技术 | 散装水泥实现零损耗的全过程管理探讨

引言

水泥产业正努力朝着与资源、经济社会和生态环境全方位协调的方向发展，从过去的传统工业向着可持续发展的生态工业进行过渡。尤其是现在我们国家城区内已经禁止了现场搅拌混凝土和砂浆，而且散装水泥其中的主要用途就是用来生产预拌混凝土和预拌砂浆。散装水泥的需求量是巨大的，在散装水泥生产、运输和使用过程中，必然会发生损耗，如果不能及时发现并调整，损耗就会像滚雪球一样，越滚越大，其中的经济损失和资源浪费不可估量。

因此，对于降低散装水泥损耗的研究具有重要意义。要实现“零损耗”，除了采用更先进的技术和设备外，还要依靠全过程、全方位和规模化的管理。通过对散装水泥从生产、运输、流通和使用整个过程进行管理控制，才能有效降低水泥损耗。

作为现代化建设使用的主要建筑材料，水泥在我国的年产量已占到世界水泥年产量一半以上，整个行业生产能力迅速发展。但与发达国家相比，我国水泥工业在生产、运输等方面还存在较大不足，尤其是缺乏先进的管理技术和经验，并且存在高物耗、高污染等情况，限制了我国水泥行业发展。

发达国家如美德等国已实现水泥由袋装到散装的改革，散装率至今都保持在90%以上。美国国内散装水泥约70%销往预拌混凝土生产商，剩余销往公路承包商、混凝土产品制造商及其他客户，且水泥工业已实现规模化和集团化生产，各大水泥集团大多拥有自己的原料处理基地、水泥生产工厂、混凝土搅拌站和水泥配送终端，整个体制较为完善。

我国散装水泥的推广工作起步于1950年，1978年全国水泥平均散装率只有14.78%，而2018年全国水泥平均散装率达到了62.68%，虽然已经提高了很多，但是和发达国家仍有很大差距。在水泥生产方面，水泥生产已经历很长的发展历程，大多采用新型干法水泥生产技术结合自动控制系统，在水泥装车运输方面，管理仍存在技术落后情况。

我国水泥行业的现状是生产、运输、使用都是独立的，将各环节整合管理的较少，且水泥集团对水泥上下游产业链的延伸相对简单，骨料和预拌混凝土行业集中度较低。智能制造、全过程管理是散装水泥未来的趋势。

2.1 生产管理损耗分析及降低措施

由于一般中小型企业采用新型干法水泥生产时的入窑生料份量和成分不稳定，难以控制好比例，入窑分解率会很低，烧成的熟料强度也低，窑内会产生煅烧沉积，或者生产人员操作失误或者违规操作，缺乏相关专业知识，没有严格按照生产工序，如加原料和燃料过多，容易造成生产线故障。

降低损耗的手段是操作人员每个生产环节都要仔细检查、并派监督人员定期抽查生产是否合格，加入原料的配比一定要正确，尽量增长回转窑的长度使接触面积增大，材料的分解率也就提高了，使用现代过程控制技术持续监控燃烧过程，以确保回转窑以平衡且一致的方式运行。自动控制系统的操作人员选择专业技能强的，要做到能够及时发现设备是否出现异常并作出处理。

2.2 运输管理损耗分析及降低措施

从散装水泥的装车过程来看，其中应用的设备较多，装车机就是其中最容易损坏的设备，而且容易造成水泥残留，当出现问题时需要及时修复和更换，操作人员通过肉眼来观察散装水泥装满程度来控制装载量，一旦多装就会浪费水泥增加成本。在卸料时，罐内的压力逐渐下降，气体的流动速度也随之降低，导致卸料的阻力也增大，容易堵塞卸料口罐内残留水泥，但是卸料阻力很小时，卸料速度过快，流化床两侧也容易造成大量的水泥残留。

为降低运输过程的损耗，应备好容易损坏部件的更换件，减少更换所需要的时间，尽量雇佣操作熟练的维修人员，定期检修，降低给水泥出厂带来的影响；依靠人的经验来控制水泥装料所产生的损耗，可以通过升级设备，采用自动化控制水平高的系统以减少操作人员的参与，避免少装、多装或错装的现象；不断完善水泥运输车结构设计，保证滑料板的平整光滑、设计合理的倾角，不同类型的水泥罐选择最优的卸料口大小和高度。

2.3 使用管理损耗分析及降低措施

散装水泥主要用于水泥制品、供分散用户、生产预拌砂浆和预拌混凝土使用，送到用户手中后放在水泥罐中储存，储存不当会使水泥发生变质产生浪费。散装水泥的使用能够产生更少的资源损耗量，这种“更少的资源损耗量”多数是由使用和管理不恰当两种因素引发，散装水泥使用管理系统不完善，发生材料用量损耗和管理人员不熟悉管理流程，操作人员不熟悉机械使用方法。

预拌混凝土是散装水泥发展的高级阶段，相对于施工现场搅拌，减少了粉尘和噪音污染。地方部门应主要针对于此制定损耗管理研究办法，预拌使用时应派专人检查，重点检查散装水泥使用量是否与计划量相符，出现超量趋势时，及时利用预警模块提醒施工人员，并根据超量位置和范围制定措施；制定现场储存方法防止水泥变质；充分利用循环圈管理损耗，通过余热发电、物料使用精细化管理、人员使用教育完成第一循环圈，通过建筑垃圾再利用系统、水资源管理系统、粉尘管理系统使用形成第二循环圈。

散装水泥在生产、运输和使用环节都是存在大量损耗的，由于水泥使用量基数大，浪费十分严重，其中涉及了很多设备机械，人工操作复杂，有些环节操作不当容易导致后续工作无法进行。所以在水泥生产、运输时如果使用自动控制和智能管理系统，结合互联网技术、人工智能，贯穿到散装水泥的生产、运输、流通、管理、使用等各个环节，减少人的因素，运行中不会产生失误，实现散装水泥的智能制造，可以达到散装水泥的零损耗。

全过程智能管理的总路径是构建智能装备控制系统、智能仓储物流系统和智能执行系统，涵盖水泥采购、生产、设备、销售、物流、使用管理全过程，并使每个环节信息互联互通，减少不必要的人工操作和无效业务流程，使人、机、物的效率实现最大化，让各职能部门的各级主管和各岗位的员工注意采集数据并进行数据分析，杜绝一切可能的浪费，使每一个环节都在实时监督和控制之下。

对于实现散装水泥的全流程管理，建议大型水泥集团先建设智能工厂，因为大型企业已有先进技术和设备基础，升级改造成本低，建设完成后进行统一的管理，等大型企业运行成熟后，整个智能化改造的成本也会大大降低，然后再向中小型企业逐步推进，水泥生产过程基本类似，容易复制。水泥行业的发展趋势是落后产能退出，如果落后企业不积极改进，将遭遇淘汰，全流程管理获得的是长期收益，而且智能化也是未来发展的趋势。

大型水泥集团升级改造智能工厂，对水泥生产、运输、使用全过程进行管理，可实现散装水泥的零损耗，对于中小型水泥企业可先采取分步控制降低散装水泥的损耗，再逐步发展自己的全过程智能管理系统。

作者：赵宇轩，韩鑫，杨迎迎，李蕾

来源：《河北工程大学管理工程与商学院》

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