2026年非金属矿物制品业生产过程智能化改造：路径、案例与展望

汇报人:12342026/04/142026年非金属矿物制品业生产过程智能化改造：路径、案例与展望CONTENTS目录01

行业发展现状与智能化转型需求02

政策驱动与行业发展目标03

核心智能化技术应用体系04

典型案例深度剖析CONTENTS目录05

智能化改造实施路径与步骤06

改造成效与综合效益评估07

未来趋势与挑战对策行业发展现状与智能化转型需求01行业定义与核心地位非金属矿物制品业是通过对非金属矿物原料进行加工、处理和制造而成的工业领域，涵盖陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、石墨、矿物功能材料等产品，是支撑国民经济发展的基础性产业，2024年1-9月规模以上企业数达50099个，占工业总企业比重9.91%。能源消耗与结构特征作为高耗能行业，能源消费量在全国工业总能耗中占比大，能源结构以煤炭为主，清洁能源使用比例相对较低。生产环节能耗损失大，设备与工艺对能耗水平影响显著，部分企业因设备老化、技术水平低导致单位产品能耗较高。生产流程与技术特性生产流程包含原料破碎、磨矿、浮选、烧结等多个环节，涉及复杂物理化学变化，多在高温高压条件下进行，连续性强且难以实时动态监测调控，具有显著的“黑箱”属性。技术创新方向聚焦新材料研发、智能制造与绿色制造技术。应用领域与市场需求产品广泛应用于建筑、电子、汽车、包装、新能源、环保等领域。随着“双碳”目标推进，新能源、环保材料需求旺盛，推动行业向高端化、智能化、绿色化转型，2026年1-2月全国非金属矿物制品业累计出口货值261亿元，同比增长4.8%。非金属矿物制品业的行业定位与特点生产过程面临的核心痛点与挑战01能源消耗总量高且结构失衡非金属矿物制品业作为高耗能行业，能源消费量在全国工业总能耗中占比大，且能源结构以煤炭为主，清洁能源使用比例低，节能降碳压力显著。02数据采集整合难与监测分析粗放传统企业能源数据分散于孤立计量设备，依赖人工抄表导致数据滞后、误差大，难以集中整合多品类能源数据形成"数据孤岛"；能耗监测无法实时掌握各车间、设备动态，节能措施缺乏精准数据支撑。03设备运行维护被动与工艺能耗损失大关键生产设备运行状态缺乏实时监测与智能预警，故障发现滞后易造成非计划停机和能源浪费；生产环节多，能量损失严重，部分企业因设备老化、技术水平低导致单位产品能耗较高。04能源成本核算对标难与政策合规压力能源成本分摊不清晰，难以准确核算各部门、产品能耗成本及与预算对标；在"双碳"目标及高耗能行业阶梯电价等政策下，企业面临能耗总量和强度"双控"压力，需通过精细化管理满足环保法规要求。智能化改造的必要性与价值潜力

政策驱动：硬性指标明确转型要求国家矿山安全监察局要求2026年非煤矿山重点岗位智能装备替代率不低于20%，非金属矿露天矿山和地下矿山推进运输作业无人化，政策倒逼行业智能化转型。

行业痛点：传统模式制约发展非金属矿物制品业面临能源消耗总量高、结构以煤炭为主、生产环节能耗损失大、设备与工艺影响能耗水平等问题，数据采集与整合难、能耗监测分析粗放等管理痛点突出。

效率提升：智能化改造成效显著山东统一陶瓷通过全自动陶瓷智能产线信息化集成应用，生产效率提高25%，产品不合格率降低22%，节约人工10人；新兴管业引入机器人，生产效率提升15％，年节约人工成本约190万元。

绿色发展：助力节能降碳目标福建长城华兴玻璃通过智能化改造，高白料、茶料玻璃瓶单位产品综合能耗分别优于行标先进值41%和31%，光伏发电量约1802万千瓦时，优化用能结构；MyEMS开源能源管理系统助力企业实现5%-20%的能耗降低。政策驱动与行业发展目标02国家层面智能化转型政策框架

顶层设计与目标要求国家矿山安全监察局2025年12月印发《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》，明确要求露天和地下矿山推进运输作业无人化，2026年非煤矿山重点岗位智能装备替代率不低于20%，构建“减人、增安、提效”的智能化体系。

重点行业推进政策工业和信息化部等六部门《原材料工业数字化转型工作方案（2024—2026年）》提出，到2026年打造120个以上数字化转型典型场景，培育60个以上数字化转型标杆工厂，重点行业关键工序数控化率显著提升。

激励与保障措施政策支持方面，企业智能化改造投入可享受税收减免（2024-2027年期间，安全生产专用设备智能化改造投入不超过原计税基础50%的部分，可按10%抵免当年应纳税额），并可在安全生产费用中列支相关支出，同时对达标企业在产能核增、安全生产标准化考核等方面给予倾斜。2026年关键指标：智能装备替代率与产能要求非煤矿山智能装备替代率硬性指标根据《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》要求，到2026年，非煤矿山重点岗位作业人员的智能装备替代率不低于20%，推动运输作业无人化等智能化改造。智能化产能占比与运行效率标准参考煤矿智能化相关政策导向，预计非金属矿物制品业智能化产能占比将逐步提升，智能化生产系统运行率需达到80%以上，以确保改造实效与生产连续性。区域政策差异化推进要求地方层面如山东省出台非煤矿山“四化”验收标准，对地下矿山采掘支运机械化、固定设施自动化等四大板块细化158项评估内容，推动智能装备替代与产能升级落地。地方政策支持与激励措施智能化改造专项行动与资金支持多地出台专项政策推动制造业数智化转型，如江西省实施《深化制造业数智化转型行动计划（2026-2027年）》，推动10000家以上企业深度利用工业互联网生态提升，1000家以上企业数字化全流程提升，并培育100个人工智能典型应用场景。梯度培育与标杆示范引领各地方通过分类分级培育智能工厂，如山东省出台非煤矿山“四化”验收工作指引，将矿山划分为不同类别并引入分类系数，对基础条件相对薄弱矿山给予适当激励，推动形成可复制的智能化转型样本。税收与财政激励政策企业在2024年1月1日至2027年12月31日期间发生的安全生产专用设备智能化改造投入，不超过该专用设备购置时原计税基础50%的部分，可按照10%比例抵免企业当年应纳税额，且非煤矿山开采企业可在安全生产费用中列支智能化建设支出。差异化监管与正向激励矿山安全监管部门对金属非金属矿山安全风险等级评估时，将自动化智能化应用水平作为正向激励内容，评估得分越高风险等级越低，对低风险矿山以自我管理为主、随机抽查为辅，激励企业提升智能化水平。核心智能化技术应用体系03物联网与工业互联网平台构建

全品类能源数据采集与整合MyEMS开源能源管理系统支持20多种工业协议，对接多种智能设备，整合电、水、气、热等全品类能源数据，打破传统数据孤岛，实现能源透明化管理与精确核算。

生产设备状态实时监测与预警在核心设备部署工业传感器，通过5G专网实时采集温度、压力等关键参数，实现对磨粉机等关键生产设备运行状态的实时监控与智能预警，减少非计划停机与能源浪费。

行业级工业互联网平台应用推动工业互联网与重点产业链“链网协同”，打造适配非金属矿物制品业的工业互联网解决方案，如ZW-MES全产业链生产管控平台，实现生产计划、质量、物流等全要素协同。

数据中台与可视化管理构建统一数据中台，形成全矿区数据"一张图"，结合帆软BI等平台实现生产、能耗、设备等核心数据集中呈现与多维度看板分析，为智能决策提供数据支撑。人工智能与大数据分析赋能生产优化

智能数据分析驱动生产参数优化通过人工智能算法对矿物加工过程中的实时数据进行分析，优化生产参数，实现生产流程的精准调控，提升生产效率。

AI预测性维护降低设备故障风险基于大数据分析和机器学习，对设备运行状态进行实时监测与故障预测，变被动维修为主动预防，减少非计划停机时间。

大数据优化资源配置与浪费控制通过大数据分析识别生产中的浪费点，优化资源利用效率，减少能源消耗和物料浪费，助力企业降本增效。

多维度能耗分析与能效提升策略利用大数据技术对水、电、汽等多品类能源数据进行整合分析，生成设备错峰运行、低效设备改造等可落地的能效优化策略。生产线全流程虚拟映射构建覆盖生产全流程的数字孪生平台，实时映射物理生产线状态，实现生产参数、设备运行、物料流转等数据的可视化监控与动态调整。如新兴管业计划通过数字孪生技术实现生产流程“数字孪生”，达成虚拟与物理数据交互双控双调。工艺参数优化与仿真测试利用虚拟仿真技术对生产工艺参数进行模拟优化，减少物理试错成本。例如，某新型材料公司通过引入人工智能驱动的实验平台，结合虚拟仿真，将产品开发周期缩短30%，并提升产品性能指标。设备维护与故障预警通过数字孪生对关键设备进行全生命周期管理，实时监测设备运行数据，结合AI算法预测潜在故障，实现从“事后维修”到“事前预防”的转变，提升设备综合效率。如包钢股份对263131个设备测点实时采集数据，异常时自动触发多级报警。生产流程优化与效率提升基于数字孪生模型对生产流程进行仿真分析，识别瓶颈并优化调度，提升生产组织与管理效率。山东统一陶瓷通过数字化、网络化集成，实现数据化管理最优最短流通路径，生产效率提高25%。数字孪生与虚拟仿真技术应用能源管理系统与绿色低碳技术融合能源管理系统的核心定位与价值

MyEMS开源能源管理系统定位为开源驱动的全流程能源管控，致力于让企业以最低成本实现专业级能源监控、分析与优化，构建“数据采集-监控-分析-优化-预警”的全流程能源管理闭环，帮助企业从被动计量转向主动优化，提升能效5%-20%。能源管理与可再生能源协同应用

福建长城华兴玻璃有限公司利用厂区屋顶建设14.6MW分布式光伏，2023年光伏发电量约1802万千瓦时，有效降低外购电力，优化用能结构，同时推动窑炉余热蒸汽发电项目，进一步提高资源利用效率。数字化能源管控实现节能降碳

山东统一陶瓷通过集成物联网、大数据等技术，实现能源及排污管理系统实时在线管控，对水、电、汽等能源介质进行计量与管理，生产车间改造后生产效率提高25%，产品不合格率降低22%，实现了节能降碳与效益提升的双重目标。典型案例深度剖析04山东统一陶瓷：智能生产线信息化集成实践核心问题与转型目标面对企业资源共享机制不健全、管理流程不符合GAMP规范要求、生产成本和综合经营成本较高等现实问题，山东统一陶瓷科技有限公司上线全自动陶瓷智能生产线信息化集成应用，推动企业转型升级。信息技术集成应用充分应用集成物联网、人工智能、云计算、大数据等信息技术，集成战略管理、供应链管理、生产管理和运营管理，实现生产数据从线上化、数据化到智能化的全生命周期管理。能源及排污管理创新实现了能源及排污管理系统实时在线管控，可实时对水、电、汽等能源和介质进行计量与管理，实现实时监控、控制、优化调度和综合管理。信息集成与效率提升通过数字化、网络化，将设备与工艺系统、生产系统和其他管理系统进行信息集成，实现数据化管理最优最短流通路径，提高生产的组织与管理效率。改造实施成效陶瓷生产车间改造后，生产效率提高25%，产品不合格率降低22%，节约人工10人，实现了订单式定制，实现了库存最优化乃至“零库存”，库存周转率提高13%。企业概况与能效成果福建长城华兴玻璃成立于2008年，是全球单一生产基地最大、智能化程度最高的玻璃瓶生产基地之一，2023年玻璃瓶罐产量35万吨，入选2024年福建省非金属矿物制品业能效“领跑者”。2023年高白料、茶料玻璃瓶单位产品综合能耗分别为192.07kgce/t、185.49kgce/t，分别优于行标先进值41%和31%。智能化生产系统集成应用建设以SAP、MES、自动化系统为核心的综合集成平台，实现各业务模块间数据有效传输。SAP将主数据和生产计划传递给MES，MES向自动化车间层下达生产计划并实时采集数据，形成从计划到执行的闭环管理，提升生产协同效率。节能降耗技术改造与能源结构优化推动60万吨绿色智能轻量化玻璃瓶生产线技改项目，采用全球领先技术使瓶体重量降低约30%，同等产量下节电30%、节天然气20%、节水40%，中水回用率达98%。利用厂区屋顶建设14.6MW分布式光伏，2023年发电量约1802万千瓦时，有效降低外购电力。精细化能源管理与未来规划制定明确的能源管理工作规则和计量管理制度，建立能源绩效分析系统，将节能指标分解至生产线和个人。下一步计划投资6600万元实施窑炉余热蒸汽发电、玻璃碎加工干洗等技改项目，进一步提高资源利用效率，践行绿色环保可持续发展理念。福建长城华兴玻璃：能效领跑者的智能化路径台泥英德厂：无人矿卡与全矿区智能化运输

项目概况与规模台泥英德厂通过二期项目交付8台希迪纯电动无人矿卡，叠加一期10台，实现全矿区无人化运输生产，是矿山智能化转型的重要实践。

技术应用与场景实现项目应用无人驾驶技术，实现矿石运输、排土排渣全天候无人化作业，运输路线固定、装卸点位明确，场景相对封闭，适配成本低、复制速度快。

政策驱动与行业意义响应《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》要求，推动非煤矿山运输作业无人化，为非金属矿智能化运输树立标杆，助力行业“减人、增安、提效”目标实现。MyEMS系统：开源能源管理的行业应用

核心定位与价值主张MyEMS核心定位为开源驱动的全流程能源管控，致力于让企业以最低成本实现专业级能源监控、分析与优化，构建“数据采集-监控-分析-优化-预警”的全流程能源管理闭环。

打破数据孤岛，实现能源透明化管理通过统一的数据采集平台，整合电、水、气、热等全品类能源数据，支持20多种工业协议，对接多种智能设备，有效解决传统管理中数据分散、滞后的问题，让企业对能耗数据一目了然且能精确核算。

零授权成本，降低数字化转型门槛采用开源架构，用户无需支付高昂的软件授权费，仅需承担硬件及部署成本，初期投入较商业系统降低60%以上，同时支持基于Python/Django技术栈的二次开发，适配非金属矿物制品业个性化管理需求。

从被动计量到主动优化的能效提升通过多维度能耗分析、AI能耗预测及节能潜力评估，系统能生成可落地的优化策略，如设备错峰运行、低效设备改造等，助力企业从“数据盲”转变为“节能精”，实现5%-20%的能耗降低。智能化改造实施路径与步骤05顶层设计与转型规划制定政策导向与合规要求融入深入解读《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》等政策，将危险繁重岗位机器人替代率≥20%、井下作业人员减少10%等硬指标纳入规划核心参数，确保转型方案符合国家及地方监管要求。企业现状诊断与痛点分析围绕生产系统割裂、数据孤岛、能耗高、设备维护被动等行业共性痛点，结合企业实际，如山东统一陶瓷曾面临的资源共享机制不健全、管理流程不规范等问题，进行全面诊断，明确转型需求。分阶段实施路径规划制定“短期合规-中期协同-长期优化”的三阶段路径。短期优先实施机器人替代、数据采集等基础模块；中期打通各系统数据，实现生产调度与安全监控联动；长期引入数字孪生、AI优化，提升智能化水平至行业标杆。技术架构与资源配置方案采用“端-边-云-用”一体化架构，部署物联网传感器、边缘计算节点及工业云平台，整合AI、大数据等技术。参考包钢股份“1-5-N”架构经验，合理配置硬件、软件及人力资源，保障系统兼容性与可扩展性。核心技术架构搭建遵循“自主研发为主、外部协同为辅”原则，构建“1-5-N”数字化转型技术架构，1个核心平台（如ZW-MES全产业链生产管控平台），5大支撑系统（智能物流与仓储、质量检测管理等），N个应用场景（冶炼厂IoT数字化采集与协同等）。关键技术应用选型集成物联网、人工智能、云计算、大数据等信息技术，如部署智能传感器、工业机器人、AGV/RGV等智能装备，应用数字孪生、AI能耗预测及节能潜力评估等技术。系统集成实施路径实现设备与工艺系统、生产系统和其他管理系统信息集成，构建“数据采集-监控-分析-优化-预警”全流程能源管理闭环，打通ERP、MES、自动化系统等数据链路，实现数据化管理最优最短流通路径。技术选型与系统集成方案数据采集与平台建设实施

01全要素数据采集体系搭建部署物联网传感器、RFID读写器等终端，实时采集生产工艺参数（如温度、压力）、设备运行状态、能耗数据（水、电、汽等）及物流信息，实现从原料入厂到成品出厂全流程数据采集，打破“数据孤岛”。

02工业互联网平台架构构建构建“云-网-边-端”协同的工业数字基础设施，包括边缘计算网关、IDC智算中心与骨干光环网，支持20多种工业协议，对接智能设备与管理系统，实现数据统一管理与智能分析。

03能源管理系统集成应用集成MyEMS等开源能源管理系统，实现能源及排污管理系统实时在线管控，对水、电、汽等能源介质进行计量、监控、优化调度和综合管理，助力企业节能降碳。

04数据中台与可视化平台建设建立统一数据中台，整合ERP、MES、WMS等系统数据，通过BI平台实现生产、质量、能耗等核心数据集中呈现与多维度分析，为管理决策提供数据支撑。人员培训与组织能力提升

复合型人才培养体系构建针对非金属矿物制品业智能化转型需求，建立涵盖人工智能、工业互联网、物联网等数字技术与行业工艺知识的复合型人才培养体系。如包钢股份通过校企合作、内部培训等方式，培养既懂矿山工艺又掌握AI、大数据技术的专业人才，解决“懂矿山不懂AI，懂AI不下井”的人才断层问题。

技能提升与岗位适配培训围绕智能化设备操作、数据采集与分析、智能系统运维等关键岗位，开展针对性技能培训。例如新兴管业在推进“机器人军团”应用时，对员工进行机器人操作与维护培训，一年节约人工成本约190万元，生产效率提升15％左右。

组织架构与管理模式优化调整企业组织架构，设立数字化转型专项部门，明确职责分工，推动跨部门协同。建立与智能化生产相适应的管理流程和激励机制，如山东统一陶瓷科技有限公司通过集成战略管理、供应链管理等系统，实现数据化管理最优路径，提升组织管理效率。

安全与合规意识强化结合《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》等政策要求，加强员工安全操作规范和智能化系统安全使用培训，提升安全风险防范意识和合规操作能力，确保智能化改造过程中的生产安全。改造成效与综合效益评估06生产效率提升典型案例山东统一陶瓷科技有限公司上线全自动陶瓷智能生产线信息化集成应用后，生产效率提高25%，节约人工10人，库存周转率提高13%。产品质量改善成果山东统一陶瓷科技有限公司通过智能化改造，产品不合格率降低22%；福建长城华兴玻璃有限公司高白料玻璃瓶、茶料玻璃瓶单位产品综合能耗分别优于行标先进值41%和31%。智能化设备应用效益新兴管业铸管数智化产线投入35台机器人，一年节约人工成本约190万元，生产效率提升15％左右；弘盛铜业实现主要产品生产流程无人化全覆盖，提升作业效率。生产效率与产品质量提升数据能源消耗与运营成本优化分析

行业能源消耗现状与挑战非金属矿物制品业能源消耗总量占全国工业总能耗比重较高，能源结构以煤炭为主，生产环节能耗损失大，设备与工艺对能耗水平影响显著。同时面临数据采集与整合难题、能耗监测与分析粗放等管理痛点。

能源管理系统应用价值MyEMS开源能源管理系统通过打破数据孤岛、零授权成本、从被动计量到主动优化，助力企业实现专业级能源监控、分析与优化，构建全流程能源管理闭环，可降低能耗5%-20%。

典型企业能效提升案例福建长城华兴玻璃通过提升节能管理精细化水平、建设智能化生产系统、加大技术改造力度及优化能源结构，2023年高白料、茶料玻璃瓶单位产品综合能耗分别优于行标先进值41%和31%，中水回用率达98%。

运营成本优化综合效益山东统一陶瓷科技通过全自动陶瓷智能生产线信息化集成应用，生产效率提高25%，产品不合格率降低22%，节约人工10人，库存周转率提高13%，实现订单式定制与库存最优化。安全管理与环保绩效改善智能化安全监测与预警系统部署物联网传感器与AI视频分析技术，实现对危险区域、设备状态、人员行为的实时监测。如弘盛铜业通过智能系统实现硫酸灌装无人化，减少人工接触风险；国家矿山安全监察局要求2026年非煤矿山重点岗位智能装备替代率不低于20%，提升本质安全水平。设备智能运维与故障预防利用振动、温度等传感器实时采集设备数据，结合AI算法实现预测性维护。包钢股份对26万余个设备测点进行实时监控，异常时自动触发多级报警，设备综合效率（OEE）提升至88%以上，减少非计划停机导致的安全隐患与能源浪费。能源管控与碳排放优化应用MyEMS等能源管理系统，整合电、水、气等多品类能耗数据，实现实时监控与优化调度。山东统一陶瓷通过能源在线管控系统，生产效率提高25%，产品不合格率降低22%；福建长城华兴玻璃建设14.6MW分布式光伏，2023年发电量约1802万千瓦时，优化用能结构。环保工艺与资源循环利用推广清洁生产技术，如福建长城华兴玻璃实施窑炉余热蒸汽发电、碎玻璃干洗技改，中水回用率达98%，实现工业废水零排放；《建材行业稳增长工作方案》强调通过数字化、绿色化改造，推动先进无机非金属材料产业规模持续增长，提升资源利用效率。未来趋势与挑战对策07技术融合与创新方向展望

人工智能与工业互联网深度融合预计到2027年，人工智能技术在非金属矿物制品业生产场景应用比例将显著提升，通过构建行业垂类模型和智能体，如质量控制自动化、供应链优化等，推动生产效率提升15%-20%，助力企业从数据驱动决策迈向智能自主决策。

数字孪生与虚拟仿真技术普及数字孪生技术将广泛应用于生产线全流程模拟与优化，如福建长城华兴玻璃通过建设数字孪生平台实现生产参数动态调优，未来三年，该技术有望使行业新产品研发周期缩短30%，试错成本降低25%以上。

绿色智能装备与能源管理协同结合MyEMS等开源能源管理系统与光伏、余热回收等绿色技术，推动能源结构优化，预计到2027年，行业重点企业单位产品能耗将再降10%-15%，如台泥英德厂通过纯电动无人矿卡与分布式光伏协同，实现能源成本降低20%。

5G+工业互联网规模化应用随着5G-A技术商用化推进，非金属矿物制品业将实现设备互联、数据实时交互与远程监控，重点行业关键工序数控化率有望提升至75%以上，如弘盛铜业通过5G+智能灌装系统，实现生产全流程无人化与效率提升25%。数字化供应链平台建设支持企业建设数字化供应链，整合运营全生命周期信息，开放系统接口带动配套企业标准化改造，促进数据贯通与业务协作，推动大中小企业协同融通。产业大脑体系与链网协同加快“1+N”产业大脑体系建设，打造贯通产业链、供应链等多链的数字底座，推动行业大脑与工业互联网深度融合，提升产业服务能力与治理水平。共享智造与集群协同创新推动“工业互联网平台+园区”融合，探索集采集销、协同制造等共享智造新模式，促进资源在线化、产能柔性化及产业链协同化，提升集群整体效能。行业协同与标准体系共建围绕共性需求挖掘转型典型场景，支持企业与服务商联合开发标准化解决方案，组建数字化服务公司开放输出场景方案，完善产业链协同标准体系。产业链协同与生态构建转型过程中的关键挑战与应对策略技术路径选择与投入产出平衡难题企业面临智