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環(huán)保

數(shù)字化助力有色金屬行業(yè)創(chuàng)新:一場技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的激情碰撞

2025China.cn   2023年11月21日

“中國新經(jīng)濟”的內(nèi)涵是什么?如何實現(xiàn)“高質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展”?在今年的全國兩會上,相關(guān)的熱議話題和報告已經(jīng)給出明確答案:數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟的融合。實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的“數(shù)”與“實”深度融合,是推動實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、加快數(shù)字中國建設(shè)、實現(xiàn)高質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。而推動有色金屬行業(yè)的數(shù)實融合,將切實加速企業(yè)實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)以及數(shù)智、低碳化的高質(zhì)量發(fā)展。

數(shù)實融合、高質(zhì)量發(fā)展并非一步之遙

數(shù)實融合的路徑已經(jīng)非常清晰,然而在有色金屬行業(yè),這條發(fā)展之路依然道阻且長。

● 安全:安全環(huán)保生產(chǎn)的風險治理與預(yù)警仍是重點

在有色金屬行業(yè),“安全”是企業(yè)生產(chǎn)的基石,“環(huán)?!笔瞧髽I(yè)生產(chǎn)的底線。當前我國部分生產(chǎn)企業(yè),在生產(chǎn)安全與環(huán)保方面的風險治理還存在著一些“短板”,特別是缺乏風險管理的專業(yè)系統(tǒng)與新型檢測設(shè)備,企業(yè)仍需提高安全環(huán)保生產(chǎn)風險預(yù)警與治理能力。

● 數(shù)字化:不只是“處理數(shù)據(jù)”這么簡單

有色金屬企業(yè)面臨著生產(chǎn)效率低、資源利用率低、生產(chǎn)過程不透明、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定等困境,數(shù)字化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。而在轉(zhuǎn)型過程中,很多企業(yè)存在認知不到位、缺乏方法論支撐等問題,誤認為“數(shù)字化”只是用更先進的設(shè)備去收集數(shù)據(jù),卻忽略了數(shù)字化不僅是技術(shù)更新,而且是經(jīng)營理念、戰(zhàn)略、組織、運營等全方位的變革。數(shù)字化需要從全局謀劃,從系統(tǒng)與平臺開始搭建,做到精準數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)打通、合理分析并做出生產(chǎn)決策。

● 效率:實現(xiàn)智能制造,需要加強人、機、物的有效銜接

有色金屬企業(yè)同時還面臨著原材料價格波動大,導(dǎo)致生產(chǎn)成本不穩(wěn)定的情況發(fā)生——智能制造是提高生產(chǎn)效率的重要方法之一,其核心理念是將信息技術(shù)和制造技術(shù)有機結(jié)合在一起,使得制造過程更加智能化,更加高效化,加強人、機、物的有效銜接,實現(xiàn)高效運營。

● 低碳化:面臨“認知不足”與“落地執(zhí)行難”兩大挑戰(zhàn)

在綠色低碳發(fā)展的大趨勢之下,部分有色金屬企業(yè)存在“認知不足”和“無法推進”兩大難題。首先,有些企業(yè)對于減碳的認知存在誤區(qū)——“減碳”的動力來自外壓而非內(nèi)生,企業(yè)并沒有意識到通過一系列的減碳行為,可以提升自身的經(jīng)濟效益和競爭力。而在落地推進層面,有的企業(yè)以抵消代替自身減碳,不具可持續(xù)性;有的企業(yè)則尚未形成清晰可執(zhí)行的減碳路線圖,也沒有足夠的技術(shù)支撐減碳落地。此外,在執(zhí)行方面,企業(yè)缺少對生產(chǎn)進程的物耗、能耗和排污等方面的精確數(shù)據(jù)作為支撐。

覆蓋全生命周期,為企業(yè)提供端到端的數(shù)字化方案

憑借對行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求與痛點的深刻理解,以及在數(shù)字化與創(chuàng)新領(lǐng)域的落地經(jīng)驗,施耐德電氣打造了從現(xiàn)場到云端,覆蓋咨詢、頂層規(guī)劃、落地執(zhí)行的全生命周期解決方案,幫助企業(yè)從認知層面到落地層面深刻理解數(shù)字化與低碳化,從規(guī)劃到執(zhí)行全面助力企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)安全穩(wěn)定與效率提升,發(fā)展綠色低碳能力,為加速企業(yè)數(shù)字化、低碳化“雙轉(zhuǎn)型”進程賦能。

以某大型有色金屬公司為例,施耐德電氣為其提供了涵蓋數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢服務(wù)及軟件解決方案,其中數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢包含集團戰(zhàn)略咨詢以及下屬生產(chǎn)企業(yè)(銅業(yè)公司、鉛鋅廠、冶煉廠)的智能工廠建設(shè)規(guī)劃咨詢;軟件解決方案包含智能配電系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)EMS+、先進過程控制系統(tǒng)AVEVA? APC、數(shù)字化交付平臺AVEVA AIM、數(shù)據(jù)采集平臺ASP、預(yù)測性維護顧問PMA等,打造了集數(shù)字化管理、生產(chǎn)管控決策于一體的有色冶煉示范基地。通過提升生產(chǎn)智能化、信息化水平來實現(xiàn)平穩(wěn)運營,在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時,最大程度減少了能源損耗,該有色金屬公司也因此成為了傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)實融合的典范。

扎根企業(yè)一線,“七大法寶”加速產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

針對行業(yè)內(nèi)較為棘手的疑難問題,施耐德電氣堅持扎根有色行業(yè)一線,結(jié)合產(chǎn)品及服務(wù)能力進行智能化攻關(guān)研究開發(fā),形成了有色行業(yè)端到端完整的數(shù)字化解決方案。方案包含設(shè)計與建造以及運營優(yōu)化各階段,致力于賦能有色生產(chǎn)企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型。具體落地方案由以下“七大法寶”實現(xiàn):

設(shè)計建造階段

1. 三維設(shè)計軟件 AVEVA E3D Design

從設(shè)備建模、管道設(shè)計、結(jié)構(gòu)與建筑布局、橋梁與電纜布置到集成協(xié)同設(shè)計等方面提供便捷統(tǒng)一的多專業(yè)協(xié)同三維設(shè)計能力,提高工程項目設(shè)計效率與質(zhì)量,為客戶降低項目成本,保障項目按進度高質(zhì)量交付。例如:在保溫、伴熱和涂漆設(shè)定以及工藝流程設(shè)計階段,可通過提前建模提升前期與后期的效率與質(zhì)量,節(jié)約成本。

2. 材料和施工管理系統(tǒng) AVEVA ERM

可將初始項目規(guī)劃、材料定義、材料管理、采購物流以及施工計劃管理集成到統(tǒng)一的數(shù)字化系統(tǒng)中,幫助企業(yè)在項目建設(shè)期把控項目進度與質(zhì)量。例如:大宗散材、預(yù)制件&位號類材料管理,動態(tài)優(yōu)化配料等。

3. 數(shù)字化交付(資產(chǎn)信息管理平臺)AVEVA AIM

覆蓋設(shè)計、采購、建設(shè)及運維全流程,從3D建模、邏輯圖,到采購與施工信息,可實現(xiàn)可靠高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)信息管理,與PI一道構(gòu)建企業(yè)級工業(yè)數(shù)據(jù)底座,幫助用戶高效訪問、組織驗證和協(xié)作處理數(shù)據(jù)。

運營優(yōu)化階段

4. 大數(shù)據(jù)管理平臺AVEVA PI System

PI平臺可實現(xiàn)ms級實時采集,單機支持超過2000W點數(shù)據(jù)接入,保障信息合規(guī)、正確、一致;可將零碎的生產(chǎn)數(shù)據(jù)整合,形成系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),支持模板化的管理并將設(shè)備進行分組,夯實企業(yè)生產(chǎn)與運維的數(shù)字化底座。

而PI與AIM的結(jié)合使用,可以使設(shè)計、工程與建設(shè)的“靜態(tài)”數(shù)據(jù)與生產(chǎn)運行、設(shè)備維護的“動態(tài)”數(shù)據(jù)相結(jié)合,實現(xiàn)自由流動的同時,夯實企業(yè)數(shù)據(jù)“雙底座”。

5. 能源管理系統(tǒng)EMS+

深度結(jié)合有色金屬行業(yè)的工藝生產(chǎn)流程,在完善能源管理體系的基礎(chǔ)上,對能源介質(zhì)自動采集、監(jiān)控分析,實現(xiàn)能源消費過程的計劃、組織、控制、優(yōu)化和監(jiān)督,幫助客戶減少能源浪費,降低碳排放;同時提升資源利用效率,降低對非可再生能源的依賴,打造綠色低碳生產(chǎn)。

6. 預(yù)測性維護顧問PMA

針對有色金屬企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進行全生命周期的管理、監(jiān)控、優(yōu)化及維護,將行業(yè)關(guān)注的生產(chǎn)核心工藝裝備納入設(shè)備管理范疇,利用設(shè)備工藝+數(shù)理+機理模型驅(qū)動,以及專業(yè)爐窯槽釜安全監(jiān)控預(yù)警模塊,幫助實現(xiàn)更精準的故障預(yù)測,呵護設(shè)備安全,預(yù)防意外停機。

7. 先進過程控制軟件 AVEVA APC

針對采礦、選礦以及冶煉行業(yè)的不同需求,采用多變量輸入輸出模型控制,在PID控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,聯(lián)合實測控制變量、計算控制變量及系統(tǒng)擾動變量,對多裝置、多工段進行精確的系統(tǒng)辨識及算法建模,提供最優(yōu)操作變量下發(fā)到控制系統(tǒng)?;谠诰€預(yù)測及時修正因變量,提高控制品質(zhì),減少波動,在穩(wěn)定控制前提下實現(xiàn)“卡邊優(yōu)化操作”, 避免不必要的停機和生產(chǎn)中斷,提高效率,降低成本。

未來,面對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展需求,施耐德電氣力求做好“數(shù)實融合”的踐行者與賦能者,通過以軟件為代表的數(shù)字化技術(shù)和全生命周期的服務(wù)體系,賦能中國有色金屬產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級,推動“數(shù)字中國”建設(shè)。

更多關(guān)于施耐德電氣有色金屬行業(yè)的解決方案,請掃描下方圖片中的二維碼了解。

(施耐德電氣)

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