智慧工廠是傳統生產型企業在完成了基本的工業化和自動化進程后，在信息技術、互聯網技術高度發達的條件下，工業化（自動化）生產技術和信息化技術高度融合產生的具有劃時代意義的技術進步，是現代工廠信息化的新階段。通過利用現代信息技術和智能控制技術，加強整個生產過程信息管理和服務；清楚掌握和控制產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產過程人工的干預、即時正確地采集生產線數據，以及合理的生產計劃編排與生產進度。并加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術于一體，構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。智慧工廠的核心目標，是現代化企業在實際生產運營過程中對整體運行狀況的實時感知、智能控制、決策優化。

基于物聯網的信息技術和先進智能控制技術是智慧工廠的兩個相互獨立又通過有機結合可以相互促進的兩個重要的不可或缺的組成部分。

針對水泥熟料生產企業這種典型的流程化行業連續生產過程而言，智慧工廠則除了包含傳統信息化中包含的ERP(企業資源計劃系統)、MES（生產執行系統包括質量管理系統）的概念和功能，還包含了物流管理系統、能源管理與監控（優化）系統、設備綜合管理系統（包括設備的可視化管理）、生產過程智能控制系統等重要部分。而其中，生產過程智能控制系統是整個智慧工廠實現在生產過程中掌握和控制生產流程、提高生產過程的可控性、減少人為因素對生產過程影響的核心系統。

基于水泥熟料生產企業智慧工廠的復雜性和目前整個智慧工廠供商的實際情況，在水泥企業應用智慧工廠時，應該立足于各應用企業的實際狀況，明確本企業的實際需求，不宜好高騖遠。同時，在項目實施前，應基于“整體規劃、分步實施”的原則，預先進行適合本企業實際狀況、能滿足本企業實際需求并具有一定前瞻性的較為詳盡的整體規劃，考察、篩選合適的各功能系統，成熟一塊，實施一塊。在具體的項目實施過程中，應建立具有較高層級的規劃實施團隊，確保項目的順利實施。

在進行實施智慧工廠時，應著力在下述方面進行進行充分的準備

1. 你是否對智慧工廠所涵蓋的內容及所具有的功能有清楚的認知和明確的需求；

2.你是否對涉及項目各功能系統有效融合的技術細節包括（但不限于）數據庫及數據結構、各功能系統所產生報表規格的一致性、數據在各功能系統的互聯互通、是否存在信息孤島等技術細節進行了整體設計和制定了應對方案

3.你在項目實施之前是否建立了不片面追求某個具體的功能系統的最優，而是要確保整體最優的系統工程的理念。因為有時各功能系統的目標是相互矛盾的（例如有時能源管理系統和產品質量管理系統所追求的目標就是相互抵觸的）；片面追求個別功能系統的最優并不利于整個水泥熟料生產過程均質穩定宗旨的落實

4.某個功能系統是實施會在多長時間、多大程度上影響你的企業的正常運行，這種影響是否是你可以承受的。

5.你是否對各功能系統的供商所提供的產品功能和性能有明確的要求，這些要求是否有明確的考核標準（包括定性的和定量的技術指標） ；供商所提供的產品功能和性能是否能夠滿足你對該功能系統的需求和期望。某些華麗的描述并不像聽起來那么美，不必為那些華而不實的東西花費哪怕一分錢

6.供商為你提供產品的某些功能的實現是否有條件限制，這些限制是否會影響該系統的投用效率（一個非常有趣的限制會經常出現在智能控制系統中，如” 正常工況下面本系統的投用率可達到xxx”,問題是在水泥熟料生產過程中，這種“正常工況”不會超過50%）

7.供商為你提供的產品是否有成熟的應用（包括可供考察的應用案例，這種案例應該有較長的投用時間和較高的投用率）；一般而言，作某個產品的實驗用戶要做好承擔相應風險的準備，因為某些產品不止是性能優劣的問題，可能是成敗的問題（這一點在智能控制系統中體現的有為突出）

8.供商為你提供的產品是否有強有力的技術支持和貼心的技術服務，在這一點上，空洞的承諾毫無意義，要認真分析這個供商在實現其承諾的具體措施和實現的可能性

新型干法水泥生產技術自上世紀80年的開始引進中國以來，經過三十多年的不斷努力，裝置推廣和整體水平有了較大的提高，但其主要生產控制環節依然停留在DCS集中監測和中控人員手動操作的水平上。國內外數十家自動控制企業為此付出了艱辛的努力，國家也曾數度組織立項攻關，至今沒有實質性的成果。成為水泥生產企業向智能工廠邁進的重大技術瓶頸。

沈陽卡斯特科技發展有限公司（簡稱卡斯特公司）是脫身于軍工生產技術研發的企業，2000年開始進行石化、冶金和電力等行業的先進控制應用技術研發和推廣應用，在多種裝置的難點控制上得到了突破性的進展并在實際應該中得到了有效的驗證，取得了較好的應用效果。2010開始攜多項成熟技術轉向水泥生產行業先進控制產品的研發，卡斯特新型干法水泥先進控制技術產品經二十余家用戶使用證明取得了重大突破，基本滿足了用戶的使用需求。

實踐證明，水泥生產過程具有的“多、變”特征，是自動控制行業長期難以突破的關鍵問題所在。表現在原燃料組分和品質波動既大又快，生產流程的眾多變量間相互影響，工質惡劣導致一次儀表的穩定性較差等。

在先進控制領域，對于復雜的過程控制均借助于強大的工具軟件對特定裝置的辨識和建模，并以此為基礎構建整體的控制方案。然而通過該方式建立的模型難以擺脫控制的灰箱甚至是黑箱的問題，這是由建模工具算法的不夠透明性的結果。因此，面對多變的水泥生產控制對象，調試復雜、調試時間長（以月計）、難以克服工藝、設備適應性問題，導致對設備要求過高（增加附加投資）、投運率過低（全工況≯50%）、且維護復雜，無法保證長期穩定運行。

針對水泥熟料生產過程的特殊性，卡斯特公司從實際應用出發，通過深入近百家水泥生產企業的中控室進行方案和應用調研研討，采用超常規的控制方案和系統工程的設計思想，以自適應控制技術為主，綜合應用專家系統、模糊控制等多種智能控制技術和軟測量、軟驅動、智能冗余等技術，一舉突破常規通過辨識和建模形成的黑箱、灰箱問題，將全工況自動化投運率提高到90%以上。卡斯特先進控制改造的調試時間縮短到10天以內并賦予強大的遠程服務功能，調試和投入不影響正常生產，也無需對用戶的設備提出更高的要求。

卡斯特水泥先控軟件功能

沈陽卡斯特先進控制系統應用的直觀效果是裝置穩定，在設備可用條件下即可將手動操作的波動幅度縮小一倍以上，并替代當前手工操作工作量的80%以上。

較目前國內外公司在水泥行業推出的智能控制產品，卡斯特產品具有如下特征：

l  系統的模板化設計確保了更短的現場安裝調試時間

l  更高的復雜多變工況的適應性

l  更精確的控制精度和更高的投用率

l 更長期的穩定運行時間

l 強大的遠程服務能力確保在您需要幫助時，服務就在您的身邊