製造業是實體經濟的主體,也是當前數字化轉型的焦點和主戰場。作為製造業大國,中國製造業在轉型的過程中面臨著產業升級與低碳綠色化發展兩大主要挑戰。如何藉助雲計算、大資料、人工智慧、5G等新一代資訊通訊技術,實現從企業內部變革到外部協同、從單點應用到全面提升,從而持續賦能綠色、智慧製造,進一步增強企業的核心競爭力,這是一個值得深入探究和實踐的問題。
作為傳統制造企業的典型代表,天瑞水泥的數智化蝶變也許可以給同行業帶來更多有益的啟示。
數字轉型 乘勢而上
中國是水泥生產和消費的大國,水泥產量佔世界總產量的約60%。而水泥行業又是一個非常傳統的製造行業,在推進高質量發展的過程中,水泥行業面臨著一系列嚴峻的挑戰,比如產能過剩,供需矛盾加劇;傳統制造模式主要依靠人工,自動化、智慧化水平不高,導致生產效率低下,產品質量不易控制,且製造成本居高不下;“雙碳目標”的實現對企業的節能降耗提出了更高要求等。
面對上述種種困擾和制約,水泥行業亟需找到一條突圍轉型之路。而數字化就像一劑“特效藥”,從上層的管理與協作,到下層的生產製造與流通,來一次徹底的改造與升級,不僅能夠有效提升生產效率和產品質量,降低成本與能源消耗,而且還能減輕工作負擔與壓力,實現綠色、高效、智慧化發展。
作為國內水泥行業的知名企業,位於河南的天瑞集團透過與華為強強聯合,加速實現新舊動能轉換,以數字化為驅動,聯手打造“數字天瑞”和“智慧天瑞-天工瑞智”,致力於成為智慧礦山的領導者,以及水泥行業智慧生產、供應鏈協同、智慧運營的領先者,有力地推動了天瑞集團的業務創新及管理效率的提升。
當前,河南正以製造業高質量發展作為發動機,打造全新的現代產業體系。最近剛剛閉幕的河南省第十一次黨代會更提出,搶灘數質時代,將建設“數字河南”作為贏得未來的戰略工程,全面推進製造業、服務業、農業數字化,“上雲用數賦智”,利用新一代資訊科技對傳統產業進行全方位、全鏈條改造,變“做大”為“做強”。
乘東風而上,天瑞水泥十分注重科技創新,積極推進企業由“傳統制造”向“數字水泥”進而向“智慧製造”的轉型升級。在轉型升級的過程中,天瑞水泥以集中排程管理系統為中心,以資訊化與工業自動化深度融合為抓手,藉助5G、雲計算、大資料、人工智慧、物聯網等核心技術,逐步實現生產、質量、礦山、能源、物流等資料實時採集、智慧分析和智慧管理,致力於打造行業領先的工業網際網路雲平臺,並在工業智慧製造領域共同探索創新,樹立建材行業數字化轉型的新標杆。
千里眼、順風耳、智慧大腦
一個也不能少
製造業數字化轉型的最大動力來自哪裡?數字化能夠改變傳統低效的工作方式,促進業務的創新與增長。從“傳統制造”到“數字水泥”,天瑞水泥打出的第一張牌就是對業務的改造和提升。
天瑞水泥主要從事石灰岩開採利用,以及熟料、水泥、建築骨料等建材產品的生產與銷售。其中,2009年建成投產的鄭州滎陽熟料生產線日生產能力超過12000噸,居於世界領先水平。在人們的印象中,礦山開採工地一定是塵土飛揚,司機駕駛著有些笨重的卡車在坑窪的山間緩緩駛過,有時還要依靠人工揮旗、吹哨指揮。但是在天瑞水泥位於滎陽市崔廟鎮的礦山開採工地,完全是另一番工作場景:無人電動礦用卡車川流不息,裝車、過磅、卸礦的整個過程都是“無人值守”。得益於5G智慧採礦選礦,天瑞水泥真正實現了全程綠色生產和智慧運營。
採礦是水泥生產的最上游,也是數字化最薄弱的環節。礦山通常位置偏僻,不僅用工難、運輸成本高,而且由於爆破作業多,安全生產的壓力非常大,而傳統依靠人工進行現場排程的方式,不僅效率低,而且易出錯。找到痛點,對症下藥,天瑞水泥以建立礦山雲服務為突破口,藉助5G基站、AI演算法、電動礦卡、自動駕駛、無人機三維建模等“黑科技”,構建了礦山一體化平臺、礦區無人駕駛、礦區安全底座,實現了生產“一張圖管理”。基於此,可以實現礦山全流程管理分析、生產計劃管理和進度追蹤、爆堆全生命週期管理、無人運輸、智慧配礦等,大大提高了開採效率,並且保證了生產安全。
當前,很多企業已經從數字化轉型逐漸向智慧化升級邁進。對天瑞水泥來說,從“數字水泥”到“智慧製造”又是一次極大躍升。實現IT與CT、OT技術的融合,將智慧化深度融入製造流程,對生產工藝進行最佳化,從而進一步提升產能和穩定性,這一成功經驗已經在天瑞得到驗證,取得了顯著成效。
過去,礦石選配全憑工人的經驗。現在,藉助華為研發的智慧演算法,天瑞能夠在多個爆堆之間進行最佳化計算,從而得出最優的配礦方案,礦山的生產資源利用率得以提升30%以上。如今,礦山雲已經在天瑞集團的七個礦區實現了複製應用,全流程作業效率提升10%、入廠石灰石品位提升3%、資源綜合利用率提升30%、運輸油耗降低7%。
數字化轉型不是簡簡單單的技術改造,而是從頂層戰略到具體執行,從企業內部管理、生產流程到外部流通、協作,從操作工具到應用體驗的全面變革,或者說是一次脫胎換骨。
像天瑞這樣以焦化、水泥、鑄造等業務為主的傳統制造企業,以前給人的印象是“傻大笨粗”。但是數字化的變革與運營,為企業的生產和運作裝上了“千里眼”“順風耳”,還有“智慧大腦”。企業正變得越來越智慧。
所謂“千里眼”和“順風耳”,就是利用數字化、智慧化技術武裝自己,在提升各業務環節運轉效率的同時,為企業決策者提供了有效的全域性運營狀況及實時資料。對於這一點,天瑞集團某水泥公司中控操作工程師馬俊峰深有體會:“在數字化改造之前,我每天需要關注幾百個資料,眼睛根本不夠用。而在數字化改造之後,我們猶如擁有了‘千里眼’‘順風耳’,質量控制更加穩定。”
天瑞集團董事、副總經理李玄闊接受媒體採訪時表示,礦山資源利用率提升了30%,發運勞動強度降低了70%。
利用大資料驅動傳統產業升級,讓天瑞實現了一次躍升。在對生產線進行數字化升級前,員工操作靠的是感覺,誤差大;改造之後的中控平臺,可以根據生產任務靈活地選擇最大產能或最優成本。從以前倉儲、配礦依賴人工,能耗居高不下,單臺裝置預警滯後導致全線停產,到如今的智慧配煤、車產智慧排程、裝置遠端診斷,礦山資源利用率提升了30%,發運勞動強度降低70%,因非計劃停機造成的損失每年至少降低2000萬元。
在天信網際網路平臺的高效指揮下,天瑞實現了原料入庫、裝置遠端診斷,以及生產線智慧排程。天信網際網路平臺的建成不僅讓天瑞自身的筋骨更加強勁靈活,而且還向行業和產業鏈輸出數字化、智慧化創新服務。目前,天信網際網路平臺已服務建材行業客戶30多家,將其工作效率提升20%,資源利用率提升30%,發貨效率提升120%。
天瑞與華為共同打造的礦山雲、生產雲、裝置雲、物流雲等“六朵雲”,讓天瑞發生了數字蝶變:採礦用上了無人電動礦卡,智慧配礦大幅提升生產資源利用率;實時遠端監測關鍵裝置的執行,精確預判部件使用壽命;移動辦公平臺植入華為雲WeLink系統,透過手機可隨時隨地檢視全集團執行情況,大幅提升辦公決策效率。
數智變革 持續賦能
從改變最核心的生產製造流程為切入口,天瑞著力打造的智慧礦山已經初具規模,也帶來了預期的生產效率和產品質量的提升,實現了節能減排。但是,天瑞並不滿足於此,向智慧化升級才是接下來更嚴峻的挑戰。
天瑞將進行一場全方位、全流程的企業數字重構,從內部打破桎梏,發掘新的增長動能。新成立的“天瑞-華為聯合創新實驗室”,將成為天瑞智慧化升級的橋頭堡。以此為技術策源地,天瑞將在智慧礦山、智慧水泥、數字化營銷、智慧運營中心、智慧辦公和創新技術六個方面同步推進,圍繞智慧化應用,將創新與發展推向縱深。
今天,礦區無人運輸、遠端挖掘、三維礦山系統、智慧任務排程和數字化採礦都已相繼落地應用。接下來,天瑞將重點打造集團資料平臺,同時深度疊加AI及辦公應用,以“科學規劃、統籌佈局、分佈實施、穩步推進”為指導原則,不斷深化高質量、綠色化發展。
就數字化轉型而言,天瑞完成了從“0”到“1”的跨越,以天信網際網路平臺的建設為標誌,已初步構建起可以對內對外賦能的工業網際網路平臺體系。而如何實現從“1”到“N”的提升,則是天瑞面臨的新考驗。推動傳統制造業實現數字化、網路化和智慧化轉型,天瑞做出了成功的示範。