1、背景及意義

為貫徹落實(shí)《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《智能制造工程實(shí)施指南（2016-2020）》等國(guó)家相關(guān)政策，切實(shí)推進(jìn)有色金屬冶煉企業(yè)智能升級(jí)， 結(jié)合我國(guó)有色金屬冶煉多元素資源共生、原料品質(zhì)波動(dòng)大、冶煉工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，在企業(yè)已有自動(dòng)化、信息化建設(shè)基礎(chǔ)上，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、邊緣計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù)在有色冶煉工廠，尤其是電解車間的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、設(shè)備、能源、物流等資源要素的數(shù)字化匯聚、網(wǎng)絡(luò)化共享和平臺(tái)化協(xié)同，具備在車間層面全要素?cái)?shù)據(jù)可視化在線監(jiān)控、實(shí)時(shí)自主聯(lián)動(dòng)平衡和優(yōu)化的能力，建成集全流程自動(dòng)化產(chǎn)線、綜合集成信息管控平臺(tái)、實(shí)時(shí)協(xié)同優(yōu)化的智能生產(chǎn)體系、精細(xì)化能效管控于一體的綠色、安全、高效的有色金屬智能電解車間，促進(jìn)車間生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展，打造樣板型“智能車間”，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。目前國(guó)內(nèi)電解車間仍然以傳統(tǒng)的人工報(bào)表統(tǒng)計(jì)、分析，缺乏數(shù)字化、智能化管理手段，主要存在的問(wèn)題有：

● 關(guān)鍵工序缺少智能化質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，多以人工檢測(cè)、眼看、手摸方式為主；

● DCS、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、能源管理等系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)孤島，缺乏統(tǒng)一信息化管理；

● 各類生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的海量瑣碎數(shù)據(jù)均由人工紙質(zhì)報(bào)表填寫、記錄，未實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公；

● 主要生產(chǎn)工藝展示仍然停留在平面流程圖階段，不具備虛擬仿真手段；

● 生產(chǎn)任務(wù)指揮調(diào)度、作業(yè)計(jì)劃、物資管理等日常管理，未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可視化模式；

● 缺少智能檢測(cè)、無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)、綜合信息交互、大屏綜合展示、3D車間、智能移動(dòng)應(yīng)用為一體的數(shù)字化綜合管理平臺(tái)。

2、方案

方案采用GS-IEIS1000電解車間智能交互信息化系統(tǒng)，系統(tǒng)以生產(chǎn)過(guò)程智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警、信息化智能管理為核心與載體，深度融合生產(chǎn)管理信息與生產(chǎn)實(shí)時(shí)過(guò)程信息，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程的可視化管理與生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、挖掘與分析，有效提升生產(chǎn)運(yùn)行水平和決策水平。同時(shí)通過(guò)建立體系化的運(yùn)營(yíng)策略，提高生產(chǎn)可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，建立高效可靠的智能制造模式。圍繞生產(chǎn)裝備、智能感知、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)、云平臺(tái)等要素，采用基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云、邊、端構(gòu)架，建立“平臺(tái)協(xié)同運(yùn)營(yíng)、工廠智能生產(chǎn)”兩個(gè)層面的業(yè)務(wù)管理控制系統(tǒng)，將企業(yè)大量基于傳統(tǒng)IT架構(gòu)的信息系統(tǒng)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)源，繼續(xù)挖據(jù)系統(tǒng)潛在價(jià)值，同時(shí)逐步推進(jìn)傳統(tǒng)信息化業(yè)務(wù)云化部署，搭建企業(yè)智能制造解決方案平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車間一體化智能生產(chǎn)管控、智能協(xié)同管理、智能決策與制造新模式創(chuàng)新。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

3、主要功能

● 車間質(zhì)量管理、車間檢修管理、車間能源管理、車間設(shè)備管理、車間成本管理、車間績(jī)效管理、車間安全管理、車間環(huán)保管理等相關(guān)數(shù)據(jù)；提供其他信息化系統(tǒng)接入的標(biāo)準(zhǔn)化接口，實(shí)現(xiàn)車間數(shù)據(jù)全貫通；

● 電解槽故障檢測(cè)系統(tǒng)、電解車間智能信息化管理平臺(tái)和其他可擴(kuò)展數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進(jìn)入大屏控制器之后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗、解析、加工以及處理，在大屏上進(jìn)行模塊化顯示；

● 基于web圖形引擎軟件開發(fā)，包含電解車間的全景3D模型建模，關(guān)鍵設(shè)備的虛擬仿真，重要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)；

● 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)指示、現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)光及紅外熱圖顯示、檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、設(shè)備異常報(bào)警、自動(dòng)檢測(cè)區(qū)域及巡檢計(jì)劃設(shè)定等；故障極板分布顯示、故障極板處理記錄管理、槽組檢修狀態(tài)管理、電解出銅周期管理、分班組統(tǒng)計(jì)及報(bào)表；

● 紅外熱成像輔助診斷、故障極板處理與記錄、故障極板實(shí)時(shí)顯示；

● 無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備采用符合802.11a/b/g/n/ac標(biāo)準(zhǔn)的室外型無(wú)線基站（智能AP設(shè)備）實(shí)現(xiàn)全車間Wifi無(wú)線通信覆蓋，為智能生產(chǎn)的信息傳輸建立基礎(chǔ)；

● WiFi人員定位系統(tǒng)基于無(wú)線AP、WiFi定位標(biāo)簽以及WiFi網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位算法，實(shí)現(xiàn)全車間無(wú)線覆蓋范圍內(nèi)人員實(shí)時(shí)定位、軌跡查詢；

4、價(jià)值

● 以新一代智能感知以及控制技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境下的低水平重復(fù)性勞動(dòng)；

● 面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)，解決不同數(shù)據(jù)源的互聯(lián)互通問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)化智慧運(yùn)營(yíng)；

● 基于VR技術(shù)建立全車間3D數(shù)字化模型，聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)和工藝的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為后期車間智能管理和決策提供技術(shù)基礎(chǔ)；

● 采用較強(qiáng)柔性化的綜合展示及交互系統(tǒng)，面向不同的應(yīng)用角色提供最佳的人機(jī)交互功能，實(shí)現(xiàn)全局和分模塊業(yè)務(wù)分析、交互，并實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公；

● 通過(guò)組態(tài)化的生產(chǎn)管理駕駛艙（大屏系統(tǒng)），滿足單屏或多屏拼接式超高分辨率的數(shù)據(jù)展示，幫助企業(yè)構(gòu)建全局的數(shù)據(jù)可視化大屏；

● 構(gòu)建智能檢測(cè)、無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)、綜合信息交互、大屏綜合展示、3D車間、智能移動(dòng)應(yīng)用為一體的數(shù)字化綜合管理平臺(tái)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)冶金行業(yè)智能電解車間的空缺。

 5、應(yīng)用案例