一、項(xiang)目名稱(cheng)：

水泥(ni)制備智能化管(guan)控關鍵技術與裝備的研(yan)發及(ji)工程化應(ying)用

二(er)、提(ti)(ti)名者及提(ti)(ti)名意見

提名者：合肥水泥研究設計院有限公司

提名意見(jian)：“水泥(ni)制備智能化管控關鍵技術與裝備的(de)研(yan)發(fa)及工程化應用”項(xiang)目(mu)(mu)(mu)由中(zhong)建材（合肥(fei)）粉體科(ke)技(ji)裝備(bei)有限(xian)公司(si)和合肥(fei)水(shui)泥研究(jiu)設計院有限(xian)公司(si)聯合立(li)項(xiang)的(de)重大(da)科(ke)技(ji)創(chuang)新項(xiang)目(mu)(mu)(mu)，項(xiang)目(mu)(mu)(mu)得到了中(zhong)國建材集團與工信部的(de)研發項(xiang)目(mu)(mu)(mu)支持(chi)。

本推薦書中所列內容真實(shi)可靠(kao)，符合(he)申(shen)報(bao)要求。該(gai)項目符合(he)國家(jia)產業引導政(zheng)策，技(ji)術水平(ping)高，應用范圍(wei)廣，經濟效益顯著(zhu)，提名2023年(nian)度(du)安徽省科學技(ji)術(shu)獎(jiang)（技(ji)術(shu)進(jin)步類）。

三(san)、項(xiang)目(mu)簡介

我國是水泥生產和使用大國，多年以來水泥產能一直穩居世界第一，但與發達國家相比，中國水泥普遍存在生產效率低、能源消耗多、勞動強度高、人員依賴大、故障判斷滯后等問題，智能制造水平偏低的局面仍然沒有大的改變，尤其是在當前礦產資源日益枯竭、 “雙碳”“雙控”越來越嚴、制造業企業招工困難等新形勢下，這些問題將越來越突出。

國務院先后于2011 年、2015 年、2017 年發布了《工業轉型升級規劃》、《中國制造2025》和《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》三個指導性文件。三個文件一脈相承，從工業軟件、工程應用和大數據、人工智能等方面，給出了傳統產業的發展方向。

為推進水(shui)(shui)泥(ni)制備(bei)的數字化(hua)轉型，中建(jian)材（合肥）粉體(ti)(ti)科技裝(zhuang)備(bei)有(you)限(xian)公司(si)聯(lian)合合肥水(shui)(shui)泥(ni)研(yan)究(jiu)(jiu)設(she)計院有(you)限(xian)公司(si)，發(fa)揮其在水(shui)(shui)泥(ni)行業數十年的裝(zhuang)備(bei)研(yan)發(fa)、產(chan)線設(she)計、生產(chan)調試、系(xi)統運維等方面的綜合優勢，以提升水(shui)(shui)泥(ni)制備(bei)系(xi)統生產(chan)自動化(hua)水(shui)(shui)平(ping)、管(guan)理信息(xi)化(hua)水(shui)(shui)平(ping)和裝(zhuang)備(bei)智能(neng)化(hua)水(shui)(shui)平(ping)為目標，提出(chu)《水(shui)(shui)泥(ni)制備(bei)智能(neng)化(hua)管(guan)控(kong)關鍵(jian)技術與裝(zhuang)備(bei)的研(yan)發(fa)及工程化(hua)應用》的研(yan)究(jiu)(jiu)。

項(xiang)目(mu)關鍵技術(shu)創(chuang)新點如下(xia)：

1.水泥制備關鍵裝備的感知-診斷-自愈全流程數智化

面(mian)(mian)向(xiang)水泥制備(bei)(bei)裝備(bei)(bei)的(de)數字(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)感知、智(zhi)能化(hua)(hua)(hua)診斷(duan)、專業化(hua)(hua)(hua)運維的(de)問題，研(yan)究(jiu)了(le)(le)裝備(bei)(bei)的(de)狀態(tai)(tai)監測(ce)(ce)、故障(zhang)(zhang)表征和(he)智(zhi)能運維技(ji)術；采用關(guan)鍵裝備(bei)(bei)的(de)多源(yuan)感知與(yu)異常預警、數字(zi)(zi)模型及數據協同、智(zhi)能執行(xing)與(yu)閉環控制等(deng)關(guan)鍵技(ji)術；開發了(le)(le)輥面(mian)(mian)形貌(mao)在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)(ce)系統，實現了(le)(le)小(xiao)空(kong)間(jian)無標記點(dian)條件(jian)下水泥裝備(bei)(bei)三維數字(zi)(zi)化(hua)(hua)(hua)構(gou)建和(he)大尺(chi)寸回轉運動(dong)部(bu)件(jian)在(zai)(zai)線(xian)全自動(dong)快速掃描建模；研(yan)究(jiu)了(le)(le)裝備(bei)(bei)耐磨層表面(mian)(mian)缺陷智(zhi)能識別(bie)和(he)異常自動(dong)恢復算(suan)法，實現了(le)(le)裝備(bei)(bei)狀態(tai)(tai)的(de)在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)(ce)、健(jian)康管理和(he)故障(zhang)(zhang)自愈。

2.基于機理數據融(rong)合(he)的水泥制(zhi)備過程優化(hua)控制(zhi)

針(zhen)對(dui)水(shui)(shui)泥(ni)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)過(guo)程原材料品(pin)種多、品(pin)質(zhi)波動大，設備(bei)數量多、流程耦合度高，人工操作難以達(da)到精準控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)持續優化的(de)(de)問題。研究了基于專家經(jing)驗和(he)數據驅動的(de)(de)水(shui)(shui)泥(ni)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)過(guo)程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)算(suan)法，開發了水(shui)(shui)泥(ni)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)生(sheng)(sheng)產(chan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)平臺，提出了針(zhen)對(dui)不同工藝流程的(de)(de)多回路、多耦合的(de)(de)動態協調優化控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方案，實現了水(shui)(shui)泥(ni)制(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)過(guo)程的(de)(de)效(xiao)率提升和(he)生(sheng)(sheng)產(chan)優化。

3.水泥制備系統的全鏈路數字孿(luan)生系統

針對水泥制備流程多源數據交叉、耦合，數據匯總、分析難、數據價值無法充分挖掘，關鍵主機裝備地域分散、工況各異、共性問題難以發掘等問題，開發了水泥制備裝備-系統-運維的數字化孿生系統，通過對工藝和裝備的仿真，優化裝備設計，實現水泥制備生產的效率提升；通過數字化賦能水泥制備生產過程，幫助企業提升裝備設計、優化生產決策、精益運維管理，實現水泥制備全流程的持續提升。

4.基于行業知識大數據的GAI輔助決策技術

針對復雜(za)工(gong)況(kuang)下水(shui)泥制備(bei)過程(cheng)(cheng)決策(ce)(ce)自動化問(wen)題，研(yan)究了(le)(le)面向多變量時(shi)序數據的(de)(de)狀(zhuang)態識(shi)別(bie)方法，建(jian)立了(le)(le)制備(bei)過程(cheng)(cheng)狀(zhuang)態的(de)(de)自動定(ding)義和(he)(he)(he)在線分析系統，將(jiang)基(ji)于(yu)閾(yu)值的(de)(de)狀(zhuang)態定(ding)義，轉(zhuan)變為基(ji)于(yu)趨勢的(de)(de)狀(zhuang)態自動識(shi)別(bie)和(he)(he)(he)識(shi)別(bie)結果實時(shi)推(tui)送；研(yan)究了(le)(le)基(ji)于(yu)大規模(mo)數據集訓練的(de)(de)自然語言處理模(mo)型(xing)的(de)(de)構建(jian)方法，搭建(jian)了(le)(le)專業(ye)的(de)(de)水(shui)泥制備(bei)裝備(bei)及系統知(zhi)識(shi)庫，解決了(le)(le)決策(ce)(ce)來源專業(ye)性的(de)(de)問(wen)題，將(jiang)基(ji)于(yu)經驗的(de)(de)人工(gong)決策(ce)(ce)，轉(zhuan)變為基(ji)于(yu)知(zhi)識(shi)的(de)(de)輔助(zhu)決策(ce)(ce)，實現了(le)(le)生(sheng)產操(cao)作的(de)(de)知(zhi)識(shi)沉淀和(he)(he)(he)管(guan)理水(shui)平的(de)(de)決策(ce)(ce)提升。

四、客觀評(ping)價

安徽(hui)省科學技(ji)術(shu)(shu)情報研究所對本項目的創新(xin)點進行了科技(ji)查新(xin)，報告(gao)認為，本項目采用的關鍵檢(jian)測和控制技(ji)術(shu)(shu)，在國內外除本單位外均(jun)無公開文獻報道(dao)。

項目成(cheng)(cheng)果(guo)經(jing)安(an)徽省硅酸鹽學會組(zu)織評價，評價結果(guo)顯示：本項目為生產控制(zhi)、系統(tong)智(zhi)能化和裝備(bei)優(you)化的(de)集(ji)成(cheng)(cheng)創新，實(shi)現了(le)對關鍵主(zhu)機裝備(bei)的(de)精準(zhun)檢測，降(jiang)低了(le)設(she)備(bei)的(de)維護成(cheng)(cheng)本，整體(ti)水平(ping)達到國內領(ling)先，系統(tong)電耗指標(biao)居(ju)國際先進。

五(wu)、推廣應用情況、經濟效益(yi)和社會(hui)效益(yi)

本項目經(jing)濟和(he)(he)社會效益(yi)顯著，市場(chang)前景廣(guang)闊。項目研發成功以(yi)來，已推廣(guang)應用至多家水泥客戶(hu)(hu)，包括：肇慶金(jin)崗、昌江華盛(sheng)、德(de)清(qing)南方、安陽(yang)中(zhong)聯、河(he)源和(he)(he)興、六安南方等(deng)企業用戶(hu)(hu)，取(qu)得了良好的(de)經(jing)濟和(he)(he)社會效益(yi)，得到了水泥行(xing)業和(he)(he)地方政府的(de)普遍好評和(he)(he)廣(guang)泛(fan)關注。中(zhong)國水泥網、中(zhong)國建材傳(chuan)媒(mei)網等(deng)多家媒(mei)體進行(xing)了廣(guang)泛(fan)的(de)宣傳(chuan)和(he)(he)報道。

采用本技術的水泥制備企業，平均水泥產量可提高4%，平均單產電耗下降3%；此外通過數字化賦能水泥生產企業，也改變了水泥企業的生產組織和管理模式，操作人員從“操作者”變為“監管者”；統計人員從“制表者”變為“核對者”；智能管控系統打通了“人”、“機”、“料”、“法” 、“環”之間的數據壁壘，幫助企業領導優化生產決策，實現生產的持續優化。

當前建材行業正處在轉變發展方式、優化產業結構、轉換增長動力的攻關期，產能過剩矛盾還沒有根本解決，產業鏈還存在不少短板弱項，面臨的資源環境約束日益加大。2022年全國水泥產量約21.3億噸，應用該技術能使制備電耗平均降低1～2kWh/t。若以噸水泥制備電耗下降1.5千瓦時、全國有20%的水泥制備系統應用此技術來計算，則1年可節電6.4億千瓦時，相當于年節約20萬噸原煤、降低二氧化碳排放60萬噸。

六、發表文章和(he)主要知識產權等目錄(lu)

（一(yi)）文章

（二）專利

（三）軟件著作權

（四(si)）標準

七、主(zhu)要(yao)完成(cheng)人情(qing)況

八、主要完成單位及創(chuang)新推廣(guang)貢獻

第一完成(cheng)單位：中(zhong)建(jian)材（合肥）粉體科技(ji)裝備有限公(gong)司，承(cheng)擔實驗研究、工(gong)藝(yi)研究及開發、關鍵設(she)備及技(ji)術研究開發、關鍵設(she)備加工(gong)制造、工(gong)程技(ji)術服務(wu)、科技(ji)成(cheng)果推(tui)廣、評價等工(gong)作。

第(di)二完成單位：合肥水泥(ni)研究設計院有限公(gong)司，承擔項(xiang)(xiang)目立(li)項(xiang)(xiang)、研究統籌協調(diao)、標準(zhun)驗證等工作。

九、完(wan)成人合作關系說明(ming)

李輝為中建材（合肥）粉體(ti)科技裝備(bei)有(you)限公司的技術(shu)研(yan)發人員。作為項目負(fu)責人，李輝與(yu)項目團(tuan)隊(dui)其他同事共同完成了“水(shui)泥制(zhi)備(bei)智能化管(guan)控關鍵技術(shu)與(yu)裝備(bei)的研(yan)發及工(gong)程化應(ying)用(yong)”項目的合作研(yan)究。

在與(yu)(yu)合(he)肥水泥研究設計(ji)院(yuan)有限公(gong)司(si)合(he)作研發(fa)過程中，負責(ze)人李(li)輝牽頭組(zu)建了研發(fa)團(tuan)隊(dui)，主持(chi)開展各項(xiang)(xiang)研發(fa)及(ji)(ji)測試工作，組(zu)織項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)材料整理及(ji)(ji)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)鑒定，并(bing)指導與(yu)(yu)協調項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)合(he)作單位(wei)完成項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)必須的其(qi)它工作。