烧结砖瓦企业智能化的推进与发展的几点建议

烧结砖瓦工厂智能化是推动砖瓦行业转型升级，不断提高工艺装备水平和产品品质，改善烧结砖瓦企业环境和劳动条件，提升砖瓦行业机械自动化水平及社会地位，淘汰落后工艺装备，不断提高砖瓦企业经济效益，推进行业技术进步的重要方面。

中国砖瓦工业协会及时组织相关单位，编制和发布了CBTA 0002-2020《砖瓦行业智能工厂通用要求》和CBTA 0003-2020《砖瓦行业智能工厂评价》两项社团新标准，将会对行业智能化工厂的发展起到积极作用，并有实际指导意义。

1　砖瓦行业智能化的定义
在工厂自动化的基础上，利用物联网（指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体的过程）大数据和监控等技术加强信息管理，提高砖瓦生产过程可控性，减少人工干预，以及合理的计划排程。

同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。

其本质是人机有效交互。

依据砖瓦厂智能化的定义，通过互联互通，正确的使用系统软件和应用软件的数据；通过一系列技术、经济、组织措施，提高设备的运维效率及工艺设备全过程运维管理；通过数字化、云计算，以技
术信息、线工艺设备为基础，码坯设备、接，对生产运行过程进行规划、特别是能耗大，大的设备，智能检测管理。

2　砖瓦行业智能化的目的和必要性
通过砖瓦智能化实施建设，升砖瓦行业的智能化生产能力，效率，降低生产成本，国家发改委2019年8月27号令，要求：2020年12月31窑、无顶轮窑、家安全监管总局早在2017年11月11件发布了意见》中指出：进智能制造。

从原料制备、装运输，实现全过程自动化生产、进互联网、云计算、成型、烘干焙烧系统。

加快实现高精度切条、切坯、翻坯、几点建议
闫开放1，张军仓2
（1.中国砖瓦工业协会专家委员会，陕西西安710061；2.陕西宝深机械（集团）有限公司，摘要：中国砖瓦工业协会最近发布了CBTA 0002-2020《砖瓦行业智能工厂通用要求》和行业智能工厂评价》两项新标准，针对砖瓦行业智能化的现状和存在的实际问题，要求和智能工厂评价的主要条款，进行了简单的分析讨论，并对未来智能推进与发展提出了几点建议。

关键词：烧结砖瓦；工厂智能化
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提升砖瓦生产智能化整体水平。

砖瓦行业智能化的必要性应在以下一是产品质量不断提升的需80年代前，虽然国营企业装备水平较但由于人们重视技术，其原料配方、产品外观质量整体水平高条面压花和黑心砖较少。

如果从砖将原料配方等技术参数采集整理，烧结砖质量会上一个新台阶。

例形成如图1和图2的不但浪费能耗，而且直接影集约化、专业化、自动化集约化，始终是企业重组联也是企业减员增效，提高劳动生产西部及欠1000万块到3000万块30万块到70万块，而沿6000万块到15000万块之200万块到300万块，往往智能自动化程度也原料品种繁多，配方智能自动化推进难度很众多产品规格，按照相近不同原料按照产品的不同智能自动化的实现就容易推淘汰落后的管理体系，才能减速机断齿、切条码坯机掉坯、干燥焙烧窑塌垛等，
怎么加工因素、原料
但不解决这些落实现砖瓦智能化也就成为一句正常生产受到环境、市场等各资本投入严重不足。

有的企业缺乏物料采购，特别是燃料的采购随
意性大，生产运营成本没有目标，企业运营效益也是一本糊涂账。

有一位高层管理者曾说过这样一句话，“没有不盈利的行业”，这句话我信，同样在一个地区，同样的原料，甚至同样的工艺装备，成本和运营的经济效益却相差甚大。

如果我们把优良企业运营智能模式化，会大大改善企业运营效果。

五是行业不断进步发展的需要。

由于砖瓦行业属于地方材料，对于当地的财政贡献影响不大，加上占地多，耗能高，有污染，产值低，其技术进步未受到足够重视，产品的升级换代和先进技术成果推广落后于其他行业，造成我国砖瓦工业整体水平也落后于发达国家。

通过智能化工厂建设，缩小与先进国家的差距，不断提高科技对砖瓦工业技术进步的贡献率，也显得尤为重要。

图1　条面黑印
图2　黑心砖
3　烧结砖瓦企业智能化的现状与基本要求
与国际先进水平相比，我国烧结砖瓦企业智能化的现状差距较大，仅仅是个开始。

从主要设备来说，大多数企业只是完成了操作功能的要求，单一
设备人工停开。

特别是干燥焙烧窑炉目前还停留在温度、湿度、压力等很少几个参数的釆集和电脑显示的层面上。

大多数企业自动化控制发展缓慢，还要靠烧窑师傅人工操作简单的控制闸阀来完成压力、温度和湿度的调节。

新建企业也仅仅在某些生产环节进行了智能自动化改造，距离整条线工艺装备、干燥焙烧、能源管理等方面智能化相差甚远，而通过电脑显示的异常数据进行自动化调整操作几乎没有，诊断解决工艺装备，干燥焙烧中出现的各种问题，还没有更多数据的支撑，还有大量的工作要做，任重而道远。

近日我看到了山东淄博捷达机械有限公司张佳良的一篇文章，题目是《工业物联网在打包机远程智能运维中的应用》，给笔者留下了深刻的印象，值得我们烧结砖瓦企业推进智能化建设时借鉴。

淄博捷达针对用户分散而路程遥远的实际，自主开发安装了工业智能物联网终端，通过公司与生产现场终端联网，直接通过在线监控设备PLC 的运行，据此远程解决问题或排除故障。

当然也可远程更新PLC 程序，满足用户更新优化要求。

在为用户即时售后服务，远程诊断排除故障的同时，也为用户和企业自己节约了人力、交通、住宿等差旅费，最重要的是通过IOT 网关、网线、摄像头、wifi、或者4G、5G 手机卡等实现用户远程运维。

按照协会烧结砖瓦企业智能化工厂通用要求，应包含以下基本内容：其一是数字化要求。

砖瓦行业智能工厂数字化应配置智能化装备，生产过程无人化操作，在保证工厂正常运转的基础上，实时对运转状态进行反馈；应配置在线检测、记录、显示、上传、分析等功能，通过数字化接口，实现检测设备信息传输；应配置智能化感知设备，实现数据采集，例如干燥焙烧隧道窑，应有温度、湿度、压力、流量等数据，在多点取值的同时，给出最佳干燥烧成曲线，并实时反映大气污染物排放达标数据。

图3是陕西某矿区煤矸石视屏图，其主要设备运转视频、隧道窑烧成曲线、大气污染物排放主要技术参数等运行数据均在大视频上反映出来，有利于实时发现问题和解决问题。

其二是网络要求。

建立连续的、相互连接的计算机网络，数控设备和物流网络，实现所有信息的互联互通。

其三是集成、安全和系统
统，现设备、控制、统集成；就是要按照相关安全标准，
隐患，杜绝安全事故的发生；据的采集与存储，础数据、生产需求数据、据、砖瓦库存数据、物流数据、及易损件数据清单一目了然，合理、初步建立了数字化加工中心、能焊接机器人、数字化激光切割等，产、物流和质保的全数字化管理，期中的制造、装配、质量控制、字生产与管理。

图3国家建材局西安砖瓦研究所（究设计院）在20世纪80窑建设生产调研报告，热效率的影响非常明显：面隧道窑，窑的规格尺寸为长0.95m，窑断面面积为1.66m 2，原武汉八砖厂隧道窑长105m，宽断面面积为4.68m 2，其热效率为
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得出的结果是大断面热效率
45.44%。

这一数据说明了一个带
隧道窑的发展趋势是大断面，同
减少了两个窑墙，两个
窑车两边缝。

也就意味着窑
辐射、漏气等热损耗降低，热效
大断面
其能耗智能化管理
热效率测定与
热效率计算结果汇总表为例，项，支出有11项，其中窑体散热、窑车
T/CBTA0002-2020
中第6条从智能设智能生产层（运行管理、设备运
）和智能管理层（销售管理、
）等四个方面提出
详细内容可查阅标准，
可以说各个地云、贵、川、重庆以页岩为主要原
没有完全相同的
智能化
有的高含水率、低临界含水率、高干燥敏感系数、高干例如湖泊淤泥等。

有的低塑性、低干燥敏感系数、低干燥焙烧收缩砂质页岩等。

再就是在我国砖
内燃和超内燃原
大多数砖瓦企业又没有检
热量和
给干燥窑炉、脱硫除尘和
质量难以达到标准要求，主加工质量和使用寿命难以保证，运行中故障多，易损件更换频繁，这些不利因素会给砖瓦企业智能化高质量发展和推进带来严重挑战。

怎么来评价砖瓦工厂智能化的好坏，应当以中国砖瓦工业协会团体标准T/CBTA0003-2020《砖瓦行业智能工厂评价》中第5条提出的技术要求为依据，主要包含以下几点：①智能工厂通用技术要求：控制系统投运率≥90%，系统运转效率方面要求产量增加3%、燃料消耗、电耗两项指标减少3%，劳动生产率提高10%；工业软件中要有运行、设备运维、协同优化、能源管理、智能物流、ERP（企业资源管理）和辅助决策支持等七个系统；工业网络覆盖率≥60%；要有数据中心和数据采集点，应≥400个。

②智能化设备要求：主要包括码卸坯、包装机器人和智能机械手、液压步进机、干燥车摆渡顶车机；自动多品种制品打包系统最少适应4种砖型；传感器覆盖率、智能化仪表覆盖率。

③工业软件技术要求：设备管理系统技术要求设备的基本信息、设备运行数据采集、设备故障管理功能、设备预警功能、设备维修管理功能等；质量管理系统技术要求为质量管理系统投运率≥90%，原料粒度合格率≥95%，产品合格率≥98%，要有比较完善的产品质量管理制度和在线分析仪。

为什么要提出颗粒合格率要求呢？众所周知，制砖原料确定后，质量管理提出粒度合格率很重要，图4是不合格的原料粒度对产品质量的影响，从码上窑车的和切坯后制成的砖坯看（见图4（a）），颗粒超过10mm，不但可能碰上切条、切坯钢丝而断裂，而且因钢丝承受拉力太大，砖坯中大颗粒向条面移动，造成码垛时上下坯体不稳定（见图4（b））。

特别是大颗粒的礓石（见图4（c）），如不采取有效措施，必然产生成品砖中氧化钙颗粒膨胀爆裂，产品完全失去使用功能而成废品，应引起砖厂的重视。

物流管理系统技术要求有网上订单功能、车牌识别功能、进出厂自动服务功能。

能源管理系统技术要求：大断面隧道窑进出端和石英多晶转化点，要有能耗异常报警功能、能耗绩效考校功能、能源设备信息管理功能、节能控制。

④智能控制技术要求：陈化库控制投运率≥95%，要有自动切条、切坯、自动码坯控制系统，窑车和垛坯自动检测系统。

⑤互联互通要求：工厂应部署相关网络，具有将人、
机、物等有机联通的网络环境和网络安全，顺畅的进行设备间的信息采集与发送，研发数据的集成与传递及生产、企业管理间的互联互通。

⑥系统集成要求：系统集成的目的是实现企业内各种经营业务信息的互联与互操作，最终达到信息完全融合的状态，实现围绕核心生产流程、各种资源调整等不同系统间的互操作。

⑦新兴业态要求：企业在互联网推动下，采用信息化手段以及智能化管理措施，重新思考现有生产模式和组织管理方式，进而形成新的生产经营模式，并为企业生产转型升级，产品更新换代打下良好的基础。

（a ）影响砖坯质量 （b ）影响切坯码垛 （c ）影响产品质量
图4　原料粒度不合格对产品质量的影响
以上谈到《砖瓦行业智能化工厂评价》中通用技术要求产量增加3%，燃料消耗和电耗减少3%，劳动生产率提高10%。

只要我们通过细致观察，善于发现问题，不断改进设备，是完全可以实现的。

如图5和图6所示，双泥条成型挤出，两泥条速度差在4块砖以上，而切坯则以短泥条为准切割砖坯。

如果切坯机每次切双泥条砖坯为66块，而每次切掉了8～10块砖的废泥头，占切坯数量的12%～15%。

这意味着挤出机、切条机和切坯机产量和成型车间劳动生产率分别降低了10%以上，而挤出机电耗增加了10%以上。

如果企业按要求将泥条挤出速度调整一致（如图
7），最终实现自动化无废泥头或少泥头切割，
就能实现标准通用技术中相关指标的要求。

当废泥头超过规定值，可以设置智能报警，引
起操作和管理者的注意，并及时解决，实现增产增效。

展望未来砖瓦智能化，大多数岗位实现无人智能操作，自动化、大数据、云计算、互联互通、物联
网，通过手机电脑5G、6G，产能实时查询，网上销售成为主流，楚楚，还要从原料、装备提升做起，新变化。

这一目标的实现，力来实现。

图5　双泥条挤出速度差
图6　切坯后的废坯块
图75　几点建议
（1）厂建设从无标准定义、评价和认定，
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还是感到陌生，对智能对智能化将给企业带来的变利用行业各种会议，加强两个为全面推进两个标准的执行做好前期协会应对一些重点企业智能化情树立典型，做好引导。

建议在智按照标准进行认真评价，以便更建议相关政府互联互通及一些个性数据特征而由某一企业很难完
国家对砖瓦新建可行性研究报告也没有智可行性研对于落实不断解决完善。

同时应及时总结
智能化工厂评价中的优秀企业，对他们所取得的成果，给企业带来节能降耗，经济效益方面的变化应大力宣传，把被动接受智能化变为主动接受智能化，把要不要智能化无所谓变为我必须实施砖瓦工厂智能化，把协会推进智能标准贯彻执行变为企业的积极行动，就一定能不断取得进步。

不断推进砖瓦工厂智能化建设向更高的目标迈进。

参考文献
[1] 中国砖瓦工业协会标准CBTA 0002-2020《砖瓦行业智能工厂通用要求》
[2] 中国砖瓦工业协会标准CBTA 0003-2020《砖瓦行业智能工厂
评价》
[3] 张佳良.工业物联络网在打包机远程智能运维中的应用[J].砖瓦，
2020（1）：37-39.。