数智化成建材行业转型升级新引擎
建材工业作为国民经济和社会发展的基础性行业,是大国重器、战略性新兴产业的重要保障,也是原材料工业的重要分支。在国民经济持续快速发展的强劲带动下,我国建材工业发展取得了巨大成就,建立了完善的产业体系。
在“工业4.0”的大背景下,建材企业积极应用智能制造技术,探索生产经营管理全过程与现代信息技术、数字技术的结合和应用,智能制造装备和先进工艺不断普及,关键工艺流程数控化率大幅提高,建材工业逐步迈向转方式、调结构、增动力的高质量发展阶段。
随着5G、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展,建材企业的商业模式和运营方式正在发生根本性变革,企业必须借助新兴数字技术整合信息资源、研判市场趋势,不断提升企业数字能力、拥抱数字化转型浪潮以保持竞争优势,才能持续占领市场。近年来,我国出台了一系列政策引导行业数智化发展,鼓励建材企业改变传统的生产模式,利用新一代信息技术,提高生产效率和产品质量,推动行业节能减排,促进建材行业可持续发展。
5G工厂成为建材行业的重要支撑
“5G+工业互联网”是加速中国新型工业化进程的重要支撑。首先,5G工厂的建设可以对建材生产全流程进行网络覆盖,进一步完善工厂网络基础,为各环节多种智能应用提供可靠的网络支撑。建材工业主要产品生产具有连续、流程化的特征,包括众多工业环节、涉及多种设备,生产环节较多、生产时间较长。建材产品在生产过程中需要不间断,但是设备停机后再次启动运转的成本很高,5G网络相对于4G来说稳定性、安全性更高,可以更好地为智能装备、工业控制系统的正常运行提供网络支撑。
其次,依靠5G网络的高可靠、低时延、大带宽等能力,工厂可连接更多智能装备,优化各类工业数据和指令的传输,进一步实现对原料配料的精准计量、生产设备的远程精准操控等,提高产品的生产效率,降低成本。
此外,5G网络的建设可支撑厂内物流运输的无人化、自动化,物流装备可摆脱网线的限制,采用无线的方式更灵活地运输货物。同时,在“联网”方面充分激活沉淀在工厂各环节、各设备的工业数据,结合摄像头等采集设备,实现设备、产线、管理等链条数据的实时采集和共享,进而实现生产全流程实时监控,打通企业数据流、业务流、管理流,助力企业实现节能降耗、效率提升、规模生产、柔性生产、智能仓储等多项智能制造场景。
综合来看,5G工厂的建设进一步促进了建材行业生产模式的变革,推动企业由传统生产管理模式向智能生产管理模式转变。5G网络的建设促进了智能生产模式的创新,结合新一代信息技术,建材企业建设了无人智能巡检、生产实时监测、机器视觉质检等创新应用,这些应用为建材生产、运营、质量检测等流程带来了便利,帮助企业优化了生产运营方式,降低了人工成本,逐步实现精益生产,与传统工厂相比提质增效的效果十分明显。
领先企业已将5G融入生产过程中
随着5G、工业互联网等“新基建”的加速落地,企业对“5G+工业互联网”的认知也逐步明晰。5G网络“低时延、高可靠、大带宽”的特性,与工业领域“低时延、高可靠、广覆盖”的网络基础要求紧密契合,为工业互联网实现网络协议、系统、软硬件的创新发展提供了新的方向。
建材行业将按照《“十四五”原材料工业发展规划》《建材工业智能制造数字转型行动计划(2021—2023年)》《建材行业稳增长工作方案》等政策规划,进一步夯实工业网络基础,提升5G网络的覆盖率和普及率,推动5G工厂的建设。目前,建筑材料工业信息中心与中国信息通信研究院正在牵头编制《建材行业5G工厂建设实施参考指南》,将明确建材行业建设和发展5G工厂的主要工作、5G重点应用模式等,为建材企业建设5G工厂提供指导。
目前,一部分信息化基础比较好的建材企业已经开始结合5G技术进行数智化生产。在2021年工信部发布的《第二批“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践》中,建材行业被列入五个重点行业实践。良瓷科技、海螺集团、陕西声威建材、泰山玻纤等建材企业利用5G技术开展的生产单元模拟、厂区智能理货、生产过程溯源、精准动态作业等各种应用场景的实践,被纳入行业典型实践并编制成案例,为行业5G应用提供参考。
虽然5G与建材行业融合应用已经取得初步进展,但是要想在行业内广泛地建设5G工厂、进一步发挥5G技术的价值,仍然有很多工作需要做。建材行业存在大量的中小型企业,其信息化基础比较薄弱,且5G工厂整体的建设成本较高、建设初期带来的直接经济效益有限,这让很多中小企业望而却步。此外,多数建材企业不具备自主建设5G工厂能力,工业互联网复合型人才储备有限,当前5G工厂应用规模化复制不足,建材行业内缺乏可学习参考的案例。
因此,现阶段分级、分步推进5G工厂建设是建材行业5G应用发展的重要路径。在基础建设方面,建材企业的数字化能力差异较大,多数大企业已经实现了工业网络互通及关键装备的网络化改造,但部分中小企业仍采用传统模式进行生产,在这种情况下,想要用一种策略在建材行业广泛进行5G工厂建设是困难的;而在应用场景方面,建材行业细分领域较多,应用需求存在差异,5G技术在水泥、陶瓷、玻璃等细分领域设计、生产、销售等过程中的应用也正在被不断地尝试和创新,针对不同级别、不同类型的企业制定不同的5G工厂建设方案,更符合建材行业企业的实际需求,也能更好地实现5G应用落地。
总而言之,建材行业对5G网络的应用仍处于探索阶段,5G工厂配套的技术要求、标准等尚在完善过程中,5G在建材行业的应用价值仍需要在实践中进一步发掘。对建材行业5G工厂建设推广,建议现阶段从以下3个方面加大工作力度。
一是推进建材行业“5G+工业互联网”相关标准的制定,以标准引导企业5G工厂的建设。规范5G网络基础建设内容、主要应用场景建设要求、安全防护能力技术及要求等,促进行业5G工厂技术标准的不断完善,推动“5G+工业互联网”技术在行业企业生产过程中的普及。