导语:
为加快推动制造业数字化转型,引导企业学习借鉴成功案例和先进经验,结合实际运用,制定切实可行的数字化转型方案,提升企业综合实力,市工信局开设“制造业数字化转型典型案例”专栏,分期详解案例转型具体做法,为更多企业提供清晰可行的转型路径与方法参考。
鄂尔多斯市东海新能源有限公司多设备联动的水泥生产质量在线检测实践
案例摘要:针对水泥生产质量检测滞后、人工误差大、质量波动难管控的痛点,企业投资50余万元引入在线激光粒度检测仪、全自动水分仪等智能设备,构建“设备实时采集-系统联动分析-工艺动态调整”的质量在线检测体系。通过与MES、DCS系统深度集成,实现原料到成品全流程质量参数秒级监测,质量合格率提升至98%以上,比表面积波动范围缩小50%,年减少质量损失超200万元,为建材行业质量在线管控提供可复制方案。
一、案例背景
鄂尔多斯市东海新能源有限公司成立于2009年,位于鄂尔多斯市达拉特旗三垧梁工业园区,是东方希望集团旗下现代化水泥生产企业。公司建成100万吨/年水泥粉磨站,总投资1.3亿元,采用世界先进双闭路联合粉磨技术,依托集团数字化支撑,实现生产全自动化与绿色环保协同,获评两化融合AA级认证,是区域建材行业数字化转型标杆。
传统水泥生产质量检测依赖人工离线取样、实验室分析,存在三大核心痛点:一是检测滞后,从取样到出结果需2-3小时,质量异常难以及时反馈,导致废料率高达3%;二是人工误差大,水分、粒度等参数人工检测偏差超±5%,影响配料精准度;三是质量波动大,原料成分波动无法实时捕捉,导致成品比表面积波动范围达±30m²/kg,客户投诉率较高。为破解痛点,企业确立转型目标:构建全流程在线检测体系,实现质量参数实时采集、异常秒级预警,质量波动范围压缩40%以上,成品合格率提升至98%,年减少质量损失超200万元。
二、具体举措
1.部署多维度在线检测设备矩阵针对性配置三类核心检测设备:一是BT-Onlinel在线激光粒度检测仪,实时监测水泥粉磨细度,检测精度达0.1μm;二是YX-WK7340全自动水分仪,实时采集原料含水率,误差≤±0.2%;三是YX-GYFX7706全自动灰水分仪,动态监测原料灰分含量,数据更新周期≤10秒。设备均具备标准通讯协议(Modbus/TCP),适配工业控制系统无缝接入。
(全自动灰水分仪)
2.打通“检测-系统-工艺”联动闭环将在线检测设备与MES系统、DCS系统深度集成:检测数据实时上传至MES系统,形成原料-半成品-成品全流程质量台账;当检测参数超出预设阈值(如粒度超标、水分异常),系统自动触发预警,同步向DCS系统推送配料调整指令,动态修正磨机加载力、选粉机转速等参数,实现“检测-分析-调控”全流程自动化,无需人工干预。
(化验任务表)
3.建立质量数据追溯与预警机制基于检测数据构建质量追溯体系,通过批次号关联原料检测数据、生产工艺参数、成品检测结果,实现“一码追溯”。开发质量预警看板,在中控室实时展示粒度、水分、灰分等核心指标,采用红黄绿三色标识状态,异常指标自动弹窗提醒,预警响应时间≤3秒。同时,将检测数据与LIMS系统联动,自动生成质量分析报表,支撑工艺优化决策。
三、应用成效
1.质量管控精度显著提升:成品质量合格率从95%提升至98%以上,比表面积波动范围从±30m²/kg缩窄至±15m²/kg,波动幅度压缩50%;原料配料误差率从±5%降至±0.5%,配料精准度大幅提升。
2.检测效率与成本优化:质量检测响应时间从2-3小时缩短至秒级,异常处置时效提升90%;人工检测岗位减少6人,年节约人工成本48万元;废料率从3%降至1.5%,年减少质量损失超200万元,综合能耗下降3%-5%。
3.行业示范效应凸显:形成“设备在线采集+系统联动调控+数据追溯预警”的质量管控模式,已接待区域内10余家建材企业观摩学习,相关经验被东方希望集团推广至旗下6家水泥生产基地,可复制性强。
四、经验启示
本案例核心经验为“设备联动+系统集成+闭环管控”。建材等流程制造行业质量在线检测转型,需聚焦关键质量参数配置适配检测设备,通过系统集成打破“检测与工艺”壁垒,以数据追溯与预警机制保障管控实效。该模式兼顾精度与效率,可快速复制至水泥、陶瓷、矿粉等粉体加工行业,助力传统产业质量管控从“事后纠偏”向“实时预防”转型。
