工业4.0 -水泥生产革命之路

生产成本越低，生存的机会就越大。这可能是世界上大多数水泥生产商的座右铭，他们已经不遗余力地寻求优化生产。要想取得真正的进一步进展，唯一的希望就是在策略上进行一步一步的改变。简而言之，为了进一步优化，需要一场革命。现在，革命来了。被称为“第四次工业革命”的工业4.0将引领我们进入下一个阶段。

工业4.0利用物联网和云计算等新技术，在物理系统和数字系统之间建立强大的连接。这为进一步优化打开了可能性和新的解决方案。亚搏登录网由于巨大的能源消耗、不断上升的成本挑战和整体复杂性，水泥生产将受益于工业4.0。

晚会迟到的好处

与其他行业相比，水泥生产商已经晚了一步，很少有企业系统地实施工业4.0计划。好消息是，这给了先行者一些优势。

“通常情况下，率先行动与一定程度的风险有关。但是，到目前为止，这些技术中的大多数已经在其他几个行业中使用。从技术角度来看，它已经证明了它的价值。先行者还有其他一些优势。一个是时间方面，因为无论你作为先驱者是成功还是失败，你都不需要去追赶那些已经以每吨X美元的价格降低成本的竞争对手。第二件事是，当你开始这个旅程时，许多技术合作伙伴将非常开放，在解决方案成为行业标准解决方案之前，为个别工厂进行试验和定制。”波士顿咨询集团董事总经理Sumit Gupta说。亚搏登录网

降低成本，吸引人才

Sumit Gupta也是波士顿咨询集团最近发表的一份报告的三位作者之一，该报告题为《为什么水泥生产商需要拥抱工业4.0》。在这份报告中，波士顿咨询集团列出了水泥行业对工业4.0特别感兴趣的五个领域。但在深入探讨这些问题之前，他分享了水泥生产商需要拥抱数字化未来的两个主要原因。

建议集包括分析驱动的预测性维护。预测性维护可以在设备发生故障前解决问题，这就需要在所有关键设备上安装传感器，监测振动、温度和压力等条件。这些传感器必须连接到网络并发送数据进行分析。通过机器学习，水泥生产商将能够发现过去故障的根本原因，并预测每台机器的故障风险。多年来，预见性维护一直是自动化领域的一个热门话题，这是开始数字化旅程的一个好地方，因为已经有许多解决方案可用。亚搏登录网

“对于水泥行业特有的设备，如窑和研磨介质，您需要定制的解决方案。在这一领域，设备供应商有潜力开发能够产生最大价值的行业特定解决方案。亚搏登录网相比之下，堆垛取料机在很多行业都很常见，已经有很多解决方案。亚搏登录网一般来说，有足够的框架来启动解决方案，为您指明正确的方向，”Sumit Gupta说。

模拟生产过程

数字双胞胎是波士顿咨询集团(Boston Consulting Group)指出的第二个领域。数字双胞胎可以让水泥公司通过数字模型反映整个生产过程。该模型允许您模拟调整一个设置如何影响所有其他设置。由于计算机能够比人脑理解更多的数据，这使得通过在一个安全且成本低的环境中测试各种场景，实现传统工具无法实现的优化成为可能。有了人工智能和机器学习，该软件甚至会沿着不断优化的螺旋形道路不断改进自己。

这听起来很不错，但要为精确的数字双胞胎编程还需要大量的工作。在这里，古普塔强调，你不需要一个全面自我提升的模式来开始收获收益。

“在这里，你可以应用最小可行产品的概念。人们在两道篱笆之间徘徊，要么他们不想这么做，要么他们希望从第一天起就有一个全面的解决方案。但这是一个循序渐进的过程，您的第一个模型不是最终状态，而是足够好，可以开始使用。不要期望从第一天开始所有的东西都是完美的，而是选择一个区域并复制它。然后，随着模型不断学习，你会在六个月或一年的时间里看到更好的结果，然后逐步实现利润。”

科技创造更多就业机会

建立精确的数字双胞胎需要水泥厂经验丰富的员工和数据科学家之间的合作。这里存在一个挑战，因为一些员工不愿分享信息。

“一些常驻专家不想共享信息，因为他们生长在一个信息就是力量的系统中。他们感到受到新技术的威胁，因为他们不知道自己在未来的角色。让人们明白技术不会威胁到他们的工作，但实际上会创造新的就业机会，这是一项重大的管理任务这是他们发展新专业知识的机会。我们谈论的大多数应用程序都将有助于人类的努力，并将生产力提高到一个新的水平。一些低端工作可能会跨越，但我看到更多的工作岗位正在被创造。最初对失去工作的恐惧总是存在的，这就是管理的作用所在–t告诉人们将要发生什么，让他们知道他们是解决方案的一部分，并在整个组织中分享利益，”Gupta说。

减少一半的能源开支

在数字双胞胎中模拟过程也对报告中提到的下两个领域有非常有益的影响:预测质量分析和替代燃料优化。当生产商倾向于使用昂贵、高质量的石灰石和添加剂来达到质量目标时，质量分析可以帮助减少超支。随着时间的推移，自学习的数字双胞胎会将所有的工艺输入参数和原材料特性与质量结果联系起来，从而减少超支。

同样的情况也发生在能源支出上，目前能源支出占水泥生产总成本的45%甚至更多。据波士顿咨询集团(Boston Consulting Group)称，如果使用替代燃料，这一比例可能会减半。目前，替代燃料仅占全球汽车业总燃料使用量的17%。

Sumit Gupta提到了数字模拟可以帮助克服的三个障碍:确保替代燃料的来源;用替代燃料替换正确的燃料水平;在正确的混合中使用正确的量。

“数字解决方案可以亚搏登录网在这三个领域创造明显的优势，甚至在供应方面。你可以从供应来源入手，大致了解什么时候会送到。”

然而，他再次指出，一个功能齐全的数字孪生兄弟绝不能被认为是迈向更可持续生产之旅的必要条件。“我不想让数字双胞胎成为不可能。如果你继续等待合适的时机，你就会输掉这场比赛。”

迈出第一步

报告中最后一个建议领域是综合控制塔。数字化水泥厂可以远程运行。根据该报告，为数不多的几家工厂已经经历了高达15%的运营成本降低、显著的劳动力优化、更低的维护成本以及安全和工作条件的改善。与早期关于使用Industry 4.0弥补技能差距的评论非常吻合的分数。

读了这份报告后，萨米特·古普塔(Sumit Gupta)表示，工业4.0似乎是水泥生产商显而易见的下一步。但是，你如何付诸实践，又从哪里开始呢?为了回答第一部分的问题，报告列出了五个一般步骤:

1. 把握当前形势，
2. 愿景,
3. 开展飞行员,
4. 创建一个引用工厂，
5. 建立强有力的治理。

但当你在工厂面对日常挑战时，你可能会对问题的第二部分的答案更感兴趣，即你应该在流程表的什么地方开始。

“这真的取决于工厂和工厂的现状。如果所有的工厂都是平等的，那么工厂和窑周围的任何东西都会产生最大的影响。但我看到一些工厂运行得很好，但石灰石矿需要改进，有些需要改进的是物流。因此，成本、质量或能力的提高是否是正确的第一步，对于每个工厂来说都是不同的。如果一切都好，看看窑炉和磨坊——这就是工业4.0将把生产力带到下一个水平的地方，”萨米特·古普塔说。