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中国混凝土展:瞭望混凝土数字智能化的最佳窗口

数字化、智能化转型是中国混凝土企业实现转型升级、重塑业态的关键举措,也是推动中国混凝土产业突破发展困境的重要方向。作为行业的专业平台,中国混凝土展是了解中国混凝土产业数字化、智能化进程的最佳窗口,将全面、系统地展示行业数字化、智能化的最新成果与前沿信息。

当前,许多关心混凝土行业发展的业内外人士普遍关注:我国混凝土企业距离全面实现数字化、智能化还有多远?

答案将于2025年9月5日-7日在广州“广交会” 展馆揭晓。届时,国内规模领先的混凝土及其全产业链行业盛会——第七届中国混凝土展将在此隆重举行。纵观过往的历届展会,均将混凝土的数字化、智能化应用视作最重要的亮点之一,本届亦不例外。

往届展会现场

近年来,我国预拌混凝土行业在数字化、智能化转型中已取得重要突破。借助智能装备与智慧生产管理平台,行业已在质量检测、工艺优化、能碳管理及供应链协同等单点场景应用实现初步智能化,并且行业头部企业的数字化、智能化水平已跻身全球第一方阵。当然,全行业的数字化、智能化水平仍有提升的空间,智能装备技术迭代潜力巨大,智能工厂建设的基础也有待进一步夯实。

本届中国混凝土展将迎来耀眼的新亮点——“混凝土行业数智化产品联展”,在这里国内混凝土与水泥制品行业以“智砼未来,数造新基”为主题,集中展示数字化、智能化高端成果。

在中国混凝土展20.1馆的联展专区,观众可以零距离地观摩由10余家数字智能先锋企业联手打造的204平方米未来工厂概念展示区。9月5日上午,一批行业头部企业负责人将共聚一堂,深入探讨数字化、智能化转型路径;当日下午,展会现场将重磅发布3项关键成果,一是《混凝土行业数智化行业发展指导意见》,二是全球首款人工智能混凝土配合比大模型,三是首批《混凝土行业数智化产品推荐目录》。这些来自混凝土与水制品行业的数字化、智能化成果与举措,将有效助力业内外人士及时了解和把握行业数字化与人工智能领域的新产品、新成果和新趋势, 并成为重塑与优化行业产业生态的重要元素。

混凝土智能化三大场景为行业实现多环节智慧赋能

目前,基于互联网+、智能产品和互联互通技术,混凝土的数字化、智能化解决方案,如数字化、智能化平台,数字化、智能化试验室及一体化成品交付解决方案等,正在构建覆盖数智工厂、自动检测、智能安环、智慧工程的数字化和智能化管理体系。该体系可实现混凝土产品从材料溯源到售后服务环节的自动化、智能化、可视化管理,将为行业提供全场景智慧赋能。

在诸多应用中,以下三大智能化场景十分引人注目。

一是智能生产场景。建立智能生产系统,通过视觉识别、红外定位与传感器网络,实现原材料自动称重、磅单生成、设备状态实时监控(振动/温度/压力),异常即时报警,减少人工干预。应用先进的智能视觉技术,完成物料自动化称重、异常自动报警、磅单自动生成及作弊识别等环节,实现无人化过磅与配料。基于设备运行参数分析并进行故障预判,在设备存在异常或潜在故障时,触发报警机制,实现设备运行状况的实时掌握和预测性维护。为每批次混凝土赋予“数字身份证”,客户可通过“商砼”APP实时追踪生产、运输、浇筑进度及质量报告,并支持压力机自动采集试块强度数据,确保全流程可追溯。

二是智能检测场景。运用自主开发的原材料检测系统及自动化试验设备,精准复制人工试验的步骤,自动完成配套试验结果计算及报告生成。严格遵循国 家标准和规范,实现混凝土自动取样、坍落度试验、试块成型、养护、试压检测等品控工序的高度集成化与自动化。客户可通过5G服务舱大数据看板,实时查阅混凝土产品材料检测到出厂品控的全过程质量信息;通过智能调度系统,随时掌握供货站点的排队顺序、运输状态、路线规划等保供信息;通过数字化、智能化平台区的多块数智大屏实时联动,实现信息化系统对生产控制、物流运输、交货验收、现场浇筑及工程实体的全流程数字化和智能化质量监管。

三是智能施工场景。通过搭建项目应用场景运营平台,以原材料质量管理、混凝土质量管理、现场浇筑监管、服务设备管理、客户资料交付五大板块为核心,构建混凝土全过程的数字孪生信息模型,打造覆盖混凝土全生命周期的数据交付体系。智能施工机器人、激光摊铺机及抹面收光机等智能装备可分别应用于混凝土浇筑关键环节,通过精确控制结构表面的平整度,有效减少后续施 工工序,助力客户形成差异化竞争优势。

从自动化到智能化:中国混凝土企业二十年演进之路

当前,一家优秀的数字智能化混凝土搅拌站,其数字化、智能化亮点主要体现以下4个方面:一是生产少人化,年产5万立方米的混凝土仅需配备操作员兼 调度1名、实验室人员3名、铲车司机1名,机修工1名。二是原材料入场无人化,实现采购计划自动生成、送料车辆自主登记、无人过磅出入场、智能卸料引导及门禁控制。三是生产管理自动化与智能化,支持客户手机下单,智能调度辅助排产,生产进度及车辆位置实时推送至客户手机,试块智能养护与压力测试、试块数据自动推送至客户及质检站,显著提升透明度与信誉度,降低沟通成本。四是业财一体化,原材料供应商结算、运输司机结算、混凝土销售签收结算、收付款及发票管理等财务业务,均在一套系统内完成,实现生产信息与客户共享。

中国混凝土企业的技术发展经历了从自动化到数字化,并向智能化持续递进与升维的过程。行业的数字化、智能化转型遵循“自动化→信息化→数字化→智能化” 的演进逻辑,现阶段整体处于数字化深化与智能化起步探索的交织期,头部企业与中小企业在应用水平上呈现显著分化。

一是自动化阶段(2000年-2015年),设备与流程的基础升级。早期行业依赖人工操作,生产效率低下,质量波动显著。2000年后,随着装备制造业的进步,混凝土搅拌站逐步实现核心生产环节自动化。在设备层面,自动上料系统(骨料仓、输送带)、电子秤计量(水泥、外加剂等)、工业微机控制搅拌主机(按配方自动投料)逐步普及,部分企业引入可编程逻辑控制器(PLC)实现单机自动化。在流程层面,生产指令由人工记录转向电子工单传递,但数据主要在设备端闭环运行,未与企业管理系统有效集成。

此阶段的核心目标是降本增效(如减少人工误差、提升产能),但自动化主要覆盖生产端,管理与决策仍高度依赖经验。

二是信息化阶段(2015年-2020年),数据贯通与管理优化。随着“两化融合”(工业化与信息化)政策的推动,企业开始关注全流程数据管理,核心是打通“生产-销售-供应链”数据链。在管理系统普及方面,企业资源计划(ERP)系统覆盖采购、库存、销售、财务;制造执行系统(MES)实现生产计划排程、设备监控、质量追溯;客户关系管理(CRM)优化客户需求响应。在数据采集深化方面,通过传感器、PLC等实时采集生产数据(如配合比、搅拌时间、设备运行状态等),但数据多用于记录型,未充分挖掘其分析价值。在典型应用方面,部分企业实现“订单-生产-运输”协同,例如利用GPS跟踪混凝土罐车位置,动态调整配送路线以减少等待时间。

此阶段的核心目标是精细化管理(如降低库存、缩短交付周期),但存在“信息孤岛”,系统间集成度低、数据利用率有待提升等问题。

三是数字化阶段(2021年至今),数据驱动的价值重构。在“双碳”目标、数字经济政策(如《“十四五” 建材工业发展规划》)及人工智能技术(5G、AI、数字孪生)的推动下,行业加速向数据驱动的全链路优化转型,核心是“数据+算法”重构业务模式。在全产业链协同方面,依托工业互联网平台,连接搅拌站、原材料供应商、施工方、物流企业,实现需求预测、产能协同,构建绿色供应链(如水泥替代方案的碳足迹追踪)。在智能决策支持方面,运用大数据分析优化混凝土配合比(如降低水泥用量)、预测设备故障(融合机理模型与机器学习)、实现动态定价(结合区域供需与原材料价格)。在服务化延伸方面,从单纯提供混凝土产品向提供综合服务转型,例如为施工方提供“混凝土性能实时监测+施工指导”增值服务,或应用数字孪生技术模拟混凝土浇筑过程以降低工程质量风险。

此阶段的核心目标是价值创造(如降本、提质、减碳、增收),但整体仍处于试点探索与价值验证阶段,尚未实现大规模普及应用。

当前混凝土数字化与智能化的进展与特征

作为建材工业的重要组成部分,我国预拌混凝土行业的数字化、智能化发展,是传统制造业与新一代信息技术深度融合的典型缩影。行业正经历从早期的自动化设备普及、信息化系统应用,向深度数字化、智能化转型的探索,其发展目标已从单纯的“效率提升” 向深层次的“价值重构”跨越。

一是政策与技术双轮驱动,头部企业示范引领。在政策支撑方面,工业和信息化部《智能制造发展规划 (2021-2025年)》《建材工业智能制造数字化转型行动计划(2021-2023年)》明确要求建材行业“推动生产装备智能化、经营管理数字化、服务体系平台化”,多地配套出台补贴政策。在企业实践方面,建设“智慧混凝土工厂”实现全流程无人化(自动上料、智能配比、机器人质检);通过工业互联网平台整合京津冀区域产能,协同效率提升30%;依托“我找车”平台,连接数万辆混凝土罐车,物流成本降低 15%。

目前,多数企业已启动转型,通过应用智能装备、搭建智慧生产管理平台,无人值守过磅、智能实验室等已比较普遍,初步形成覆盖质量检测、工艺优化、能碳管理、供应链协同等单点场景的智能化应用。

二是标准体系与产业生态尚待完善。行业缺乏统一的数字化转型标准(如数据接口规范、评价指标体系),导致工业互联网平台兼容性差;产业链上下游企业(如砂石供应商、施工方)数字化水平差异显著,协同难度大。

三是信息化系统普及,但深度应用不足。据调研,超70%的企业已部署ERP/MES 系统,但实现系统间数据互通的企业仅 30%;约50%的企业具备基础数据采集能力(如生产能耗、设备运行数据),但能通过数据分析有效优化决策的企业仅占10%。此外,中小企业数字化水平较低,约60%仍依赖人工记录,仅10%部署了MES系统。

四是系统集成度低,智能化水平有限。目前,行业内的质量管控数字化深度不足,关键质量指标(尤其是坍落度)的在线、实时、自动化检测普及率低,多依赖人工抽检,存在滞后性和主观性问题。此外,现有系统多侧重于自动化控制和基础数据记录,基于AI的生产优化、质量预测、智能排产、预防性维护等真正意义上的智能化应用仍处于起步阶段。MES等系统功能深度不足,未能充分发挥生产执行优化的潜力。

五是数据孤岛现象严重。企业内部系统(ERP、MES、LIMS、GPS、称重、视频监控等)往往由不同供应商提供,接口不统一,数据难以互联互通;管理层难以获得全局、实时的运营视图。

六是复合型人才与转型资金短缺。资金方面,受行业需求下行,市场处境困难影响,中小企业融资能力弱,难以承担高昂的改造成本,且中小企业普遍对数字化、智能化投入的意愿和能力有限,担心投入产出比(ROI)不清晰;人才方面,行业从业者以传统技术工人为主,既精通混凝土生产工艺与质量控制,又掌握信息技术与大数据分析的复合型人才严重匮乏。

七是典型场景落地,但规模化复制受限。在智能生产方面,部分企业应用 AI视觉检测(如混凝土坍落度自动测量)、数字孪生(模拟搅拌过程优化参数)等技术, 但设备兼容性差(老旧设备占比高、传感器部署成本高)限制了推广。在绿色制造方面,企业通过数据追踪原材料碳排放(如水泥、砂石的碳足迹),应用替代材料(如矿渣微粉、钢渣)优化配合比,部分头部企业已实现每立方米混凝土碳排放降低10%~15%,但中小企业受限于碳管理能力,绿色制造进展缓慢。在供应链协同方面,部分区域(如长三角、珠三角)试点“平台化采购”,整合砂石、水泥供应商资源,降低采购成本5%~8%,但跨企业数据共享意愿低(担心商业机密泄露),在协同方面仍存在阻碍。

八是物流运输效率瓶颈突出。工地卸货等待时间长、 交通拥堵、调度不科学等问题导致运输效率低下和成本高企。现有GPS主要解决位置可视(“看得见”),但实现高效调度(“调得优”)还需依赖更智能的算法及与工地信息的深度协同。运输过程中,混凝土状态(如坍落度损失)缺乏有效的监控手段。

九是行业特性加剧转型压力。预拌混凝土产品高度定制化(不同工地、不同部位、不同强度等级要求)、时效性极强(必须按时按需供应)、易受外部环境(交通、工地配合)影响,显著增加了数字化和智能调度之间的复杂性。

我国预拌混凝土行业的数字化、智能化已不是“是否要做”的问题,而是“如何做好”和“如何加速”的问题。 在政策强制要求和市场竞争的双重驱动下,预拌混凝土行业正从单点自动化、基础信息化向系统集成化、应用智能化方向迈进。尽管行业内的领军企业正在积极布局工业互联网平台和智能化应用,但整体而言,行业仍面临数据孤岛、系统割裂、智能化深度不足、物流效率低下、 成本压力巨大等严峻挑战。

从“砼”到“智砼”的发展趋势

我国预拌混凝土行业的数字化与智能化转型正呈现以下核心发展趋势:

一是从“单点智能”迈向“全局智能”。智能化应用正在从单一环节(如生产自动化)向研发、生产、物流、服务全链路协同优化升级,例如通过构建数字孪生模型,实现 “虚拟工厂”与“物理工厂”的实时交互与动态产能优化。

二是绿色化与数字化、智能化深度融合。在“双碳” 目标驱动下,数字化、智能化技术将成为实现减碳目标的核心手段,具体表现为通过碳核算平台追踪混凝土全生命周期碳排放,推动低碳材料(如固废替代原料)与低碳工艺(如智能养护技术)的广泛应用。

三是平台化与生态化发展。头部企业积极主导构建行业级工业互联网平台,整合设计、生产、施工、运维等环节资源,形成“平台+生态”的新型产业模式,例如基于平台的“一站式混凝土解决方案”。

四是政策与标准加速完善。国家层面将持续出台更多细分领域的标准,如混凝土行业数据安全规范、智能工厂评价体系等;地方政府则通过“链长制”等机制,着力推动产业链上下游协同转型。

当前,我国预拌混凝土行业的数字化、智能化进程正从“信息化补课”阶段向“数字化、智能化赋能”阶段加速跨越。头部企业虽然已探索出可复制的转型路径,但整体发展仍呈现出“政策驱动、技术渗透、痛点犹存、前景广阔”的特点。展望未来,预拌混凝土行业数字化、智能化转型的步伐将更加坚定而踏实,因为数字化、智能化是混凝土企业提升运营效率、保障产品质量、降低综合成本,实现绿色可持续发展、增强核心竞争力、厚植新质生产力的关键路径。

来源:CCPA 张红

编辑:陈丽媛

审核:徐洁

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