導語
水泥工業是國民經濟的支柱和基礎產業之一。作為國民經濟建設中重要的基礎性原材料，水泥被廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程，具有長期不可替代性；同時，水泥工業也已經成為了衡量國家國民經濟社會發展水平和綜合實力的重要標準。
雖然我國水泥技術在近年來取得了長足的進步，但是，與世界先進國家相比，仍然存在一定差距。當前，水泥行業的機遇與挑戰并存，同時面臨生產成本上漲、安全環保要求收緊及市場競爭壓力不斷增加的情況，因此，利用新一代信息技術實現水泥生產過程的智能制造數字化轉型，就成為了實現水泥行業高質量發展的必然選擇。
一、水泥行業的轉型難題
我國是水泥生產和消費大國，水泥產能、品種和消費量已連續多年位列世界第一。但同時，水泥行業又是傳統高污染高耗能行業，它釋放了全國超15%的顆粒物排放，約13%的CO2排放；消耗了2%的全社會用電，5%的全國總能耗（燃煤用量）。因此，在當前“雙碳”戰略目標疊加基建投資放緩、行業下行的大背景下，利用新一代信息技術實現水泥生產過程的智能制造數字化轉型，就顯得尤為重要。
然而，需要注意的是，水泥生產過程屬于大慣性、純滯后、參數時變和非線性過程，其高溫、氣固相混合、原燃料屬性波動大的特點使水泥生產控制優化難度極大。
二、雪浪OS的水泥工業大腦
東華科技聯合雪浪云，基于雪浪OS，對“兩磨一燒”及脫銷和余熱發電過程進行全流程模型構建及控制優化，聯合打造行業領先的水泥工業大腦2.0。其優越之處主要體現在升級原磨料、回轉窯控制模型，增加控制變量、優化控制邏輯，可以提升算法模型的適應性，進一步提高生產控制穩定性。同時，2.0版本還拓展了水泥粉磨控制、余熱發電控制、超低排放控制應用場景，能實現對水泥產品全生產過程的智能化控制。
（1）針對粉磨過程，通過解析選粉機轉速、風溫等關鍵工藝參數與粉磨成品均一化狀態間的規律，構建表征成品細度與各操作變量之間的關系網絡，對實際粉磨效果進行有效預測和控制，穩定磨機工況，保證出磨產品質量，提高磨機的產量并降低粉磨電耗。
（2）針對熟料燒成過程，利用快速軟測量技術，實現生料分解率、熟料游離氧化鈣等關鍵參量的預測，并結合窯頭看火視頻的智能分析，實現對燒成過程熱工制度的實時、全鏈感知，有效避免傳統方法因時滯因素對優化調控帶來的影響。
（3）針對燒成過程中耦合嚴重的預分解單元、回轉窯及冷卻單元，在滿足熟料質量要求的前提下，通過協同優化，求取最優分解率來平衡回轉窯熱負荷，避免回轉窯內出現過燒等現象；同時求取最優篦下壓力以提升冷卻機熱回收效率。
基于雪浪OS建設的水泥全流程優化控制系統，深度融合工藝機理與大數據技術，通過自動化、智能化控制策略克服常規控制回路性能不佳的問題；除此之外，基于雪浪OS建設的水泥全流程優化控制系統可降低關鍵工藝參數波動幅度30％以上，提升綜合自控率至95%以上，顯著優化f-CaO、3d強度等關鍵質量指標，并顯著降低水泥生產過程的單產電耗、標煤耗和碳排放，有效提高企業的經濟和社會效益。
三、價值與優勢
（1）雪浪OS沉淀千余個機理、數據模型庫，融合幾十種單目標、多目標智能優化算法庫，涵蓋水泥、化工、煤化工、冶金等行業。
（2）借助雪浪OS的這種能力，水泥企業的工程師們也通過圖形式、拖拉拽式的開發模式，將大量分散的工藝知識、維護流程、設計模型，在統一的平臺上構建出來，沉淀了屬于他們自己的水泥行業智能化系統解決方案 。
（3）在水泥行業全流程的控制優化之外，雪浪OS平臺同時具備全面打通研發、銷售、生產、供應鏈、質量、售后服務等各個業務部門和系統的全量數據的能力，基于數據和模型驅動的物理系統與數字空間全面互聯和深度協同的能力，以及在制造過程中的智能分析、決策優化與敏捷開發的能力，有效形成了自下而上的信息流和自上而下的決策流的工業數字化應用優化閉環。
基于雪浪OS研發的水泥工業大腦，能夠助力水泥行業生產、管理和營銷模式從局部、粗放向全流程、精細化和綠色低碳發展方向變革，破解資源、能源與環境的約束難題，助力水泥行業高質量發展。
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