數字化、智能化轉型是中國混凝土企業實現轉型升級、重塑業態的關鍵舉措,也是推動中國混凝土產業突破發展困境的重要方向。作為行業的專業平臺,中國混凝土展是了解中國混凝土產業數字化、智能化進程的最佳窗口,將全面、系統地展示行業數字化、智能化的最新成果與前沿信息。
當前,許多關心混凝土行業發展的業內外人士普遍關注:我國混凝土企業距離全面實現數字化、智能化還有多遠?
答案將于2025年9月5日-7日在廣州“廣交會” 展館揭曉。屆時,國內規模領先的混凝土及其全產業鏈行業盛會——第七屆中國混凝土展將在此隆重舉行。縱觀過往的歷屆展會,均將混凝土的數字化、智能化應用視作最重要的亮點之一,本屆亦不例外。
往屆展會現場
近年來,我國預拌混凝土行業在數字化、智能化轉型中已取得重要突破。借助智能裝備與智慧生產管理平臺,行業已在質量檢測、工藝優化、能碳管理及供應鏈協同等單點場景應用實現初步智能化,并且行業頭部企業的數字化、智能化水平已躋身全球第一方陣。當然,全行業的數字化、智能化水平仍有提升的空間,智能裝備技術迭代潛力巨大,智能工廠建設的基礎也有待進一步夯實。
本屆中國混凝土展將迎來耀眼的新亮點——“混凝土行業數智化產品聯展”,在這里國內混凝土與水泥制品行業以“智砼未來,數造新基”為主題,集中展示數字化、智能化高端成果。
在中國混凝土展20.1館的聯展專區,觀眾可以零距離地觀摩由10余家數字智能先鋒企業聯手打造的204平方米未來工廠概念展示區。9月5日上午,一批行業頭部企業負責人將共聚一堂,深入探討數字化、智能化轉型路徑;當日下午,展會現場將重磅發布3項關鍵成果,一是《混凝土行業數智化行業發展指導意見》,二是全球首款人工智能混凝土配合比大模型,三是首批《混凝土行業數智化產品推薦目錄》。這些來自混凝土與水制品行業的數字化、智能化成果與舉措,將有效助力業內外人士及時了解和把握行業數字化與人工智能領域的新產品、新成果和新趨勢, 并成為重塑與優化行業產業生態的重要元素。
混凝土智能化三大場景為行業實現多環節智慧賦能
目前,基于互聯網+、智能產品和互聯互通技術,混凝土的數字化、智能化解決方案,如數字化、智能化平臺,數字化、智能化試驗室及一體化成品交付解決方案等,正在構建覆蓋數智工廠、自動檢測、智能安環、智慧工程的數字化和智能化管理體系。該體系可實現混凝土產品從材料溯源到售后服務環節的自動化、智能化、可視化管理,將為行業提供全場景智慧賦能。
在諸多應用中,以下三大智能化場景十分引人注目。
一是智能生產場景。建立智能生產系統,通過視覺識別、紅外定位與傳感器網絡,實現原材料自動稱重、磅單生成、設備狀態實時監控(振動/溫度/壓力),異常即時報警,減少人工干預。應用先進的智能視覺技術,完成物料自動化稱重、異常自動報警、磅單自動生成及作弊識別等環節,實現無人化過磅與配料。基于設備運行參數分析并進行故障預判,在設備存在異常或潛在故障時,觸發報警機制,實現設備運行狀況的實時掌握和預測性維護。為每批次混凝土賦予“數字身份證”,客戶可通過“商砼”APP實時追蹤生產、運輸、澆筑進度及質量報告,并支持壓力機自動采集試塊強度數據,確保全流程可追溯。
二是智能檢測場景。運用自主開發的原材料檢測系統及自動化試驗設備,精準復制人工試驗的步驟,自動完成配套試驗結果計算及報告生成。嚴格遵循國 家標準和規范,實現混凝土自動取樣、坍落度試驗、試塊成型、養護、試壓檢測等品控工序的高度集成化與自動化。客戶可通過5G服務艙大數據看板,實時查閱混凝土產品材料檢測到出廠品控的全過程質量信息;通過智能調度系統,隨時掌握供貨站點的排隊順序、運輸狀態、路線規劃等保供信息;通過數字化、智能化平臺區的多塊數智大屏實時聯動,實現信息化系統對生產控制、物流運輸、交貨驗收、現場澆筑及工程實體的全流程數字化和智能化質量監管。
三是智能施工場景。通過搭建項目應用場景運營平臺,以原材料質量管理、混凝土質量管理、現場澆筑監管、服務設備管理、客戶資料交付五大板塊為核心,構建混凝土全過程的數字孿生信息模型,打造覆蓋混凝土全生命周期的數據交付體系。智能施工機器人、激光攤鋪機及抹面收光機等智能裝備可分別應用于混凝土澆筑關鍵環節,通過精確控制結構表面的平整度,有效減少后續施 工工序,助力客戶形成差異化競爭優勢。
從自動化到智能化:中國混凝土企業二十年演進之路
當前,一家優秀的數字智能化混凝土攪拌站,其數字化、智能化亮點主要體現以下4個方面:一是生產少人化,年產5萬立方米的混凝土僅需配備操作員兼 調度1名、實驗室人員3名、鏟車司機1名,機修工1名。二是原材料入場無人化,實現采購計劃自動生成、送料車輛自主登記、無人過磅出入場、智能卸料引導及門禁控制。三是生產管理自動化與智能化,支持客戶手機下單,智能調度輔助排產,生產進度及車輛位置實時推送至客戶手機,試塊智能養護與壓力測試、試塊數據自動推送至客戶及質檢站,顯著提升透明度與信譽度,降低溝通成本。四是業財一體化,原材料供應商結算、運輸司機結算、混凝土銷售簽收結算、收付款及發票管理等財務業務,均在一套系統內完成,實現生產信息與客戶共享。
中國混凝土企業的技術發展經歷了從自動化到數字化,并向智能化持續遞進與升維的過程。行業的數字化、智能化轉型遵循“自動化→信息化→數字化→智能化” 的演進邏輯,現階段整體處于數字化深化與智能化起步探索的交織期,頭部企業與中小企業在應用水平上呈現顯著分化。
一是自動化階段(2000年-2015年),設備與流程的基礎升級。早期行業依賴人工操作,生產效率低下,質量波動顯著。2000年后,隨著裝備制造業的進步,混凝土攪拌站逐步實現核心生產環節自動化。在設備層面,自動上料系統(骨料倉、輸送帶)、電子秤計量(水泥、外加劑等)、工業微機控制攪拌主機(按配方自動投料)逐步普及,部分企業引入可編程邏輯控制器(PLC)實現單機自動化。在流程層面,生產指令由人工記錄轉向電子工單傳遞,但數據主要在設備端閉環運行,未與企業管理系統有效集成。
此階段的核心目標是降本增效(如減少人工誤差、提升產能),但自動化主要覆蓋生產端,管理與決策仍高度依賴經驗。
二是信息化階段(2015年-2020年),數據貫通與管理優化。隨著“兩化融合”(工業化與信息化)政策的推動,企業開始關注全流程數據管理,核心是打通“生產-銷售-供應鏈”數據鏈。在管理系統普及方面,企業資源計劃(ERP)系統覆蓋采購、庫存、銷售、財務;制造執行系統(MES)實現生產計劃排程、設備監控、質量追溯;客戶關系管理(CRM)優化客戶需求響應。在數據采集深化方面,通過傳感器、PLC等實時采集生產數據(如配合比、攪拌時間、設備運行狀態等),但數據多用于記錄型,未充分挖掘其分析價值。在典型應用方面,部分企業實現“訂單-生產-運輸”協同,例如利用GPS跟蹤混凝土罐車位置,動態調整配送路線以減少等待時間。
此階段的核心目標是精細化管理(如降低庫存、縮短交付周期),但存在“信息孤島”,系統間集成度低、數據利用率有待提升等問題。
三是數字化階段(2021年至今),數據驅動的價值重構。在“雙碳”目標、數字經濟政策(如《“十四五” 建材工業發展規劃》)及人工智能技術(5G、AI、數字孿生)的推動下,行業加速向數據驅動的全鏈路優化轉型,核心是“數據+算法”重構業務模式。在全產業鏈協同方面,依托工業互聯網平臺,連接攪拌站、原材料供應商、施工方、物流企業,實現需求預測、產能協同,構建綠色供應鏈(如水泥替代方案的碳足跡追蹤)。在智能決策支持方面,運用大數據分析優化混凝土配合比(如降低水泥用量)、預測設備故障(融合機理模型與機器學習)、實現動態定價(結合區域供需與原材料價格)。在服務化延伸方面,從單純提供混凝土產品向提供綜合服務轉型,例如為施工方提供“混凝土性能實時監測+施工指導”增值服務,或應用數字孿生技術模擬混凝土澆筑過程以降低工程質量風險。
此階段的核心目標是價值創造(如降本、提質、減碳、增收),但整體仍處于試點探索與價值驗證階段,尚未實現大規模普及應用。
當前混凝土數字化與智能化的進展與特征
作為建材工業的重要組成部分,我國預拌混凝土行業的數字化、智能化發展,是傳統制造業與新一代信息技術深度融合的典型縮影。行業正經歷從早期的自動化設備普及、信息化系統應用,向深度數字化、智能化轉型的探索,其發展目標已從單純的“效率提升” 向深層次的“價值重構”跨越。
一是政策與技術雙輪驅動,頭部企業示范引領。在政策支撐方面,工業和信息化部《智能制造發展規劃 (2021-2025年)》《建材工業智能制造數字化轉型行動計劃(2021-2023年)》明確要求建材行業“推動生產裝備智能化、經營管理數字化、服務體系平臺化”,多地配套出臺補貼政策。在企業實踐方面,建設“智慧混凝土工廠”實現全流程無人化(自動上料、智能配比、機器人質檢);通過工業互聯網平臺整合京津冀區域產能,協同效率提升30%;依托“我找車”平臺,連接數萬輛混凝土罐車,物流成本降低 15%。
目前,多數企業已啟動轉型,通過應用智能裝備、搭建智慧生產管理平臺,無人值守過磅、智能實驗室等已比較普遍,初步形成覆蓋質量檢測、工藝優化、能碳管理、供應鏈協同等單點場景的智能化應用。
二是標準體系與產業生態尚待完善。行業缺乏統一的數字化轉型標準(如數據接口規范、評價指標體系),導致工業互聯網平臺兼容性差;產業鏈上下游企業(如砂石供應商、施工方)數字化水平差異顯著,協同難度大。
三是信息化系統普及,但深度應用不足。據調研,超70%的企業已部署ERP/MES 系統,但實現系統間數據互通的企業僅 30%;約50%的企業具備基礎數據采集能力(如生產能耗、設備運行數據),但能通過數據分析有效優化決策的企業僅占10%。此外,中小企業數字化水平較低,約60%仍依賴人工記錄,僅10%部署了MES系統。
四是系統集成度低,智能化水平有限。目前,行業內的質量管控數字化深度不足,關鍵質量指標(尤其是坍落度)的在線、實時、自動化檢測普及率低,多依賴人工抽檢,存在滯后性和主觀性問題。此外,現有系統多側重于自動化控制和基礎數據記錄,基于AI的生產優化、質量預測、智能排產、預防性維護等真正意義上的智能化應用仍處于起步階段。MES等系統功能深度不足,未能充分發揮生產執行優化的潛力。
五是數據孤島現象嚴重。企業內部系統(ERP、MES、LIMS、GPS、稱重、視頻監控等)往往由不同供應商提供,接口不統一,數據難以互聯互通;管理層難以獲得全局、實時的運營視圖。
六是復合型人才與轉型資金短缺。資金方面,受行業需求下行,市場處境困難影響,中小企業融資能力弱,難以承擔高昂的改造成本,且中小企業普遍對數字化、智能化投入的意愿和能力有限,擔心投入產出比(ROI)不清晰;人才方面,行業從業者以傳統技術工人為主,既精通混凝土生產工藝與質量控制,又掌握信息技術與大數據分析的復合型人才嚴重匱乏。
七是典型場景落地,但規模化復制受限。在智能生產方面,部分企業應用 AI視覺檢測(如混凝土坍落度自動測量)、數字孿生(模擬攪拌過程優化參數)等技術, 但設備兼容性差(老舊設備占比高、傳感器部署成本高)限制了推廣。在綠色制造方面,企業通過數據追蹤原材料碳排放(如水泥、砂石的碳足跡),應用替代材料(如礦渣微粉、鋼渣)優化配合比,部分頭部企業已實現每立方米混凝土碳排放降低10%~15%,但中小企業受限于碳管理能力,綠色制造進展緩慢。在供應鏈協同方面,部分區域(如長三角、珠三角)試點“平臺化采購”,整合砂石、水泥供應商資源,降低采購成本5%~8%,但跨企業數據共享意愿低(擔心商業機密泄露),在協同方面仍存在阻礙。
八是物流運輸效率瓶頸突出。工地卸貨等待時間長、 交通擁堵、調度不科學等問題導致運輸效率低下和成本高企。現有GPS主要解決位置可視(“看得見”),但實現高效調度(“調得優”)還需依賴更智能的算法及與工地信息的深度協同。運輸過程中,混凝土狀態(如坍落度損失)缺乏有效的監控手段。
九是行業特性加劇轉型壓力。預拌混凝土產品高度定制化(不同工地、不同部位、不同強度等級要求)、時效性極強(必須按時按需供應)、易受外部環境(交通、工地配合)影響,顯著增加了數字化和智能調度之間的復雜性。
我國預拌混凝土行業的數字化、智能化已不是“是否要做”的問題,而是“如何做好”和“如何加速”的問題。 在政策強制要求和市場競爭的雙重驅動下,預拌混凝土行業正從單點自動化、基礎信息化向系統集成化、應用智能化方向邁進。盡管行業內的領軍企業正在積極布局工業互聯網平臺和智能化應用,但整體而言,行業仍面臨數據孤島、系統割裂、智能化深度不足、物流效率低下、 成本壓力巨大等嚴峻挑戰。
從“砼”到“智砼”的發展趨勢
我國預拌混凝土行業的數字化與智能化轉型正呈現以下核心發展趨勢:
一是從“單點智能”邁向“全局智能”。智能化應用正在從單一環節(如生產自動化)向研發、生產、物流、服務全鏈路協同優化升級,例如通過構建數字孿生模型,實現 “虛擬工廠”與“物理工廠”的實時交互與動態產能優化。
二是綠色化與數字化、智能化深度融合。在“雙碳” 目標驅動下,數字化、智能化技術將成為實現減碳目標的核心手段,具體表現為通過碳核算平臺追蹤混凝土全生命周期碳排放,推動低碳材料(如固廢替代原料)與低碳工藝(如智能養護技術)的廣泛應用。
三是平臺化與生態化發展。頭部企業積極主導構建行業級工業互聯網平臺,整合設計、生產、施工、運維等環節資源,形成“平臺+生態”的新型產業模式,例如基于平臺的“一站式混凝土解決方案”。
四是政策與標準加速完善。國家層面將持續出臺更多細分領域的標準,如混凝土行業數據安全規范、智能工廠評價體系等;地方政府則通過“鏈長制”等機制,著力推動產業鏈上下游協同轉型。
當前,我國預拌混凝土行業的數字化、智能化進程正從“信息化補課”階段向“數字化、智能化賦能”階段加速跨越。頭部企業雖然已探索出可復制的轉型路徑,但整體發展仍呈現出“政策驅動、技術滲透、痛點猶存、前景廣闊”的特點。展望未來,預拌混凝土行業數字化、智能化轉型的步伐將更加堅定而踏實,因為數字化、智能化是混凝土企業提升運營效率、保障產品質量、降低綜合成本,實現綠色可持續發展、增強核心競爭力、厚植新質生產力的關鍵路徑。
來源:CCPA 張紅
編輯:陳麗媛
審核:徐潔
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