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智能電解車間數字化綜合解決方案

解決方案

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智能電解車間數字化綜合解決方案

為推進有色金屬冶煉企業智能升級,在已有自動化、信息化建設基礎上,推進工業互聯網、大數據、人工智能、5G、邊緣計算、虛擬現實等前沿技術在有色冶煉工廠,尤其是電解車間的應用,實現生產、設備、能源、物流等資源要素的數字化匯聚、網絡化共享和平臺化協同,打造有色金屬智能電解車間具有重要的意義。
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參數

1、背景及意義

為貫徹落實《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《新一代人工智能發展規劃》《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,在企業已有自動化、信息化建設基礎上,推進工業互聯網、大數據、人工智能、5G、邊緣計算、虛擬現實等前沿技術在有色冶煉工廠,尤其是電解車間的應用,實現生產、設備、能源、物流等資源要素的數字化匯聚、網絡化共享和平臺化協同,具備在車間層面全要素數據可視化在線監控、實時自主聯動平衡和優化的能力,建成集全流程自動化產線、綜合集成信息管控平臺、實時協同優化的智能生產體系、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,促進車間生產高質量發展,打造樣板型“智能車間”,提升企業的綜合競爭力和可持續發展能力。目前國內電解車間仍然以傳統的人工報表統計、分析,缺乏數字化、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、生產管理、設備管理、能源管理等系統成為數據孤島,缺乏統一信息化管理;

各類生產過程中產生的海量瑣碎數據均由人工紙質報表填寫、記錄,未實現無紙化辦公;

主要生產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;

生產任務指揮調度、作業計劃、物資管理等日常管理,未能實現自動化、可視化模式;

缺少智能檢測、無線工業以太網、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,系統以生產過程智能監測與預警、信息化智能管理為核心與載體,深度融合生產管理信息與生產實時過程信息,通過生產過程的可視化管理與生產實時數據的自動采集、挖掘與分析,有效提升生產運行水平和決策水平。同時通過建立體系化的運營策略,提高生產可靠性、安全性和經濟性,建立高效可靠的智能制造模式。圍繞生產裝備、智能感知、基礎網絡、信息系統、云平臺等要素,采用基于工業互聯網的云、邊、端構架,建立“平臺協同運營、工廠智能生產”兩個層面的業務管理控制系統,將企業大量基于傳統IT架構的信息系統作為工業互聯網平臺的數據源,繼續挖據系統潛在價值,同時逐步推進傳統信息化業務云化部署,搭建企業智能制造解決方案平臺,實現車間一體化智能生產管控、智能協同管理、智能決策與制造新模式創新。

系統架構圖

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、車間環保管理等相關數據;提供其他信息化系統接入的標準化接口,實現車間數據全貫通;

電解槽故障檢測系統、電解車間智能信息化管理平臺和其他可擴展數據源獲取數據,數據進入大屏控制器之后,經過數據清洗、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,包含電解車間的全景3D模型建模,關鍵設備的虛擬仿真,重要實時數據的動態關聯;

系統運行狀態指示、現場可見光及紅外熱圖顯示、檢測數據存儲、設備異常報警、自動檢測區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、槽組檢修狀態管理、電解出銅周期管理、分班組統計及報表;

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;

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

WiFi人員定位系統基于無線AP、WiFi定位標簽以及WiFi網絡側定位算法,實現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傳統生產現場惡劣環境下的低水平重復性勞動;

面向實時數據庫、關系數據庫的多源異構數據平臺,解決不同數據源的互聯互通問題,實現企業數據化智慧運營;

基于VR技術建立全車間3D數字化模型,聯動生產和工藝的實時數據,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,面向不同的應用角色提供最佳的人機交互功能,實現全局和分模塊業務分析、交互,并實現無紙化辦公;

通過組態化的生產管理駕駛艙(大屏系統),滿足單屏或多屏拼接式超高分辨率的數據展示,幫助企業構建全局的數據可視化大屏;

構建智能檢測、無線工業以太網、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字化綜合管理平臺,彌補了傳統冶金行業智能電解車間的空缺。

 5、應用案例

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