【研究报告】

2023年水泥企业数字化转型发展探析

山东山水水泥集团  张继武  中国水泥协会  张建新

新时代呼唤新变革，新变革催生新思维。当前数字化转型已成为企业适应数字经济，谋求生存发展的必然选择。党的二十大报告提出，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、网络强国和数字中国，为加快推动企业转型发展指明了方向。推进水泥企业数字化转型是一个长期过程，首先要从转变思维做起，逐步深化技术应用与场景培育。数字化转型不仅为企业带来了提升效率和降低成本的机会，也有助于实现绿色可持续发展，适应市场和行业的变化。数字化转型也面临一些挑战，然而，通过积极推动数字化转型，水泥企业可以获得更好的发展和竞争优势。基于此，本文对2023年水泥企业数字化转型的关键问题进行剖析并提出应对建议。

一、数字化转型在水泥企业中的意义和价值

数字化转型在水泥企业中具有重要的意义和价值，其主要体现在几个方面：

一是，提升生产效率和质量。通过数字化转型，可以实现水泥生产过程的全面监控和数据分析，实时掌握生产情况和关键参数，优化生产计划和调度，提高生产效率和质量稳定性。

二是，降低成本和资源消耗。数字化转型可以通过精确的数据分析和预测，实现原材料的精细化管理以及能源的高效利用，减少废弃和浪费，降低生产成本和资源消耗。

三是，提升供应链协调和可视化。数字化转型可以实现水泥生产与供应链各环节的信息共享和协同，提高供应链的可靠性和灵活性，及时响应市场需求，减少库存压力，提升客户满意度。

四是，推动创新和产品升级。数字化转型可以帮助水泥企业更好地应对市场需求的变化，提供定制化解决方案和服务，推动创新产品的研发和应用，增强企业的竞争力。

五是，加强安全管理和环境保护。数字化转型可以通过监测设备传感器、智能化安全预警系统等技术手段，提高生产安全管理水平，并实现环境数据的实时监测与分析，推动环境保护和可持续发展。

总之，数字化转型对水泥企业而言，不仅可以提升生产效率、降低成本，还能推动创新和产品升级，加强供应链协调和可视化，改善安全管理和环境保护，带来更为可持续和竞争力强的发展。

二、数字化转型的机遇与挑战

1.数字化转型带来的机遇

机遇之一，数据驱动的决策。通过数字化技术的应用，水泥企业可以实时收集和分析大量的生产数据、市场数据和客户数据，从而做出更准确、更智能的决策。

机遇之二，智能化生产和自动化控制。通过智能传感器、物联网和人工智能等技术，水泥企业可以实现设备互联、数据实时监控和智能控制，提高生产效率和质量稳定性。

机遇之三，供应链优化和物流管理。水泥企业可以通过数字化平台和物流管理系统，实现供应链各环节的信息共享和协同，提高供应链的可靠性和灵活性，降低运营成本。

机遇之四，定制化解决方案和增值服务。通过数字化技术和数据分析，水泥企业可以深入了解客户需求，提供个性化的产品和服务，增加客户满意度和忠诚度。

机遇之五，跨界合作和创新生态建设。水泥企业可以与科技公司、工程公司以及建筑设计公司等合作，共同推进数字化技术的应用和创新。

总之，数字化转型为水泥企业带来了许多机遇，包括数据驱动的决策、智能化生产和自动化控制、供应链优化和物流管理、定制化解决方案和增值服务，以及跨界合作和创新生态建设。水泥企业可以积极抓住这些机遇，推动行业的转型升级和可持续发展。

2.数字化转型面临的挑战

数字化转型虽然为水泥企业带来了许多机遇，但也面临一些挑战。以下是数字化转型在水泥企业中可能面临的一些主要挑战：

挑战之一，技术和基础设施。对于一些中小型水泥企业来说，技术和基础设施的投入可能较大，而且在技术应用和设备更新方面可能存在困难。

挑战之二，数据质量和隐私保护。要确保数据的准确性和完整性，同时需要遵守相关的数据保护法规和隐私政策。

挑战之三，人才培养和转型能力。水泥企业需要培养或引进相关的数字化人才，同时需要组织内部的转型能力建设，以适应数字化时代的需求和变化。

挑战之四，变革和管理风险。水泥企业需要进行全面的规划和管理，同时要应对变革过程中的风险和挑战。

挑战之五，成本和投资回报。水泥企业需要仔细评估投资回报与成本效益的关系，确保数字化转型的投资能够带来可持续的经济效益。

挑战之六，产业合作和标准整合。数字化转型需要产业内企业的合作和标准的整合。水泥企业存在着多个环节和参与方，要实现数字化转型需要建立起相互协作的合作机制，同时推动标准的统一和互通。

数字化转型在水泥企业中面临着一些挑战，包括技术和基础设施、数据质量和隐私保护、人才培养和转型能力、变革和管理风险、成本和投资回报，以及产业合作和标准整合。水泥企业需要认真应对这些挑战，制定合适的策略和措施，推动数字化转型的顺利进行。

三、数字化转型的关键技术

1.云计算与大数据分析

云计算和大数据分析可以为水泥企业提供更强大的计算和数据处理能力，从而帮助企业更好地进行决策和优化运营。云计算可以帮助水泥企业降低IT基础设施的投资成本，提高数据处理的效率和灵活性，并实现数据的共享和协同工作。

水泥企业可以通过大数据分析来挖掘数据中潜在的价值和趋势，帮助企业做出更准确的决策。通过大数据分析，水泥企业可以进行市场分析、产品优化、生产效率提升、供应链管理等方面的工作，并从中获得更深入的洞察和业务优势。

水泥企业能够使用云计算平台来存储和处理海量的数据，并通过大数据分析技术来挖掘和分析这些数据，从而实现更高效的生产计划和市场定位。此外，云计算和大数据分析还可以为水泥企业提供更准确的预测和动态调整的能力，以满足市场需求和优化供应链。

总之，云计算和大数据分析可以为水泥企业提供更强大的计算和数据处理能力，从而帮助企业更好地进行决策和优化运营，实现更高效、智能化的发展。

2.物联网技术及传感器应用

物联网技术和传感器应用在水泥企业中具有广泛的应用前景，可以提供实时监测、远程控制和智能化管理等功能。

——设备监测和维护。通过在设备上安装传感器，可以实时监测设备的运行状态和性能指标，例如温度、压力、振动等。这些数据可以用于设备的预测性维护，帮助水泥企业提早发现设备故障和异常情况，避免生产中断和降低维修成本。

——生产过程监控和控制。通过在生产过程中安装传感器，可以实时监控原料的流动、温度和湿度等参数，以及产品质量的指标。这些数据可以帮助水泥企业实现生产过程的智能化控制和优化，提高生产效率和产品质量。

——能耗监测和管理。通过在水泥生产过程中使用传感器来监测能耗情况，可以帮助企业实时了解能源消耗情况，并提供相应的数据分析和建议，以实现能源的节约和管理。

——环境监测和保护。通过在周围环境中布置传感器，可以实时监测大气污染物、噪音、颗粒物等环境参数。这些数据可以用于环境监测和保护，帮助水泥企业遵守环境法规和减少对环境的影响。

——物流和供应链管理。在运输和仓储环节中使用传感器，可以实时追踪货物的位置和状态，提供物流调度的数据支持。这可以帮助水泥企业实现供应链的优化和管理。

通过物联网技术和传感器的应用，水泥企业可以实现对整个生产过程的智能化监控和管理，从而提升生产效率、优化能源消耗、保护环境和提高产品质量。此外，物联网和传感器技术还可以为水泥企业提供更好的数据支持，帮助企业进行决策和优化运营。

3.工业自动化与机器人技术

工业自动化和机器人技术在水泥企业中扮演着重要的角色，可以提高生产效率、降低成本、提升产品质量和安全性。以下是一些典型应用：

——自动化生产线。通过将生产线中的各个工序进行自动化，可以实现生产过程的高效和稳定，可以减少人力劳动和生产中的人为错误，提高生产效率和产品质量。

——机器人搬运和操作。机器人可以根据预定的程序和规则，自动完成任务，并且在危险环境中代替人工操作，提高安全性。

——质量检测与控制。通过使用自动化的传感器和机器视觉技术，可以帮助企业及时发现质量问题并采取相应的措施，提高产品质量和降低不良品率。

——数据分析与优化。机器人可收集大量的生产数据，可用于生产过程的监控和预测，帮助企业及时发现和解决问题，提高生产效率和资源利用率。

——人机协作。充分发挥机器人和人工的优势，实现更高效的生产和工作方式。例如，在一些繁重和危险的工作任务中，人员可以与机器人实现协同工作，提高生产效率和安全性。

工业自动化和机器人技术在水泥企业中可以提升生产效率、优化质量控制、提高安全性和环境可持续性。随着技术的不断进步，它们将继续为水泥企业提供更多的机遇和创新应用。

四、数字化转型的关键应用领域

1.生产过程优化与智能管理

生产过程优化和智能管理是数字化转型中的重要方向，它可以帮助水泥企业提高生产效率、减少能源消耗、降低成本、提升产品质量，并实现可持续发展。

——数据驱动决策。通过采集和分析生产过程中的数据，可以发现生产过程中的优化潜力、提供实时预警和预测，帮助企业做出准确的决策，改善生产效率和资源利用。

——智能化生产设备。通过引入智能化生产设备和系统，可以实现生产线的智能监控和控制，降低人工干预，提高生产效率和产品质量。

——能源管理与节能降耗。通过数据监测和分析技术，可以发现能源消耗的潜力和瓶颈，并优化能源配置和管理，降低能耗成本，实现可持续发展。

——预防性维护和故障诊断。通过监测设备的运行状态和感知异常信号，可以实现预防性维护和故障诊断，提高设备的可靠性和生产稳定性。

——供应链优化。通过建立供应链管理系统和跨企业协同平台，可以实现供需匹配、减少库存和缩短交货周期，提高供应链效率和灵活性。

生产过程优化和智能管理的应用可以帮助水泥企业提高产品质量和生产效率，降低能耗和生产成本，并通过节能减排和可持续发展的实践，实现环境效益和经济效益的双赢。

2.整合供应链与供应链可视化

整合供应链和供应链可视化是数字化转型中关键的一步，它可以帮助水泥企业实现全程可视化和跨企业协同的供应链管理。

——数据集成与共享。通过整合和共享供应链中各个环节的数据，可以提供供应链的全面和实时的信息，帮助企业做出准确的决策和优化供应链运作。

——供需匹配与计划协调。通过供应链管理系统，进行供需预测和优化，提前调整生产计划、采购计划和库存策略，避免供需失衡和库存积压，提高供应链效率和灵活性。

——物流与运输优化。利用物流和运输数据，可以优化运输路线和运力配置，减少运输成本和时间，提高物流效率和服务质量。

——跨企业协同与伙伴关系管理。通过供应链管理系统，加强供应链伙伴关系，共同应对市场变化和挑战，提高供应链整体的竞争力。

——风险管理和灾备预案。通过供应链可视化，可以实现对供应链风险的实时监测和预警，制定灾备预案和应急策略，降低风险对供应链的影响，并保证供应链的稳定运作。

整合供应链和供应链可视化可以提高供应链的效率和灵活性，降低成本和风险，并增强企业在市场竞争中的优势。通过数字化技术的应用，可以实现供应链的全程可视化和协同管理，推动供应链的升级和智能化发展。

3.能源管理与环境保护

能源管理和环境保护是水泥企业数字化转型中重要的议题。通过数字化技术的应用，水泥企业可以实现能源消耗的优化和环境排放的控制，实现可持续发展的目标。

——能源消耗监控与优化。建立能源数据监测和分析系统，实时采集生产线各个环节的能耗数据，并基于数据分析，优化工艺和参数调整，降低能源消耗和生产成本。

——环境排放控制。通过传感器和监测设备的应用，可以实时监测和记录废气、废水和固体废弃物的排放情况。利用数据分析和预测模型，可以优化排放治理和控制策略，减少污染物排放，保护环境。

——节能与新能源应用。通过数据分析和优化控制算法，可以实现能源利用的最大化和能耗的最小化。同时，可以探索和应用新能源技术，如太阳能和风能，来替代传统的能源供应方式，减少对非可再生能源的依赖。

——环境数据共享和公开透明。水泥企业可以建立环境数据管理平台，将环境数据上传和共享，与相关部门和社会各界开展合作和交流。公开透明的环境数据可以增强企业的社会责任感，促进社会和环保组织的监督和参与。

——环保合规和绿色认证。通过建立环保合规管理系统和数字化档案，企业可以及时了解和满足环保法规和标准的要求，通过绿色认证来提升企业形象和市场竞争力。

水泥企业可以实现资源的高效利用和环境影响的降低，促进可持续发展。同时，数字化转型也可以帮助企业实现对整个供应链的环境管理和可持续发展的监控和改进。

五、水泥企业数字化转型案例

山水水泥——携手浪潮通软打造“互联山水、智慧山水”，以新一代数字化平台iGIX为底座，以云计算、大数据、人工智能、工业物联网等技术为基础，聚焦水泥企业核心业务，提供“云ERP+IoT+AI行业大数据”综合解决方案，充分链接水泥企业的研发设计、供应链、生产、质量、设备、营销等各环节，打造全面感知、实时互联、智能决策、自主学习、动态预测、协同控制的六大能力，将人、机、物、数据、服务等多要素进行互联互通和融合共享，形成水泥业务链协同智能、智慧管控、服务共享、集成优化、安全敏捷的智慧服务体系，实现了新旧动能转换和绿色智能高质量发展。

海螺水泥（全椒）——以智能生产为核心，以运行、维护保障、智能管理为三大平台，拥有数字化矿山系统专家优化控制系统、智能质量控制系统、供销物流信息管理系统、设备管理及辅助巡检系统、能源管理系统，做到决策智能化、运行自动化、管理可视化、故障预控化、全要素协同化。全椒海螺全流程智能化水泥工厂投运以来，生产人员减少约18%，设备故障停机率降低约20%，生产效率提升超过20%、资源综合利用率提升约5%，能源消耗下降超过1%、C02减排超过2.5万吨/年，取得了良好的经济及社会效益。

天山水泥（槐坎南方）——以7500t/d生产线为试点示范，深化互联网、云计算、大数据等智能化技术在水泥生产过程中的研究和应用。示范生产线项目采用国际顶尖技术装备，生产过程采用智能化管理，原料加工、运输、烧结、包装等工艺流程全部实现可视化，企业生产人员由180人减少至60人，实现减员增效。《2023年上市公司数字化转型》典型案例，“南方水泥智能工厂及数智管控平台标准化体系建设项目” 荣登榜单 。（泰安中联）配备进厂原燃材料自动检测计量系统、厂内物流自动管理系统、矿山智能开采系统、在线分析自动控制系统、生产线全线专家优化系统、生产现场无人值守系统、互联网远程终端管控及诊断系统。企业特有的矿山开采智能化、原料处理无均化、生产管理信息化、过程控制自动化、耐火材料无铬化、物料粉磨无球化、生产现场无人化、生产过程可视化等亮点，使泰安中联成为水泥企业两化融合的典范，入选工信部“智能制造试点示范项目”和“中国十大绿色创新成果”。泰安中联示范线电耗、热耗、自动控制、工艺制造流程、劳动生产率等技术经济指标均处于世界领先水平。

华润水泥——依托过往 10 多年扎实的信息化、数字化基础和新一代技术资源，为建材行业量身定制“润丰智慧”工业互联（垂直行业）平台暨“润丰智慧”工业互联网平台，协同运作工业应用、算法、数据等新型生产要素，成为不断赋能智慧生产的基础底座。2022 年 6月，润丰智慧工业互联网平台（V1.0）正式上线，全面服务于华润水泥 30 多家水泥生产基地，现已接入各类设备及采集终端近 4.7 万个，日采集数据量超100G，运行算法达 26 大类 100 多种。基于平台的资源配置优势和应用分层管控、云边协同能力，智能制造场景基础设施投资减少 30%，成熟场景应用推广速度提高 50%。当 5G、AI 人工智能、大数据、VR/AR 等技术运用到工厂中，又会产生什么样的“化学”反应？华润水泥依托润丰智慧工业互联网平台，深耕 6大应用场景，将田阳水泥打造成为华润集团第一个 5G 全覆盖的智能工厂。

金隅冀东（铜川公司）——2022年建设运行了一条具有国际先进水平的万吨水泥熟料生产线，整条生产线按照数字化、智能化发展思路建设，对生产的每个环节都进行实时监控，兼顾了安全、绿色、效率等方面，驱动业务全面转型升级。在矿山开采、石灰石运输、熟料烧制以及产品装车等环节均实现了自动化、数字化转型。一旦某个环节出现问题，中央实时监测系统会及时预警，公司可以采取高效的措施进行应对。公司得益于数字化转型发展，铜川公司降本增效成果明显，创造了66年历史上的利润最高纪录，并入选工信部智能制造试点示范工厂名单。

华新水泥——2020年投产的万吨线智能工厂项目基于微波通讯、人工智能、云计算、大数据等前沿技术,研发应用智能行车系统、设备智能巡检系统、智能质量管控系统、水泥先进过程控制系统APC、数字一体化系统等，实现水泥生产全过程的数字化、可视化和智能化。通过营销数字化、智慧采购、智慧物流平台等系统，实现企业运营的数字化闭环管理。水泥综合能耗平均下降约4%，营销数字化平台销量占比高达95%以上，降低采购综合成本10%～20%，物流效率提升近50%。

红狮水泥（宜春）——采用国际先进新型干法工艺，数字技术与每个环节、每道工序、每台设备深度融合。技术、装备和环保设施从国内外一流企业引进，实现矿山数字化开采，高标准打造绿色矿山；采用丹麦史密斯智能化化验室，实现水泥、熟料质量自动检测和控制，提升质量稳定性；采用自主开发的设备健康管理、专家优化系统等，保证生产线稳定高效运行；选用国际一流的自动装车、发运设备等，提高装车效率，降低劳动强度，改善现场环境。通过新工艺、新技术集成应用，打造成为高度智能化大型水泥工厂。

这些实践案例表明，通过数字化技术的应用，水泥企业可以实现生产过程的智能化、供应链的优化和能源环境的管理，提升企业的效率和竞争力，同时实现可持续发展的目标。这些案例也为其他水泥企业提供了借鉴和启示，启发他们在数字化转型中的策略和实施方式。

六、推动水泥企业数字化转型的建议

1.制定数字化转型战略与规划

水泥企业要制定出数字化转型战略与规划，这是数字化转型的关键步骤。制定数字化转型战略与规划的几个要点：

——明确目标和需求。首先要明确数字化转型的目标和核心需求。包括提高生产效率、降低成本、优化供应链、改进客户体验等方面。通过识别和明确目标，可以帮助水泥企业集中精力和资源，避免散漫和盲目投资。

——建立数字化愿景和战略。根据目标和需求，制定数字化愿景和战略。数字化愿景应该体现企业希望通过数字化转型实现的目标和未来形象，而数字化战略则是具体的行动计划，包括选择和应用相关的数字化技术、改造和优化相关的业务流程等。

——评估现状和准备资源。评估当前的数字化能力和现有的技术基础设施，以确定所需的资源和投资。这可能涉及到技术设备的更新、招聘和培训数字化人才，以及与合作伙伴的合作等。

——制定项目计划和时间表。根据战略，制定数字化转型的项目计划和时间表。将数字化转型划分为多个阶段或子项目，明确每个阶段的目标、里程碑和时间表。这有助于实施数字化转型的可控性和可预测性，并使企业能够逐步实现目标。

——建立绩效指标和评估机制。建立适当的绩效指标和评估机制，用于定期检查数字化转型的进展和效果。这可以包括关键绩效指标，如生产效率、成本降低、市场份额增长等，以及定期的评估和反馈机制。

——激励和培养人才。数字化转型需要具备相应技能和能力的人才。因此，企业应该制定人才培养和发展计划，以确保公司有足够的数字化专业人才，并激励员工积极参与数字化转型。

制定数字化转型战略与规划需要综合考虑企业的特定情况和市场需求，确保与企业的战略方向相符，并能够实际可行。同时，数字化转型是一个持续的过程，需要不断地评估和调整战略和规划，以适应不断变化的市场环境和技术发展。

2.建立数字化转型团队和人才培养

水泥企业要成功实施数字化转型，建立一个强大的数字化转型团队和开展有效的人才培养至关重要。以下是建立数字化转型团队和人才培养的一些建议：

一要，明确角色和职责。明确数字化转型团队的角色和职责，确保每个成员都清楚自己的任务和职责。这可以包括项目经理、数据分析师、技术专家、业务专家等。根据团队的需求和项目的复杂性，确定所需的技能和经验要求。

二要，寻找数字化专业人才。积极寻找具有数字化专业知识和技能的人才。这可以包括招聘有相关背景和经验的人员，如数据科学家、数字化营销专家、软件开发工程师等。同时，通过职业培训和继续教育来提升现有团队成员的数字化能力。

三要，跨部门合作和交流。数字化转型需要跨部门合作和沟通。建立一个跨职能的团队，将来自不同部门的人员纳入团队中。这有助于促进知识共享、加强合作，更好地理解和满足各个利益相关者的需求。

四要，培养领导力和创新能力。数字化转型需要具备领导力和创新能力的团队成员。鼓励和培养团队成员的领导潜力，建立开放、积极的团队文化。提供培训和培养机会，帮助团队成员发展创新思维和解决问题的能力。

五要，激励团队成员和奖励机制。建立一个激励机制，以鼓励团队成员积极参与数字化转型。这可以包括提供奖励和认可，设立晋升和发展的机会，确保团队成员的付出和成就得到肯定和回报。

六要，知识共享和持续学习。鼓励团队成员进行知识共享和持续学习。建立一个学习和发展的文化，提供培训和学习资源，促进团队成员的个人和专业发展。

建立一个强大的数字化转型团队和进行有效的人才培养，可以提高团队的综合能力和执行力，确保数字化转型项目的成功实施。同时，培养团队成员的数字化能力和领导力，有助于企业在数字化时代保持竞争优势。

3.加强合作与创新推动数字化转型

加强合作与创新是水泥企业推动数字化转型的关键要素之一。

第一，建立合作伙伴关系。与技术提供商、创新企业和行业协会等建立合作伙伴关系。这可以帮助企业获取先进的数字化技术和解决方案，分享经验和最佳实践，加速数字化转型的进程。

第二，跨部门合作和沟通。在企业内部加强跨部门合作和沟通，打破各部门之间的壁垒，形成整体推动数字化转型的合力。鼓励各部门共享数据、资源和知识，加强协作和共同努力。

第三，搭建创新平台。创建一个创新平台，鼓励员工和合作伙伴提供新的创意和解决方案。可以组织创新工作坊、设立创新基金，提供奖励和支持，以激励和推动创新。

第四，开放式创新思维。鼓励员工采用开放式创新思维，鼓励尝试新的方法和新的观点。提供一个安全的环境，鼓励员工提出新的想法、尝试新的方法，不惧失败，从失败中学习。

第五，建立创新文化。为了促进创新，建立一种鼓励风险和试错的文化。领导者应该树立榜样，鼓励员工提出新的想法和解决方案。同时，要给予员工足够的资源和支持，以实现他们的创新愿望。

第六，设立数字化创新团队。团队可以由来自不同部门的专业人员组成，他们可以密切合作，共同寻找创新机会和解决方案。

通过加强合作与创新，水泥企业可以获取更多资源和创新思维，推动数字化转型的成功实施。合作可以带来新的技术和解决方案，创新可以带来新的商业模式和竞争优势。因此，水泥企业应该积极营造合作与创新的环境和文化，以适应数字化时代的变化和挑战。