1、背景及意義

為貫徹落實《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《智能制造工程實施指南（2016-2020）》等國家相關政策，切實推進有色金屬冶煉企業(yè)智能升級， 結合我國有色金屬冶煉多元素資源共生、原料品質波動大、冶煉工藝復雜等特點，在企業(yè)已有自動化、信息化建設基礎上，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、邊緣計算、虛擬現(xiàn)實等前沿技術在有色冶煉工廠，尤其是電解車間的應用，實現(xiàn)生產(chǎn)、設備、能源、物流等資源要素的數(shù)字化匯聚、網(wǎng)絡化共享和平臺化協(xié)同，具備在車間層面全要素數(shù)據(jù)可視化在線監(jiān)控、實時自主聯(lián)動平衡和優(yōu)化的能力，建成集全流程自動化產(chǎn)線、綜合集成信息管控平臺、實時協(xié)同優(yōu)化的智能生產(chǎn)體系、精細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，促進車間生產(chǎn)高質量發(fā)展，打造樣板型“智能車間”，提升企業(yè)的綜合競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。目前國內電解車間仍然以傳統(tǒng)的人工報表統(tǒng)計、分析，缺乏數(shù)字化、智能化管理手段，主要存在的問題有：

● 關鍵工序缺少智能化質量檢測設備，多以人工檢測、眼看、手摸方式為主；

● DCS、生產(chǎn)管理、設備管理、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)過程中產(chǎn)生的海量瑣碎數(shù)據(jù)均由人工紙質報表填寫、記錄，未實現(xiàn)無紙化辦公；

● 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)任務指揮調度、作業(yè)計劃、物資管理等日常管理，未能實現(xiàn)自動化、可視化模式；

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

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)過程智能監(jiān)測與預警、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)實時過程信息，通過生產(chǎn)過程的可視化管理與生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的自動采集、挖掘與分析，有效提升生產(chǎn)運行水平和決策水平。同時通過建立體系化的運營策略，提高生產(chǎn)可靠性、安全性和經(jīng)濟性，建立高效可靠的智能制造模式。圍繞生產(chǎn)裝備、智能感知、基礎網(wǎng)絡、信息系統(tǒng)、云平臺等要素，采用基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云、邊、端構架，建立“平臺協(xié)同運營、工廠智能生產(chǎn)”兩個層面的業(yè)務管理控制系統(tǒng)，將企業(yè)大量基于傳統(tǒng)IT架構的信息系統(tǒng)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)源，繼續(xù)挖據(jù)系統(tǒng)潛在價值，同時逐步推進傳統(tǒng)信息化業(yè)務云化部署，搭建企業(yè)智能制造解決方案平臺，實現(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)架構圖

3、主要功能

● 車間質量管理、車間檢修管理、車間能源管理、車間設備管理、車間成本管理、車間績效管理、車間安全管理、車間環(huán)保管理等相關數(shù)據(jù)；提供其他信息化系統(tǒng)接入的標準化接口，實現(xiàn)車間數(shù)據(jù)全貫通；

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

● 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，關鍵設備的虛擬仿真，重要實時數(shù)據(jù)的動態(tài)關聯(lián)；

● 系統(tǒng)運行狀態(tài)指示、現(xiàn)場可見光及紅外熱圖顯示、檢測數(shù)據(jù)存儲、設備異常報警、自動檢測區(qū)域及巡檢計劃設定等；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)計及報表；

● 紅外熱成像輔助診斷、故障極板處理與記錄、故障極板實時顯示；

● 無線工業(yè)以太網(wǎng)設備采用符合802.11a/b/g/n/ac標準的室外型無線基站（智能AP設備）實現(xiàn)全車間Wifi無線通信覆蓋，為智能生產(chǎn)的信息傳輸建立基礎；

● WiFi人員定位系統(tǒng)基于無線AP、WiFi定位標簽以及WiFi網(wǎng)絡側定位算法，實現(xiàn)全車間無線覆蓋范圍內人員實時定位、軌跡查詢；

4、價值

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

● 面向實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫的多源異構數(shù)據(jù)平臺，解決不同數(shù)據(jù)源的互聯(lián)互通問題，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)化智慧運營；

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

● 采用較強柔性化的綜合展示及交互系統(tǒng)，面向不同的應用角色提供最佳的人機交互功能，實現(xiàn)全局和分模塊業(yè)務分析、交互，并實現(xiàn)無紙化辦公；

● 通過組態(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)構建全局的數(shù)據(jù)可視化大屏；

● 構建智能檢測、無線工業(yè)以太網(wǎng)、綜合信息交互、大屏綜合展示、3D車間、智能移動應用為一體的數(shù)字化綜合管理平臺，彌補了傳統(tǒng)冶金行業(yè)智能電解車間的空缺。

 5、應用案例