依托采用自动化技术和信息化技术，提出了水泥生产企业逐步实现生产信息化的总体构想。 

　　我国水泥工业已经有近百年的历史。在进入新世纪后，水泥工业发生了突破性的变化，从单纯数量增长型转向质量效益型；从技术装备落后型转向技术先进型；从劳动密集型转向投资密集型；从管理粗放型转向管理集约型；从资源和能源浪费型转向资源能源节约型；从满足国内需求型转向了国内国外需求型。今后，技术先进型，质量效益型，资源能源节约型，管理集约型是水泥工业发展的主体。
　　1　水泥企业信息化的必要性
　　自动化技术、信息技术是现代制造业、流程工业中最基础的技术，是提高生产率、降低成本、降低劳动强度、提高企业竞争力最有效的手段。工业自动化已不仅是设备和生产过程的自动化，它已扩展到企业生产的全过程，从产品的生产过程，管理过程到企业的资源分配和优化。对于自动化技术的要求，除了技术指标本身外，也延伸到了对整个企业的竞争力的提高。企业信息化是将信息技术应用于产品的设计、制造、管理、销售的全过程，以提高企业的市场适应能力。主要包括信息的采集、传输、处理以及应用等。信息技术和现代管理技术是当前提高企业竞争力的最有效的技术，提高信息化技术水平是提高企业整体素质的有效途径。
　　依靠自动化技术和信息技术，实现水泥生产企业整体的管控一体化，建立覆盖人、财、物、产、供、销各项经营活动的计算机管理系统和整个生产流程的优化控制系统，有利于对企业信息化管理层面和工业生产自动化控制层面进行企业资源全面整合，提升企业实力，为管理层提供各项生产经营信息，可以全面提高企业管理水平，提高企业决策能力，提高管理效率，实现企业内部信息及时安全共享；通过对物流、资金流跟踪，降低库存，减少浪费；严格控制总部及各分公司的财务、经营情况；以ISO9000的质量保证标准为核心，建立完善的产品质量控制与检测系统，’实现质量管理信息的集成，有效控制产品质量。
　　随着新型干法水泥生产已经在全国成为主流的发展趋势，广泛采用计算机控制技术，通讯技术和图形显示技术，采用分散控制，集中管理的集散控制系统(DCS)也逐步在水泥生产中得到普及，这也为商用网络技术与DCS融合，搭建贯穿于整个企业的计算机管控一体化系统，建立全程信息化系统提供了条件。
　　2　水泥企业信息化构想
　　企业的信息化建设应以提高企业适应市场竞争环境，提高效益和竞争力为出发点，从企业的实际出发，量体裁衣，注意把握投资与产出的比例关系。
　　一个完整的水泥企业信息化构架的各个组成层次为：
　　ERP，企业资源计划管理，主要管理与资金流相关的数据、全公司的能力平衡、销售和发货等，同时负责全厂的总体协调、计划鉴定、市场营销、成本核算等任务，相对响应时间较慢。
　　MES，又称生产制造系统。其管理范围包括生产计划和大型工器具管理质量数据采集与管理、进出厂主要原料和产品的计量数据采集与管理，以期起到执行公司计划和收集过程数据的桥梁作用。
　　这一级系统主要依托一个工业级的大型实时数据库系统，通过一体化的智能生产计划与调度管理、全线在线质量管理以及综合设备管理等模块，实现生产作业计划执行、资源调度优化与跟踪、物料管理与配方、能源供应控制、操作管理、性能分析以及必要的数据信息转换等功能。通过统一的接口模块，实现与ERP和过程控制的无缝联接。
　　(1)一体的智能生产计划与调度管理
　　水泥行业的生产对象工况复杂多变，生产过程具有随机性，受控对象相互关联，相互制约。生产计划与调度问题成为提高竞争力的关键因素之一。通过建立主要工艺流程的一体化的智能计划与调度模型，采用仿真与优化等手段，实现合理排产与及时调度，达到资源(人力与物料)合理分配。
　　一体化智能调度系统通过综合评价作业计划、优化调度、能源平衡、质量判断、设备诊断等模块，实现整体生产的最佳化。在能源和设备工艺波动的情况下，执行由ERP制订的计划，并根据实时生产信息完成相应的调度。同时，为ERP的辅助经营决策和订单管理等功能，提供实时的生产信息。
　　(2)全线在线质量管理
　　在水泥生产流程的各个环节中实现实时跟踪与监测，收集整理相关信息，工加以统计分析与评判，从中找出影响产品质量的异常工况，并及时指导生产过程，快速调整工艺参数和原料配方，提高产品的合格率。
　　(3)综合设备管理
　　通过实现面向生产流程的设备状态跟踪和KPI(key performance Indicators)，分析影响生产过程正常运行的瓶颈因素，予以预防和改进，减少故障和非正常停产时间，提高工艺设备资源的利用率。当设备发生故障时，自动进行故障性质、程度、类别、部位、原因及趋势的诊断及信息存储，建立设备状态数据库，帮助工程技术人员做出设备管理和诊断决策。
　　(4)生产实绩管理系统
　　负责生产实绩的收集和整理，核算和统计生产成本，并将这些信息提供给ERP级，以支持企业生产经营决策。
　　(5)数据深度分析
　　将过程控制中的历史数据进行分析、挖掘，导出相应的指导性结论，并提供满足ERP要求的中间数据。
　　(6)分布式多层软件架构的搭建
　　采用三层架构的方式，搭建MES基本框架，实现表示层、逻辑层和数据层的分离，便于今后客户端的定制、业务逻辑的扩展和数据库的升级。
　　(7)以实时数据库为基础的过程数据分析工具
　　建立过程实时数据采集和企业级实时数据库、数据仓库系统，并在此基础上，开发多维数据分析展现(OLAP)、预测、分类等工具模块，形成过程数据分析工具。
　　(8)基于Web的MES门户工具
　　建立Web门户网站，通过客户端的浏览器进行数据的组合查询，并能够以多种图形、曲线、表格的方式展现查询的结果数据，形成数据Web发布的工具产品，通过配置，可快速搭建MES的Web门户。
　　(9)管理网与控制网的安全隔离技术
　　研究管理网与控制网的安全隔离技术，实现控制网的安全隔离。
　　控制系统层：这一层级分为过程控制级和基于PLC，DCS的基础自动化级。
　　过程控制层负责主要工序和设备的优化控制，包括原料粉磨、生料均化，预分解炉、回转窑烧成控制等，同时负责与PLC／DCS连接，将采集检测到的实时数据整理归类提供给MES。
　　PLC，DCS基础自动化层，直接与工艺设备连接，其功能局限于单个的电气仪表控制；主要负责各个仪表、电气的动作；同时也是基础数据采集的设备。控制系统层是实现水泥生产自劝化的关键层级，也是构筑企业信息化平台的基础。
　　整个水泥生产系统属于复杂工业生产过程，具有不确定性(环境结构和参数的时变性、随机性、突变性)、非线性、变量间的关联性以及信息的不完全性和大滞后性等，要想获得精确的数学模型是十分困难的。水泥生产的过程特点可以概括为：
　　系统内互相干扰因素多、控制复杂，实际运行中要根据风温、分解率、废气温度等参数，选择合适的喷煤量、风量、窑转速等操作变量以达到控制回转窑稳定运行的目的，因此是一个复杂的多变量多输入多输出的系统。
　　生产工艺流程中存在着复杂的串并联关系。从总的工艺流程看，物料是依次通过生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨三个串联阶段，最终得到水泥产品的。但在这单一的生产流程中，在局部环节却又同时存在着部分并联的生产过程，如：部分物料流具有循环、反复加工的特点；在石灰石进行粉磨的同时，铁粉及黏土等也在进行制备等等。
　　参数测量滞后且复杂。在熟料煅烧过程中，熟料的烧成情况、质量的测量往往都是通过离线的方式进行的。测量的精度和实时性由于受到多变量的、多状态的复合影响，常具有不可重复性。
　　过程数据集成可以为水泥厂的生产过程形成统一结构，并将原来分散的DCS控制系统、计量自动采集、质检自动采集等系统集成到一起，实现与上层系统地融合，形成水泥厂信息化管理平台的基础。
　　决策层的决策制定、风险预测、绩效评估等都需要生产和管理数据的分析，都需要企业在生产和管理过程中历史数据信息的累积和全企业整体的准确的数据信息，有这样的数据基础才能提供有效的数据支持，为决策层决策选择提供数据依据。
　　过程数据集成还能有效把握水泥厂的进出厂物资的情况，将水泥厂的进出厂物资和生产消耗形成数据联系，同时，将进出厂物资的质量数据和进出厂物资形成联系，为生产管理层准确了解目前厂内的物资库存量和相应的物资质量的参数，提供数据基础。
　　过程数据集成可以将水泥厂质检系统集成到水泥厂的整体数据模型中，保障在生产过程中质检的信息和生产过程参数对应，形成水泥厂生产过程的整体能数模型，为生产过程设备参数信息的分析提供质量衡量标准，也为在未来的整体企业信息化管理过程中，水泥厂的成品和半成本的质量追踪和质量管理体系奠定数据基础。
　　3　结束语
　　水泥企业的信息化可以先从基础的自动化控制系统做起，先完成生产中各个生产工艺环节的优化过程控制，提高生产的技术水平，力求生产的平稳。在此基础上，逐步构建一个实现企业经营管理和生产过程的管控一体化系统，提高企业的现代化管理水平，提高企业效益，增强市场竞争力。