中冶京誠(chéng)打造有色金屬銅冶煉數(shù)字孿生工廠標(biāo)桿

    發(fā)布日期：2020-08-21


系統(tǒng)整體架構(gòu)


近日，由中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司旗下的北京京誠(chéng)鼎宇管理系統(tǒng)有限公司和黑龍江紫金銅業(yè)公司攜手打造的有色金屬銅冶煉數(shù)字孿生工廠項(xiàng)目正式上線運(yùn)行。該項(xiàng)目是中冶京誠(chéng)新一代冶金智能制造整體解決方案在有色金屬加工領(lǐng)域的全面落地，標(biāo)志著中冶京誠(chéng)數(shù)字孿生工廠建設(shè)水平邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

秉承“一個(gè)中心、一張地圖、一個(gè)平臺(tái)”的整體設(shè)計(jì)理念，以“質(zhì)量、成本、綠色、智能”為目標(biāo)，中冶京誠(chéng)攜手黑龍江紫金銅業(yè)共同打造有色金屬銅冶煉行業(yè)的數(shù)字化工廠標(biāo)桿。該項(xiàng)目全面覆蓋企業(yè)的生產(chǎn)管理、能源管理、物流管理、設(shè)備管理、成本管理、質(zhì)量管理等全公司的各項(xiàng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)范圍。


數(shù)字化工廠工藝流程展示

先進(jìn)技術(shù)締造高效運(yùn)營(yíng)

伴隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大潮，數(shù)字化工廠逐漸成為國(guó)內(nèi)外制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，業(yè)內(nèi)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)：要實(shí)現(xiàn)智能制造，首先要打造數(shù)字化工廠平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

數(shù)字孿生工廠

黑龍江紫金銅業(yè)數(shù)字化工廠的建設(shè)以工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合BIM技術(shù)，GIS技術(shù)，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)，激光掃描技術(shù)等打造出虛擬的三維數(shù)字化靜態(tài)工廠，即一張地圖。整體建模范圍包含工廠的廠房建筑、道路設(shè)施、能源管線（地下管線、綜合管廊管線、架空橋架管線）、主要工藝設(shè)備等信息，覆蓋熔煉分廠、電解分廠、制酸分廠、動(dòng)力分廠、渣選分廠等整個(gè)生產(chǎn)工藝流程。


數(shù)字化工廠BI分析看板

以數(shù)字化編碼體系為基礎(chǔ)，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)全面集成企業(yè)從設(shè)計(jì)、交付到生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、運(yùn)維全生命周期數(shù)據(jù)，包括企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度信息、能源平衡監(jiān)控和報(bào)警信息、設(shè)備運(yùn)行報(bào)警以及維護(hù)保養(yǎng)信息、物流信息、環(huán)保信息、人員定位信息、視頻安防信息等，打造出與實(shí)體工廠完全一致的數(shù)字孿生工廠，為企業(yè)各級(jí)運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)提供全方位的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)工廠全生命周期管理。

一體化生產(chǎn)管控

基于數(shù)字孿生的一體化管理平臺(tái)集成企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，有效消除信息化系統(tǒng)的信息孤島，為實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、跨系統(tǒng)的智能調(diào)度和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)提供了可能，工藝、生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)維等多個(gè)部門(mén)協(xié)同運(yùn)作，大大提高了管理效率。例如：當(dāng)平臺(tái)接收到某個(gè)故障報(bào)警信號(hào)時(shí)，可通過(guò)報(bào)警設(shè)備名稱，快速的在三維平臺(tái)上進(jìn)行場(chǎng)景切換，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行定位，自動(dòng)切換顯示對(duì)應(yīng)視頻監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、相關(guān)的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)向設(shè)備責(zé)任人提示處理措施和處理步驟。如有必要可隨時(shí)在系統(tǒng)中查閱該設(shè)備的設(shè)計(jì)圖紙、操作和維護(hù)說(shuō)明書(shū)，實(shí)現(xiàn)快速故障響應(yīng)處理，同時(shí)智能分析該設(shè)備停機(jī)后對(duì)公司能源供應(yīng)、生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行造成的影響，提醒公司管控中心調(diào)度人員快速做出響應(yīng)。通過(guò)數(shù)字化工廠平臺(tái)的跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，企業(yè)的調(diào)度反應(yīng)能力可得到大幅提高，充分體現(xiàn)了一個(gè)中心的集中管控優(yōu)勢(shì)。

生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字孿生

數(shù)字化工廠平臺(tái)根據(jù)企業(yè)各類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)計(jì)劃，設(shè)備檢修計(jì)劃，以及產(chǎn)品原料配比，作業(yè)率、電流密度、殘極率等生產(chǎn)工藝參數(shù)，自動(dòng)生成熔煉、電解、制酸等各分廠的生產(chǎn)計(jì)劃，詳細(xì)包含各分廠的日作業(yè)計(jì)劃、原料需求計(jì)劃、電解出裝槽計(jì)劃等，指導(dǎo)各分廠提前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。

在計(jì)劃執(zhí)行實(shí)際過(guò)程中，可根據(jù)每日的實(shí)際生產(chǎn)情況動(dòng)態(tài)的進(jìn)行超產(chǎn)量、欠產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，并根據(jù)超產(chǎn)欠產(chǎn)情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整原料配比、給料速度、電流密度等工藝參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整，協(xié)助各分廠有效達(dá)成月度產(chǎn)量目標(biāo)，并在工藝參數(shù)允許的前提下，盡可能提高產(chǎn)品產(chǎn)量。據(jù)2020年上半年統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)效率提高了11%，提前20天完成半年生產(chǎn)任務(wù)，大幅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

數(shù)字孿生工廠結(jié)合AR/VR技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)虛擬化生產(chǎn)，虛擬化巡檢，打造企業(yè)的AR工廠，結(jié)合5G技術(shù)未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)，遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷。

設(shè)備運(yùn)維數(shù)字孿生

數(shù)字化工廠平臺(tái)可全方位的提升設(shè)備運(yùn)維的效率，以設(shè)備編碼為核心，通過(guò)設(shè)備三維模型全面集成設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行信息，跟蹤記錄設(shè)備的啟停機(jī)記錄、實(shí)際運(yùn)行壽命和相關(guān)的維護(hù)保養(yǎng)記錄。對(duì)于生產(chǎn)線的重要設(shè)備，數(shù)字化工廠平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備零部件級(jí)的管理，協(xié)助設(shè)備運(yùn)維人員快速了解設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造，如需對(duì)設(shè)備進(jìn)行下線裝配或更換個(gè)別零部件時(shí)，可借助數(shù)字化平臺(tái)以及VR和AR虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備在數(shù)字化平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)虛擬操作和虛擬裝配，提高實(shí)際運(yùn)維操作的準(zhǔn)確性及運(yùn)維效率。

可視化安全管理

此外，數(shù)字工廠平臺(tái)集成了人員定位技術(shù)、物流車(chē)輛定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入廠區(qū)的員工和車(chē)輛進(jìn)行全程安全監(jiān)控，對(duì)進(jìn)入工廠和車(chē)間等危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)的員工進(jìn)行實(shí)時(shí)定位跟蹤，了解車(chē)間內(nèi)的員工信息概況，如出現(xiàn)安全隱患時(shí)，可通過(guò)數(shù)字化平臺(tái)“一鍵式”通知現(xiàn)場(chǎng)員工進(jìn)行及時(shí)處理或逃離?，F(xiàn)場(chǎng)員工如遇到緊急情況可借助定位卡進(jìn)行一鍵SOS報(bào)警，報(bào)警人員可在數(shù)字化平臺(tái)中進(jìn)行聲光警示，提醒管控中心調(diào)度人員及時(shí)安排處理措施。

智能化決策支持

數(shù)字化工廠通過(guò)對(duì)工廠全壽命、生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)據(jù)集成，對(duì)企業(yè)各級(jí)管理者提供智能決策支持看板，通過(guò)各種趨勢(shì)圖、儀表盤(pán)直觀的展示企業(yè)的各種關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)管控的級(jí)別分為公司級(jí)看板和分廠級(jí)看板，協(xié)助各級(jí)管理人員和管控中心調(diào)度動(dòng)態(tài)掌控企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、質(zhì)量、產(chǎn)量、成本、設(shè)備健康、環(huán)保排放等全面信息，全面把控各種經(jīng)營(yíng)情況，提升管理效率。

數(shù)字孿生奠定智能未來(lái)

數(shù)字化工廠成功上線運(yùn)行標(biāo)志著黑龍江紫金銅業(yè)的整體智能工廠的規(guī)劃和建設(shè)已經(jīng)初見(jiàn)成效。未來(lái)，中冶京誠(chéng)和黑龍江紫金銅業(yè)將繼續(xù)深入合作，依托數(shù)字孿生工廠平臺(tái)，全面融合熔煉數(shù)模技術(shù)和大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)，全面深化數(shù)字工廠在設(shè)備運(yùn)行診斷、生產(chǎn)模擬仿真方向的應(yīng)用，為最終建設(shè)有色金屬智能工廠攜手奮進(jìn)，共創(chuàng)未來(lái)。 ?。ㄖ幸本┱\(chéng)　供稿）