2024年12月30日，工信部联合市场监管总局公布了2024年度智能制造系统解决方案“揭榜挂帅”项目名单，全国共83个项目上榜，我市达美盛等8家企业项目成功揭榜。智能制造系统解决方案“揭榜挂帅”项目旨在面向重点行业数字化转型和智能化升级需求，聚焦智能工厂建设堵点痛点，培育一批专业化解决方案供应商，形成先进适用、自主可控、可复制推广的智能制造系统解决方案产品和服务并应用验证。

为进一步宣传推广我市智能制造系统解决方案优秀成果，市经济和信息化局特设“北京智造巡礼——解决方案篇”专栏，充分发挥揭榜单位供给能力，助力广大企业系统深入推进智能制造。

企业基本情况

北京和隆优化科技股份有限公司（简称“和隆优化”）成立于2004年，持续专注于流程工业自动化“先进控制（APC）+在线优化控制（RTO）”细分领域，聚焦“智能+、工厂、人”三大研究对象，助力流程制造企业实现智能化、数字化转型，是国内流程工业优化控制领域的先行者。在二十年流程工业智能优化积累基础上，和隆优化深度结合水泥工艺特点和现场条件，成功研发“水泥生产线全工况智能优化控制解决方案”，并入选2024年度智能制造系统解决方案“揭榜挂帅”项目，助力水泥行业转型升级。

行业面临痛点

自动投运率低：水泥的生产过程属多变量、强耦合、大滞后系统，物料、热量平衡复杂，存在原材料质量差异及掺烧带来的控制响应时变差异和控制适应性问题，常规PID回路的控制难以适应，导致水泥生产装置的长期自动投运率过低。

生产稳定性不佳：水泥生产关键工艺参数波动大，核心控制参数控制精度偏低，造成产品质量波动、能源浪费。

生产可追溯性差：水泥全过程生产中的关键指标数据存在信息孤岛，DCS与化验数据对应关系不明确，时间序列分析无法准确进行。当出现质量、设备、工艺等问题时，难以准确复盘和追溯，也无法对异常状况实现自动分析和预警。

核心应用场景

和隆优化针对上述痛点，研发了“水泥生产线全工况智能优化控制解决方案”，通过对水泥生产历史数据的全面采集与分析，针对水泥生产过程中燃料、原材料、水泥协同处理等其他工况带来的多重非规律特性，通过生产过程优化控制技术，挖掘由于人为运维过程产生的无效能耗浪费；进一步提升生产线能源利用效率，达到较好的降耗效果；稳定生料、煤粉、水泥质量、降低工艺参数波动率，提升产品品质和生产效率；降低碳排放量，助推产业升级，实现“双碳”目标。

水泥生产线全工况智能优化控制系统

多重APC控制响应算法

和隆优化采用多重APC响应控制模型，除模型预测控制外，还加入了软伺服、动态观测器、重叠控制等多种先进算法，保证了对控制对象模型多变的适应性和及时纠偏，解决了水泥窑+水泥磨长周期自动控制受原料特性差异、协同处理等因素造成的自动控制响应特征差异大，时变性强等问题，提升装置长期自控投运率。

多重APC先控模型

多重实时优化RTO算法

该算法应用了工艺机理综合判据RTO、控制时域智能纠偏RTO和Keras机器学习+LSTM神经网络算法三种RTO算法。通过对生产过程工艺参数设定值的RTO寻优推荐，利用历史运行数据和工艺机理的“多擎”驱动，实现最大程度适应工况变化，并及时将水泥生产过程优化到最佳状态。

“基于工况可视化的参数推荐”包含了烧成系统、生料磨系统和煤磨系统的参数推优过程，能在生料磨、煤磨和篦冷机系统找出最佳工况区域（即：高产低能耗），具备从历史数据挖掘最佳工况并持续将装置运行点优化至最佳工况的能力，实现了运行参数优化及能耗优化。

工况可视化及多维安全运行系统辨识

采用Keras机器学习+LSTM神经网络算法，通过对核心装置参数进行数据特征挖掘与分析，生成“工况可视化系统”。“工况可视化系统”能直观展示出实时工况的演变过程，统一工况判定标准，实现更为直观的工况演变过程可视化；同时，通过该算法形成实时工况演变、设备安全运行系统辨识，故障预判断、工艺安全监控及异常诊断功能的四维一体安全运行系统辨识与应用系统，使报警语音直接指向报警点，提升处理和维护的及时性。

运行工况可视化+安全监控+异常诊断界面

设备运行状态智能监控+报警界面

安全监控系统核心技术为实时动态监控技术，在对历史生产过程数据分析的基础上，考虑生产监测点之间的联动关系，通过AI模型主动检测生产过程异常，预测性的告警或报警、有效避免异常生产危害的进一步扩展；模型在考虑各生产监测点自身的特性之外，动态联动分析其他监测点的事实变化特性，有效降低生产异常的误报率、提升预告警的准确率。

实时动态监控技术示意图一

实时动态监控技术示意图二

推广应用情况

“水泥生产线全工况智能优化控制解决方案”已应用于多个水泥项目，助力水泥企业实现数智化绿色化转型，企业关键设备数控率均达到90%以上，累计节能效益超1000万元/年，合计降低碳排放超2.5万吨/年。其中，应用该方案的河北金隅鼎鑫水泥获得2023年工信部智能制造示范企业称号，苏州天山水泥获得2024年江苏省智能制造车间称号。

未来，和隆优化将继续进行技术攻关，不断提升解决方案的先进性，预计可实现智能优化控制系统投运率达到95%以上，生产效率提升2%以上，关键参数控制精度提高50%，生产线综合节能率降低3%，持续为水泥工业智造贡献力量。