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的?；郀t礦渣經(jīng)干燥和粉磨工藝后，達(dá)到規(guī)定細(xì)度且符合一定活性指數(shù)的粉體，是混凝土與水泥制品行業(yè)不可或缺的功能性材料。 2017年，全國(guó)礦渣粉行業(yè)產(chǎn)能已達(dá)1.01億噸，它的廣泛應(yīng)用符合國(guó)家環(huán)保、綠色、低碳與可持續(xù)發(fā)展的理念，在建材行業(yè)中，礦渣粉產(chǎn)業(yè)已是繼水泥之后的第二大的膠凝材料產(chǎn)業(yè)。

生產(chǎn)過(guò)程中的能耗成本在礦渣粉企業(yè)成本核算中占較大比重，因此如何做好礦渣粉生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能降耗工作，選擇更加高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的生產(chǎn)方式，并通過(guò)技術(shù)進(jìn)步、管理提升提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)，是相關(guān)企業(yè)生存和發(fā)展的頭等大事。

當(dāng)前，鋼鐵、煤炭、石油等行業(yè)的信息化水平、智能生產(chǎn)程度、精益生產(chǎn)水平都取得很大進(jìn)步，許多行業(yè)已經(jīng)在為即將到來(lái)的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)革命做好準(zhǔn)備，但是礦渣粉行業(yè)信息化工作起步較晚，行業(yè)整體信息化水平不高，大部分礦粉企業(yè)的信息化建設(shè)還只是用于企業(yè)財(cái)務(wù)管理，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程管理和調(diào)度工作的信息化投入還有欠缺，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制水平仍有所欠缺，還需要大量的人工干預(yù)，銷售物流無(wú)法達(dá)到有效監(jiān)督控制，企業(yè)生產(chǎn)效率、能耗指標(biāo)等和其他行業(yè)相比，還有進(jìn)一步提高的空間。本文重點(diǎn)研究和探討如何設(shè)計(jì)礦渣粉企業(yè)智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，探討通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化手段實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)行自動(dòng)化、管理可視化、故障預(yù)控化、全要素協(xié)同化和決策智慧化的有效途徑。按照功能模塊劃分，礦渣粉企業(yè)智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)可主要由生產(chǎn)管理子系統(tǒng)和設(shè)備管理子系統(tǒng)組成。

一、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)

設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)礦渣粉生產(chǎn)管理子系統(tǒng)的主要目的是可以讓用戶通過(guò)PC端瀏覽器和手機(jī)APP實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，監(jiān)控各道工序的生產(chǎn)進(jìn)度和作業(yè)過(guò)程，及時(shí)掌握生產(chǎn)異常情況，準(zhǔn)確并完整地獲得各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全透明化管理。進(jìn)一步，生產(chǎn)部管理人員通過(guò)生產(chǎn)管理子系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控能源消耗情況，獲取真實(shí)的能源消耗數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程能源消耗進(jìn)行分析，并根據(jù)能源消耗曲線變化趨勢(shì)分析能源消耗影響因素，控制能源成本消耗。根據(jù)模塊功能的不同，可以將生產(chǎn)管理子系統(tǒng)分割為下面的幾個(gè)軟件功能模塊。

（一） 數(shù)據(jù)采集

礦渣粉生產(chǎn)加工過(guò)程中所需要采集的數(shù)據(jù)參數(shù)分為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)、生產(chǎn)工藝參數(shù)兩大類。數(shù)據(jù)采集模塊自動(dòng)采集生產(chǎn)加工過(guò)程的時(shí)間、重量、質(zhì)量、溫度、頻率、震動(dòng)、工藝參數(shù)、流量、壓力等數(shù)據(jù)，結(jié)合工藝特點(diǎn)并通過(guò)條件判斷進(jìn)行各生產(chǎn)要素與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的規(guī)范定義和邏輯關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步，數(shù)據(jù)采集模塊需要采集水渣加入量，并根據(jù)皮帶停開時(shí)間及上料時(shí)長(zhǎng)推測(cè)料倉(cāng)是否“欠料”或“滿倉(cāng)”，將相關(guān)狀態(tài)提示給當(dāng)班操作人員。

（二） 工藝參數(shù)管控

礦渣粉生產(chǎn)過(guò)程中所能采集的工藝參數(shù)包括上料量、電機(jī)軸承溫度、主排風(fēng)機(jī)溫度、立磨機(jī)震動(dòng)幅度、收塵器壓差和磨機(jī)進(jìn)口壓差等。工藝參數(shù)管控模塊負(fù)責(zé)判斷工藝參數(shù)與實(shí)際值偏差，并給出提示或報(bào)警，規(guī)范操作行為，分析工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行率。

（三） 生產(chǎn)能源管控

生產(chǎn)能源管控模塊包括煤氣消耗管控和立磨機(jī)電耗管控兩個(gè)子模塊。其中煤氣管控消耗子模塊可通過(guò)煤氣速率的變化，形成煤氣變化趨勢(shì)圖，統(tǒng)計(jì)分析煤氣消耗情況，跟蹤影響煤氣消耗的關(guān)聯(lián)要素。立磨機(jī)電耗管控子模塊自動(dòng)采集立磨機(jī)電量，計(jì)算出立磨機(jī)的電耗，分析影響耗電量的主要因素，并對(duì)比橫班耗電量差異，改善技術(shù)技能，提高生產(chǎn)管理水平。

（四） 生產(chǎn)運(yùn)行記錄

生產(chǎn)運(yùn)行記錄模塊定期記錄以下參數(shù)信息：1、立磨機(jī)出入口溫度、壓力、壓差；立磨機(jī)主電機(jī)溫度、振動(dòng)、電量；料層厚度；研磨壓力、溜槽風(fēng)道溫度、入口熱風(fēng)溫度；磨輥潤(rùn)滑油溫；主減速機(jī)潤(rùn)滑油溫；2、主排風(fēng)機(jī)電流、軸承溫度、繞組溫度、變頻頻率；3、熱風(fēng)爐煤氣壓力、流量、出口溫度、爐內(nèi)溫度、助燃風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；4、選粉機(jī)電流、軸承溫度、繞組溫度；5、收塵器溫度、壓力、壓差；6、外循環(huán)斗提電流、成品斗提電流。

（五） 生產(chǎn)報(bào)表管理

生產(chǎn)報(bào)表包括班組8小時(shí)報(bào)表、一期二期24小時(shí)報(bào)表和主要設(shè)備運(yùn)行時(shí)間報(bào)表三種。班組8小時(shí)報(bào)表統(tǒng)計(jì)信息包括班產(chǎn)量，電和煤氣單耗及其他生產(chǎn)工藝參數(shù)等；一期二期24小時(shí)報(bào)表根據(jù)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)按固定格式生成生產(chǎn)24小時(shí)報(bào)表；主要設(shè)備運(yùn)行時(shí)間報(bào)表采集主要設(shè)備每天的運(yùn)行時(shí)間（設(shè)備的停開機(jī)時(shí)長(zhǎng)），并形成相應(yīng)的曲線。

（六） 礦渣粉質(zhì)量管理

礦渣粉質(zhì)量管理模塊包括小時(shí)出磨質(zhì)量臺(tái)賬、進(jìn)廠水渣含水量臺(tái)賬、入磨水渣含水量臺(tái)賬、出磨粉活性檢驗(yàn)、出廠粉數(shù)據(jù)檢測(cè)、礦渣粉質(zhì)量分析等功能和模塊。

二、設(shè)備管理子系統(tǒng)

設(shè)備管理子系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的設(shè)備管理模式為原則，通過(guò)對(duì)設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化整合，固化設(shè)備管理的各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，加強(qiáng)公司內(nèi)部資產(chǎn)的管理，提高設(shè)備綜合利用效率，提高對(duì)設(shè)備故障隱患的預(yù)防和預(yù)警能力，降低設(shè)備故障率，減低設(shè)備停機(jī)率，確保主要設(shè)備安全運(yùn)行、穩(wěn)定可靠運(yùn)行。根據(jù)模塊功能的不同，可以將設(shè)備管理子系統(tǒng)分割為下面的幾個(gè)軟件功能模塊。

（一） 設(shè)備編碼管理

設(shè)備編碼管理模塊根據(jù)編碼規(guī)則生成設(shè)備編碼，實(shí)現(xiàn)設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)化。

（二） 設(shè)備電子檔案管理

每個(gè)設(shè)備檔案信息由多個(gè)部分組成，主要包括以下內(nèi)容：1、設(shè)備基本信息，包括原有設(shè)備代號(hào)，以及設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)、設(shè)備編碼、設(shè)備類型、設(shè)備標(biāo)識(shí)、功率、生產(chǎn)廠商、供應(yīng)商等固有屬性；2、設(shè)備外觀圖像，以圖片形式展示的設(shè)備外觀形狀，保證用戶在面對(duì)各種不同設(shè)備時(shí)可以通過(guò)照片影像對(duì)設(shè)備有一個(gè)準(zhǔn)確的了解；3、設(shè)備相關(guān)維修、保養(yǎng)、檢修和巡檢計(jì)劃，以及故障處理記錄；4、設(shè)備文檔：關(guān)聯(lián)查詢?cè)O(shè)備相關(guān)文檔。

（三） 設(shè)備狀態(tài)管理

設(shè)備狀態(tài)管理包含作業(yè)線停機(jī)信息管理、設(shè)備參數(shù)異常管理兩部分內(nèi)容。1、設(shè)備停開機(jī)管理：包含了設(shè)備連續(xù)停機(jī)和開機(jī)時(shí)長(zhǎng)，累計(jì)停機(jī)和開機(jī)時(shí)長(zhǎng)以及停機(jī)原因；2、根據(jù)系統(tǒng)采集到的設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，設(shè)定參數(shù)報(bào)警，及時(shí)推送異常信息，發(fā)現(xiàn)并消除潛在的設(shè)備隱患，生成設(shè)備異常信息表。

（四） 巡檢管理

巡檢方式采用二維碼與GPS相結(jié)合：1、二維碼方式：移動(dòng)終端會(huì)自動(dòng)調(diào)用掃描二維碼軟件，掃描出的信息包括設(shè)備主信息、當(dāng)前時(shí)間、巡檢員，巡檢過(guò)程中可上傳圖片，數(shù)據(jù)信息會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)絇C端的對(duì)應(yīng)功能模塊里；2、GPS定位：客戶端軟件在提交設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)GPS獲取當(dāng)前位置并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，上傳設(shè)備當(dāng)前位置的經(jīng)緯度信息。巡檢管理模塊還包括巡檢點(diǎn)管理、巡檢計(jì)劃管理、巡檢記錄管理和巡檢計(jì)劃考核等模塊。

（五） 設(shè)備檢修管理

設(shè)備檢修管理模塊分為臨時(shí)檢修、計(jì)劃定修和計(jì)劃大修幾個(gè)模塊。

（六） 設(shè)備異常故障管理

設(shè)備異常故障管理模塊包括設(shè)備異常查詢、設(shè)備故障登記、設(shè)備故障處理、設(shè)備故障分析、設(shè)備故障整改處理等功能模塊。

（七） 設(shè)備維修保養(yǎng)管理

設(shè)備維修保養(yǎng)管理模塊根據(jù)維修保養(yǎng)周期自動(dòng)生成維修保養(yǎng)計(jì)劃。

三、結(jié)語(yǔ)

礦渣粉生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)打通了人、設(shè)備、系統(tǒng)之間的關(guān)系，能解決以往的“碎片化管理”的弊端，實(shí)現(xiàn)全局感知，讓管理人員更了解現(xiàn)場(chǎng)和崗位職責(zé)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制監(jiān)督，提高現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行力和異常情況反應(yīng)速度。礦渣粉生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的建設(shè)可以整合與生產(chǎn)有關(guān)的各應(yīng)用管理系統(tǒng)，為相關(guān)企業(yè)未來(lái)各類信息系統(tǒng)建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

作者單位：南京南鋼嘉華新型建材有限公司