隨著制造業邁入工業4.0時代，以大數據、人工智能、工業互聯網、云計算、新一代通信技術（如5G）、智能裝備的廣泛應用等為特征的新型制造范式不斷涌現。智能制造即是基于新一代信息通信技術與先進制造技術的深度融合，它貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，是具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。透過在制造過程中進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等，并通過人與智能設備、人與控制系統、控制系統與智能設備之間的交互，去擴大、延伸和部分地取代人類在制造過程中的體力和腦力勞動，并不斷使制造過程實現柔性化、智能化和高度集成化。 

　　智能制造主要包括智能設計、智能生產（含智能倉儲與物流及設備智能維保）、智能經營管理、智能產品、智能服務等五大環節。智能制造的關鍵是實現貫穿企業設備層、單元層、車間層、工廠層、協同層等不同層面的縱向集成；跨資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態不同級別的橫向集成；以及覆蓋設計、生產、物流、銷售、服務的端到端集成。 

　　筆者認為，水泥行業的自動化、信息化程度在中國制造行業中相對較高，進行智能制造升級的基礎相對較好。且水泥生產屬于流程型制造，生產工藝大同小異，智能制造方式的可復制高，從而可以降低整個行業的智能化改造成本，特別是象中國建材、海螺、紅獅、天瑞、西部水泥、冀東等大型集團的智能化升級成本更具優勢。 

　　我國新型干法旋窯生產線的建設高峰期主要集中在2005~2012年，在這個期間興建的生產線，其信息化系統主要是企業資源管理系統（ERP）、分布式控制系統（DCS）、在線分析系統等，沒有涵蓋采購、生產、設備、質管、銷售、物流、經營管理的所在層面，且系統之間也未實現互聯互通。中國水泥企業進行智能化升級改造的重點在于已投運的既有生產線。 

　　筆者經過逾二十年的大型水泥企業的生產經營管理經歷，及對若干知名水泥企業的參觀拜訪，結合實現智能制造的全部要素，對水泥行業進行智能制造的升級改造提出下述路徑與方法，謹以此進行拋磚引玉。 

　　一、總路徑。進行新一代通訊信息技術（ICT）與先進生產技術（OT）的深度融合。信息技術與先進生產技術是智能制造的鳥之兩翼，相輔相成，缺一不可。信息技術（包括IT、CT、DT--數據技術）、生產技術（包括智能裝備、管理技術）是實現智能制造的手段，智能制造是工業4.0時代生產經營的表現方式。 

　　從純生產角度講，水泥企業要實現智能制造，必須構建三大系統： 

　　1、智能裝備與控制系統； 

　　2、智能倉儲與物流系統； 

　　3、智能制造執行系統。 

　　二、進行信息化總體規劃，對原有信息系統進行升級、改造，實現信息系統對生產經營管理的全覆蓋，并使各信息系統之間實現互聯互通。 

　　信息化是智能制造的神經網絡。要實現智能制造，必須先進行信息化升級改造，補齊信息化短板，使其涵蓋生產、經營、管理的各個領域。因我國的新型干法水泥生產線80%左右是在2005~2012年期間建成的，其原有的信息化系統已不能滿足智能制造升級的需要。 

　　水泥企業要進行信息系統的升級改造，應先進行信息化的總體方案規劃，并將其納入企業的總體戰略發展規劃之中，不能再走碎片化、按部門需求進行信息化建設的老路，以杜絕信息“孤鳥”。 

　　精益生產管理是企業進行信息化升級及智能制造轉型的根基！故水泥企業在進行信息化總體規劃時，必須對現有的各種業務流程、生產流程、工藝流程、設備管理流程、質量管理流程等進行疏理并優化，減少一切不必要的無效業務流程，使人、機、物的效率均實現最大化，杜絕一切可能的浪費，在此基礎上，再構建與之適配的信息化系統。不能“穿新鞋走老路”。 

　　三、搭建企業（集團）的大數平臺，構建企業信息門戶（EIP），以此架起企業與部門、企業與員工，及與上下游企業/客戶信息共享的橋梁。 

　　打通信息系統的“任”“督”，堅決消除“信息孤島”與“信息梗阻”，讓信息“活”起來。“任脈”——在經營管理層面，水泥企業內部會依各部門管理需要安裝很多信息化系統，如企業資源管理系統（ERP）、客戶關系管理系統（CRM）、供應鏈管理系統（SCM）、物流管理系統（TMS）、辦公自動化系統（OA。有的企業包含在ERP中）等等，企業要將這些應用系統集成互聯，形成應用互聯總線（ASB）；“督脈”——在生產管理層面，水泥生產車間有很多可以進行數據采集的設備與控制系統，如三磨一窯四庫、自動包裝與發貨系統、自動采樣系統、自動監測/檢測與分析系統、PLC、DCS、SCADA（數據采集系統）、WMS（倉庫管理系統）、MES（制造執行系統。包括生產計劃、生產成本、設備、物料、質量、績效等管理）、PLM（產品生命周期管理系統）等等，企業要將所有可進行數據采集的設備與控制系統之間進行互聯互通，形成現場互聯總線（DSB）。最后，打通“任”“督”兩脈——即實現應用互聯總線與現場互聯總線之間的互聯互通，從而構建企業的物理信息系統，建成企業的大數據平臺——企業內部的工業互聯網平臺。再利用數據技術對各設備、信息系統傳遞到平臺的數據進行清洗、挖掘、建模、使用，實現人、機、控制系統、信息系統之間進行實時交互，從而實現企業的生產、經營管理（決策）、重大設備的預測性維保、服務等實現智能化 

　　四、 “數據”是智能制造的“血液”。智能制造是基于對數據的分析、建模、利用，故水泥企業要進行智能化改造，僅有完善的信息化系統還不夠，還必須對影響生產、質量、設備、設施、銷售、采購、物流（含工廠內部）、管理等所有數據進行全面、及時、準確的采集。為此，在進行信息化、智能化改造升級之前，企業內部除對各種業務流程、生產流程、工藝流程等進行詳細的疏理、優化之外，還必須在決策層的引領下，依據實現智能制造的客觀要求及企業的經營指標，讓各職能部門、各級主管、核心崗位的員工參與對所需采集數據的生產設備/設施、點位、數據類別、數據密度、采集要求、采集設備、采集方法、數據傳遞路徑、數據分析要求等進行全面論證、確定，然后，通過IT、CT技術將這些數據傳送到企業的大數據平臺供分析、建模之用。 

　　通過上述路徑與方法，水泥生產企業可實現從礦山開采、物料輸送（指工廠內部）、取樣與檢測、三磨一窯四庫等重大裝備/設備、質量控制、產品包裝發貨、采購、銷售、物流服務的智能化，從而極大的降低企業的制造與經營成本（含人力資源、銷售、采購、物流），提高企業的運營效益。 

　　五、構建水泥行業的“工業互聯網”。工業互聯網簡單的說就是將工業生產的全部要素進行互聯互通（人、機、物、信息/數據、服務），實現融合共享。中、小型水泥企業在原燃料采購、銷售、產品質量控制、重大裝備（含備品備件）的采購/維護、工廠年度大修、服務等方面處于劣勢，大型水泥企業集團的各單體工廠由于建設期不同，所采用的工藝（含配料）、設備（性能）也不盡相同，為此，筆者建議國內大型水泥集團建設先建設企業級的工業互聯網，實現對集團內部各分子公司的財務、銷售、產品質量、成本、重大裝備的運行監測、大宗物料的采購、物流（指水泥運輸）等進行統一的、標準化的管控，并透過工業互聯網實現對各種重要生產資源的統一高效調度、配置，待集團內部運行成熟后，再向行業級的工業互聯網推進，讓中小型水泥企業的設備運行、物流調度、大宗物品（含原燃材料與重要部件）的采購、產品銷售等數據進行接入，從而實現全行業的資源整合、共享，實現水泥行業的全面提質增效。 

　　水泥行業向智能制造升級轉型是一個較長的過程，不可能一蹴而就，水泥企業要將其納入企業的總體戰略規劃之中，按緊急程度、重要性分步實現。同時，不要將智能制造與自動化、信息化混為一談。 

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