當(dāng)精益智能落地有色金屬

周珣｜文

由中冶賽迪信息承建的中色大冶弘盛銅業(yè)智能工廠，是國內(nèi)首個整體規(guī)劃、全新建設(shè)的數(shù)字精益銅冶煉全流程智能工廠?；谥幸辟惖螩ISDigital 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，項目建設(shè)了生產(chǎn)運(yùn)營統(tǒng)一數(shù)字平臺，構(gòu)建起一系列智能應(yīng)用，在業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)了對銅冶煉生產(chǎn)全流程的一體化智慧操控和智慧管控。

早上9點(diǎn)，是中色大冶弘盛銅業(yè)收集昨日數(shù)據(jù)日報的時間。而一小時前，晚班的班組才剛剛結(jié)束工作。這意味著前一天4個區(qū)域、8個班組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要在1小時內(nèi)完成匯總、統(tǒng)計、分析。

“這么快的速度在以前是無法想象的，”負(fù)責(zé)日報上報的火冶片區(qū)技術(shù)員介紹道，“在智能工廠系統(tǒng)上線之前，我得到分布在各個生產(chǎn)區(qū)域的主控室，從一張張生產(chǎn)數(shù)據(jù)表格上把我要的數(shù)據(jù)拍下來?！痹俳?jīng)過數(shù)據(jù)的謄寫、篩選、計算，往往一上午的時間就過去了。而現(xiàn)在，線上系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、流轉(zhuǎn)、計算?！耙郧鞍胩斓墓ぷ?，現(xiàn)在快的時候40分鐘就能完成?！?/p>

在一線工作人員親歷的變化背后，是智能制造體系建設(shè)在弘盛銅業(yè)引發(fā)的深刻升級與變革。長期以來，我國是全球最大的銅冶煉和銅加工生產(chǎn)國，銅產(chǎn)業(yè)規(guī)模居全球首位。而銅作為我國緊缺戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，其產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展與國家經(jīng)濟(jì)安全息息相關(guān)。目前，行業(yè)正處于由數(shù)量規(guī)模擴(kuò)張，向質(zhì)量效益提升轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵期，銅業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。

管控平臺集成了豐富的智能應(yīng)用

由中冶賽迪信息技術(shù)（重慶）有限公司（以下簡稱“中冶賽迪信息”）承建的中色大冶弘盛銅業(yè)智能工廠，是國內(nèi)首個整體規(guī)劃、全新建設(shè)的數(shù)字精益銅冶煉全流程智能工廠?；谥幸辟惖螩ISDigital 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，項目建設(shè)了弘盛銅業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營統(tǒng)一數(shù)字平臺，并在平臺之上構(gòu)建起一系列智能應(yīng)用，在業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)了對銅冶煉生產(chǎn)全流程的一體化智慧操控和智慧管控，為弘盛銅業(yè)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)注入數(shù)智化新動能。

弘盛銅業(yè)智能工廠融合了中冶賽迪系信息在冶金智能制造領(lǐng)域多年的成功實踐，基于中冶賽迪信息“1平臺+N應(yīng)用+1中心”的數(shù)字精益創(chuàng)新架構(gòu)打造了有色冶金行業(yè)智能制造新標(biāo)桿。在“平臺+應(yīng)用”基礎(chǔ)上，中冶賽迪信息發(fā)揮了在冶金領(lǐng)域打造集控模式的大量成功經(jīng)驗，攜手弘盛銅業(yè)打造出集中化、協(xié)同化和扁平化生產(chǎn)組織模式，建立了面向全廠生產(chǎn)操控的智慧中心，進(jìn)一步降本增效，構(gòu)建了以成本最優(yōu)為目標(biāo)的全新一代數(shù)字精益銅冶煉智能工廠。

從人工計算到全局自動呈現(xiàn)：基于統(tǒng)一平臺的數(shù)字化管控

走進(jìn)弘盛銅業(yè)智慧中心，這個1 000多平方米的大廳已成為整個工廠的智慧大腦。實時監(jiān)控畫面、數(shù)據(jù)滾動更新，跟隨數(shù)字孿生的視角，人們能在三維數(shù)字工廠中穿梭，一窺工廠全貌。

基于中冶賽迪信息CISDigital工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)，弘盛銅業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營統(tǒng)一數(shù)字平臺覆蓋了銅生產(chǎn)火冶、化工、渣選、電解、動力等所有生產(chǎn)板塊，讓各個工序的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)清晰、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)在一張張監(jiān)控圖表、曲線、報表中。當(dāng)前生產(chǎn)狀況一目了然，長期數(shù)據(jù)趨勢準(zhǔn)確分析，系統(tǒng)的上線不僅減少了工作人員的溝通成本、重復(fù)勞動，更廣泛地釋放出數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的價值，為精準(zhǔn)操控、協(xié)同管控提供了支撐。

弘盛銅業(yè)技術(shù)員表示，從前紙質(zhì)記錄塞滿了整個辦公柜，要完成以月為單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、預(yù)測都需要很大的工作量?，F(xiàn)在隨著數(shù)據(jù)的積累，長時間的趨勢分析輕而易舉，也讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造更大價值成為可能。

智慧作業(yè)系統(tǒng)、智慧管控系統(tǒng)、智慧分析系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、三維數(shù)字工廠……中冶賽迪信息打造的一系列智能應(yīng)用上線以來，已經(jīng)深入到弘盛銅業(yè)的生產(chǎn)與管理當(dāng)中。目前應(yīng)用日平均瀏覽量超4 000次，用戶平均瀏覽時長達(dá)到3小時。

從“人找數(shù)”到“數(shù)找人” 強(qiáng)化工序聯(lián)動與無邊界協(xié)同

作為環(huán)環(huán)相扣的長流程工業(yè)，一塊高質(zhì)量陰極銅板的誕生要經(jīng)歷配料、熔煉、吹煉、精煉、電解等一系列環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)之間生產(chǎn)節(jié)奏如何緊密配合，并提高工廠整體的生產(chǎn)負(fù)荷率，是銅冶煉工廠創(chuàng)造效益的關(guān)鍵抓手。

以生產(chǎn)流程為脈絡(luò)，生產(chǎn)運(yùn)營統(tǒng)一數(shù)字平臺實現(xiàn)過程數(shù)字化，工藝參數(shù)、檢化驗信息、操作數(shù)據(jù)等信息隨著一個個環(huán)節(jié)在工序間同步流轉(zhuǎn)，為數(shù)字化管理、創(chuàng)新驅(qū)動奠定基礎(chǔ)。

在智控大廳的工位上，生產(chǎn)運(yùn)營中心主控員正開始一天的工作，他面前的兩個屏幕呈現(xiàn)著工作所需的各類數(shù)據(jù)圖表。指著陽極爐生產(chǎn)時序圖，主控員介紹道：“我們兩座陽極爐是交替工作的，完成氧化還原反應(yīng)之后它們就要進(jìn)行澆鑄?！倍鴥勺鶢t的澆鑄不能同時進(jìn)行，一旦“撞車”，其中一爐等待進(jìn)入澆鑄機(jī)的銅水將無處存放，工作人員就不得不壓低上游吹煉爐的工作負(fù)荷。對于追求高生產(chǎn)負(fù)荷、低加工成本的銅冶煉生產(chǎn)來說，這樣的情況是非常不利的。

曾經(jīng)，要了解陽極爐以及上游工序的生產(chǎn)狀況，主控員往往得找各個工序要數(shù)據(jù)、頻繁溝通。而現(xiàn)在兩座陽極爐的生產(chǎn)狀態(tài)、順序一目了然，上游數(shù)據(jù)聚合，異常數(shù)據(jù)自動標(biāo)紅閃爍，主控人員能夠及時地對生產(chǎn)的方方面面進(jìn)行及時糾偏，協(xié)同管控。

通過感知、監(jiān)測、控制、整合、協(xié)同等方式，智能工廠讓各工序信息實體連接和融合得更緊密，使曾經(jīng)分散在各個工序現(xiàn)場的操控人員匯聚到集控中心，不僅遠(yuǎn)離了存在危險源的生產(chǎn)現(xiàn)場，還通過工序、崗位間的邊界消融，讓各個操作片區(qū)單元有機(jī)聚合成集中操控、管控整體，實現(xiàn)了大規(guī)模集控和無邊界協(xié)同，將生產(chǎn)組織和管理效能提升到了一個新的高度。

從經(jīng)驗相傳到模型算法 智能輔助決策成為現(xiàn)實

在數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)之上，中冶賽迪信息創(chuàng)新打造了工藝制度優(yōu)化模型、生產(chǎn)指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析等智能應(yīng)用，運(yùn)用當(dāng)前先進(jìn)的算法和分析技術(shù)，讓數(shù)據(jù)融入生產(chǎn)技術(shù)和組織不斷優(yōu)化改善的過程當(dāng)中，充分釋放數(shù)據(jù)的價值。

“氧化期望時長0.5～1小時，每爐進(jìn)料總量600～680 噸。”在工藝制度優(yōu)化模型中輸入氧化時長的期望值，系統(tǒng)就能基于已有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自動計算出詳細(xì)的推薦工藝制度，為作業(yè)水平的不斷提升提供了強(qiáng)有力的支撐。這些智能化創(chuàng)新技術(shù)讓老師傅口口相傳的工藝經(jīng)驗?zāi)軌蚩焖傧路诺矫總€操作崗位的具體操作環(huán)節(jié)中，使全員的精準(zhǔn)作業(yè)成為日常。

數(shù)據(jù)的能量改變著現(xiàn)在，更預(yù)測著未來。系統(tǒng)不僅能顯示熔煉、吹煉、精煉目前的爐次配合狀態(tài)，更能通過歷史數(shù)據(jù)與操作數(shù)據(jù)對未來節(jié)奏進(jìn)行預(yù)測，讓生產(chǎn)調(diào)度與管理防患于未然。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級，不僅讓生產(chǎn)過程更加透明可控，也讓各個班組、層級、工序的能耗、業(yè)績數(shù)據(jù)得到高效統(tǒng)計。工廠全員能夠以數(shù)據(jù)為坐標(biāo)，完成對標(biāo)、找差、優(yōu)化的改善閉環(huán)，讓精益智能、持續(xù)提升成為可能。

中冶賽迪信息在弘盛銅業(yè)的實踐中，構(gòu)建了基礎(chǔ)數(shù)字化、過程自動化、管理可視化、分析多端化四大特征的智能工廠。通過管理創(chuàng)新、組織變革、流程再造、信息共享，實現(xiàn)扁平化管理、大規(guī)模集控、無邊界協(xié)同、大數(shù)據(jù)決策。

據(jù)悉，在一系列智能制造舉措下，弘盛銅業(yè)的人均年產(chǎn)能達(dá)到600噸，超出全國行業(yè)企業(yè)人均年產(chǎn)能先進(jìn)水平270噸2倍以上，弘盛銅業(yè)人均年產(chǎn)值更是達(dá)到3 500萬元。

基于冶金智能制造的長期積淀，中冶賽迪信息全流程智能化解決方案正在呈現(xiàn)出跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的共性價值。中冶賽迪信息也將持續(xù)奮斗在數(shù)實融合、動能轉(zhuǎn)換的道路上，為新型工業(yè)化進(jìn)程作出更多貢獻(xiàn)。