中国恩菲：为首座铜冶炼智能工厂建设“智慧大脑”
发表时间 :2024-06-20 来源：中国矿业网
“实现投产即达产、达产即盈利，创造了达产达标用时最短、项目盈利最快的行业最佳！”2024年初，在湖北省黄石市十五届人大三次会议上，有关中色大冶阳新弘盛铜业有限公司智能工厂（以下简称弘盛铜业智能工厂）的报告让人眼前一亮。
夺目成绩的取得，靠的正是智能化生产。
走进位于黄石新港园区的弘盛铜业智能工厂，没有以往铜冶炼厂中刺鼻的异味和刺耳的工业噪声，只有充满科技感的智慧管控中心和搭载着先进设备的智能厂房。人们对铜冶炼产业未来发展的一切想象，几乎都在这里得到了实现。
在超过1000平方米的全厂智慧管控中心，无数数字大屏汇集于此，工艺优化、质计、合同、营销、能源、安全、环保等管理系统的数据实时跳动，各项生产、运营决策在此自动完成。
宽敞明亮的厂房，从铜精矿、石英砂等原料的入厂，到自动配料进入双闪冶炼，从阳极板自动转运至电解，再到阴极铜自动剥片打捆、产品出厂，工厂生产秩序井然。这里鲜有操作工人，取而代之的是自动检化验装置、无人行车、阳极板自动转运车、阴极铜剥片打捆机器人、智能备件库、智能铜库等一大批先进智能装备，各司其职、按部就班地运行着。
而这一切，都要从中国恩菲工程技术有限公司（以下简称中国恩菲）牵头承建的弘盛铜业智能工厂项目说起。
描绘“1+1+N”数智蓝图
传统铜冶炼企业工序分散，自动化程度较低，信息化、智能化应用匮乏，操作工人劳动强度大，各工序间信息传递不流畅，种种原因致使企业效率难以提升。为提高铜冶炼过程的绿色、智能化水平，实现效益的跨越提升，中国有色集团决定新建一座具有行业里程碑意义的铜冶炼智能工厂，弘盛铜业智能工厂应运而生。
弘盛铜业智能工厂占地1008亩，设计年处理铜精矿160万吨，年产出阴极铜40万吨、硫酸150万吨。因项目体量巨大，且铜冶炼行业的智能化建设无实际样板可供参考，其方案、实施过程只能“摸着石头过河”。
“有色矿冶国家队”中国恩菲主动接过了这项重任。
“没有样板，就创造一个样板！”中国恩菲凭借在有色行业积淀了70余年的专业实力，基于推出的“MIM+”数字一体化解决方案，创造性地在弘盛铜业智能工厂项目中提出了“1+1+N”智能工厂科学建设方案。
方案，就是1个智慧中心、1个工业互联网平台和N个智慧应用及智能装备。”弘盛铜业智能工厂项目经理表示，“该方案充分应用自动化、信息化、数字化及智能装备等先进技术手段，如同为冶炼厂装上了‘智慧大脑’，能确保全厂生产经营全流程的数字化、集中化、智能化管理，实现绿色、安全、高效的智能工厂建设目标。”
方案为弘盛铜业智能工厂描绘出了数智蓝图。1个智慧中心，可以总览全厂概况和生产运营的每一个参数，打破每一个车间之间的壁垒；1个工业互联网平台，能够存储全厂生产运营过程中每一个仪表、检化验、视频监控的数据，做到数据自动流转不落地；23个智慧应用，得以打通从原料采购、物流运输、生产运营，到财务系统、ERP等每一个环节的数据，实现自动分析、智能决策；15套智能装备，其中有12套在铜冶炼行业首次应用，能充分展现工厂的开创性和先进性。
打通工艺“中枢”
有了方案，智能工厂该如何落地？中国恩菲给出了答案：“从工艺、运营两个方面入手。”
铜冶炼过程，是将铜精矿经备配料、火法、电解等一系列复杂工序处理，最终产出阴极铜的过程。从精矿配料、火法冶炼，到圆盘浇铸、电解，这一系列生产通常需应对各类型控制参数的调整。
“精矿品位不会恒定在一个数值，一定是实时变化的。”工艺优化系统负责人举例说，“这种变化不仅会影响最终产品量，更重要的是，每个工序的关键工艺控制参数，如冶炼耗氧量、燃料量、熔剂配比等都面临着动态的参数调整。”
在如此复杂的系统工况条件下，如何科学应对随时发生的海量参数调整，是铜冶炼厂不得不面对的难题，更是中国恩菲致力要通过智能化改造打通的工艺“中枢”。
为此，中国恩菲开发了智能配料、双闪先进控制、阳极精炼优化、电解优化、制酸优化、渣选优化等一大批真正“懂工艺”的智慧应用，针对全流程生产核心工艺特点，通过机理模型、机器学习算法对生产数据进行训练，融合铜冶炼工业知识和人工智能技术，不断优化关键工艺参数，使弘盛铜业智能工厂可以实时、准确地决策，并将各个参数稳定在最佳范围内，使工厂真正拥有了“智慧大脑”。
“经实践检验，吨铜冶炼成本已降低20.33元，按2023年阴极铜产量33万吨计算，当年新增经济效益达到了670.89万元。”弘盛铜业智能工厂负责人笑着表示。
除了实现提质增效外，工艺环节的优化使工厂的生态环保效益显著提升。如今，工厂铜冶炼总硫利用率已达到99.95%，工业用水重复利用率超过98%，二氧化硫、氮氧化物等实际排放量仅为《铜、镍、钴工业污染物排放标准》大气污染物特别排放限值的1/5。
搭载运营“智囊”
中国恩菲研发的智慧应用不仅在生产上“懂工艺”，在管理上同样“会运营”。质计、合同、营销、能源管理系统等智慧应用的搭载应用，为企业经营提供了可靠的信息化管理手段，让企业从原料等物料采购，到厂内物流转运，再到各物料投入、产品产出，均实现了精细化追踪，使生产成本真正透明化。
在自动检化验装置上应用的质计管理系统，实现了铜精矿、石英砂等原料货运车辆自动过磅，现场不再需要24小时值守的磅房人员。该系统自动将每一批原料与仓库进行关联，并完成相关统计工作，管理环节的减少让工作效率大大提升。
营销管理系统实现了全厂如铜精矿、石英砂等原辅料物资采购，阴极铜、硫酸主副产品销售的全流程跟踪。在铜精矿采购环节中，该系统可完成从需求汇总、合同拟定、合同执行，到最终结算的全流程管理；在需求阶段，系统与期货市场精矿价格关联，可合理指导原料的采购，从源头降低采购成本；在供货合同拟定阶段，系统与专业合同管理模块互通，实现业务部门线上合同的集中评审，确保合同的准确签订；在合同执行环节铜精矿的到货阶段，系统可及时跟踪发货时间与发货量、运输派车、物料到场、入场精矿检化验、最终合同结算等各详细环节，确保采购过程精准按合同执行；在最终结算阶段，系统可自动统计汇总各环节数据，从而大幅提高工作效率及质量，助力企业高效运营。
为确保安全、绿色生产，中国恩菲还为该项目开发了安全管理系统和环保管理系统。
安全管理系统具有App终端一键拍照功能，让现场管理人员在巡检过程中能够简化操作，确保流程标准化，避免错检、漏检等问题的发生。同时，系统能自动生成各岗位台账、报表、趋势分析图等多维度可视化分析，帮助管理人员直观地了解问题，便捷快速地定位并处理问题。
“安全管理系统还拥有危险作业预警的能力。”系统开发人员介绍说，“例如，在火冶片区进行保温拆除及恢复登高作业时，系统结合三维地图、人员定位、人脸识别、电子围栏、感知数据采集、视频联动核心算法等，对危险作业环境及异常状态进行实时监控、智能分析、及时预警，实现全景式、全天候的监控和紧急事件的快速定位。”
环保管理系统轻松实现了对环保数据的实时监测，并将排放值与标准值自动比对。当烟气主排气筒二氧化硫分钟值超标时，系统及时报警，并结合以往报警频率、报警原因等对数据进行大数据分析，同时，第一时间推送报告到相关责任人，便于企业快速采取措施。
经过中国恩菲的打造，弘盛铜业智能工厂的工人工作强度相较传统铜冶炼厂大大降低，人均劳动生产率、人均产值实现了显著提升，人均年产能已达到600吨，人均年产值达到5000万元，位居国内铜冶炼行业头部。工厂投产后，当地媒体对其给予了高度评价：“目前，弘盛铜业已成为中国铜工业史上一颗璀璨的新星，是铜冶炼行业名副其实的‘标杆’。”
弘盛铜业智能工厂的成功，不仅代表着我国有色冶炼行业智能化水平的大幅提升，更体现了新质生产力在推动行业数字化转型中的关键作用。中国恩菲用创新与实干为行业首座铜冶炼智能工厂加装了“智慧大脑”，更将继续秉持创新精神，为行业的可持续发展注入新活力，为行业发展新质生产力提供动力源泉，引领行业迈向更加绿色、高效、智能的新时代。（中国有色金属报）
夺目成绩的取得，靠的正是智能化生产。
走进位于黄石新港园区的弘盛铜业智能工厂，没有以往铜冶炼厂中刺鼻的异味和刺耳的工业噪声，只有充满科技感的智慧管控中心和搭载着先进设备的智能厂房。人们对铜冶炼产业未来发展的一切想象，几乎都在这里得到了实现。
在超过1000平方米的全厂智慧管控中心，无数数字大屏汇集于此，工艺优化、质计、合同、营销、能源、安全、环保等管理系统的数据实时跳动，各项生产、运营决策在此自动完成。
宽敞明亮的厂房，从铜精矿、石英砂等原料的入厂，到自动配料进入双闪冶炼，从阳极板自动转运至电解，再到阴极铜自动剥片打捆、产品出厂，工厂生产秩序井然。这里鲜有操作工人，取而代之的是自动检化验装置、无人行车、阳极板自动转运车、阴极铜剥片打捆机器人、智能备件库、智能铜库等一大批先进智能装备，各司其职、按部就班地运行着。
而这一切，都要从中国恩菲工程技术有限公司（以下简称中国恩菲）牵头承建的弘盛铜业智能工厂项目说起。
描绘“1+1+N”数智蓝图
传统铜冶炼企业工序分散，自动化程度较低，信息化、智能化应用匮乏，操作工人劳动强度大，各工序间信息传递不流畅，种种原因致使企业效率难以提升。为提高铜冶炼过程的绿色、智能化水平，实现效益的跨越提升，中国有色集团决定新建一座具有行业里程碑意义的铜冶炼智能工厂，弘盛铜业智能工厂应运而生。
弘盛铜业智能工厂占地1008亩，设计年处理铜精矿160万吨，年产出阴极铜40万吨、硫酸150万吨。因项目体量巨大，且铜冶炼行业的智能化建设无实际样板可供参考，其方案、实施过程只能“摸着石头过河”。
“有色矿冶国家队”中国恩菲主动接过了这项重任。
“没有样板，就创造一个样板！”中国恩菲凭借在有色行业积淀了70余年的专业实力，基于推出的“MIM+”数字一体化解决方案，创造性地在弘盛铜业智能工厂项目中提出了“1+1+N”智能工厂科学建设方案。
方案，就是1个智慧中心、1个工业互联网平台和N个智慧应用及智能装备。”弘盛铜业智能工厂项目经理表示，“该方案充分应用自动化、信息化、数字化及智能装备等先进技术手段，如同为冶炼厂装上了‘智慧大脑’，能确保全厂生产经营全流程的数字化、集中化、智能化管理，实现绿色、安全、高效的智能工厂建设目标。”
方案为弘盛铜业智能工厂描绘出了数智蓝图。1个智慧中心，可以总览全厂概况和生产运营的每一个参数，打破每一个车间之间的壁垒；1个工业互联网平台，能够存储全厂生产运营过程中每一个仪表、检化验、视频监控的数据，做到数据自动流转不落地；23个智慧应用，得以打通从原料采购、物流运输、生产运营，到财务系统、ERP等每一个环节的数据，实现自动分析、智能决策；15套智能装备，其中有12套在铜冶炼行业首次应用，能充分展现工厂的开创性和先进性。
打通工艺“中枢”
有了方案，智能工厂该如何落地？中国恩菲给出了答案：“从工艺、运营两个方面入手。”
铜冶炼过程，是将铜精矿经备配料、火法、电解等一系列复杂工序处理，最终产出阴极铜的过程。从精矿配料、火法冶炼，到圆盘浇铸、电解，这一系列生产通常需应对各类型控制参数的调整。
“精矿品位不会恒定在一个数值，一定是实时变化的。”工艺优化系统负责人举例说，“这种变化不仅会影响最终产品量，更重要的是，每个工序的关键工艺控制参数，如冶炼耗氧量、燃料量、熔剂配比等都面临着动态的参数调整。”
在如此复杂的系统工况条件下，如何科学应对随时发生的海量参数调整，是铜冶炼厂不得不面对的难题，更是中国恩菲致力要通过智能化改造打通的工艺“中枢”。
为此，中国恩菲开发了智能配料、双闪先进控制、阳极精炼优化、电解优化、制酸优化、渣选优化等一大批真正“懂工艺”的智慧应用，针对全流程生产核心工艺特点，通过机理模型、机器学习算法对生产数据进行训练，融合铜冶炼工业知识和人工智能技术，不断优化关键工艺参数，使弘盛铜业智能工厂可以实时、准确地决策，并将各个参数稳定在最佳范围内，使工厂真正拥有了“智慧大脑”。
“经实践检验，吨铜冶炼成本已降低20.33元，按2023年阴极铜产量33万吨计算，当年新增经济效益达到了670.89万元。”弘盛铜业智能工厂负责人笑着表示。
除了实现提质增效外，工艺环节的优化使工厂的生态环保效益显著提升。如今，工厂铜冶炼总硫利用率已达到99.95%，工业用水重复利用率超过98%，二氧化硫、氮氧化物等实际排放量仅为《铜、镍、钴工业污染物排放标准》大气污染物特别排放限值的1/5。
搭载运营“智囊”
中国恩菲研发的智慧应用不仅在生产上“懂工艺”，在管理上同样“会运营”。质计、合同、营销、能源管理系统等智慧应用的搭载应用，为企业经营提供了可靠的信息化管理手段，让企业从原料等物料采购，到厂内物流转运，再到各物料投入、产品产出，均实现了精细化追踪，使生产成本真正透明化。
在自动检化验装置上应用的质计管理系统，实现了铜精矿、石英砂等原料货运车辆自动过磅，现场不再需要24小时值守的磅房人员。该系统自动将每一批原料与仓库进行关联，并完成相关统计工作，管理环节的减少让工作效率大大提升。
营销管理系统实现了全厂如铜精矿、石英砂等原辅料物资采购，阴极铜、硫酸主副产品销售的全流程跟踪。在铜精矿采购环节中，该系统可完成从需求汇总、合同拟定、合同执行，到最终结算的全流程管理；在需求阶段，系统与期货市场精矿价格关联，可合理指导原料的采购，从源头降低采购成本；在供货合同拟定阶段，系统与专业合同管理模块互通，实现业务部门线上合同的集中评审，确保合同的准确签订；在合同执行环节铜精矿的到货阶段，系统可及时跟踪发货时间与发货量、运输派车、物料到场、入场精矿检化验、最终合同结算等各详细环节，确保采购过程精准按合同执行；在最终结算阶段，系统可自动统计汇总各环节数据，从而大幅提高工作效率及质量，助力企业高效运营。
为确保安全、绿色生产，中国恩菲还为该项目开发了安全管理系统和环保管理系统。
安全管理系统具有App终端一键拍照功能，让现场管理人员在巡检过程中能够简化操作，确保流程标准化，避免错检、漏检等问题的发生。同时，系统能自动生成各岗位台账、报表、趋势分析图等多维度可视化分析，帮助管理人员直观地了解问题，便捷快速地定位并处理问题。
“安全管理系统还拥有危险作业预警的能力。”系统开发人员介绍说，“例如，在火冶片区进行保温拆除及恢复登高作业时，系统结合三维地图、人员定位、人脸识别、电子围栏、感知数据采集、视频联动核心算法等，对危险作业环境及异常状态进行实时监控、智能分析、及时预警，实现全景式、全天候的监控和紧急事件的快速定位。”
环保管理系统轻松实现了对环保数据的实时监测，并将排放值与标准值自动比对。当烟气主排气筒二氧化硫分钟值超标时，系统及时报警，并结合以往报警频率、报警原因等对数据进行大数据分析，同时，第一时间推送报告到相关责任人，便于企业快速采取措施。
经过中国恩菲的打造，弘盛铜业智能工厂的工人工作强度相较传统铜冶炼厂大大降低，人均劳动生产率、人均产值实现了显著提升，人均年产能已达到600吨，人均年产值达到5000万元，位居国内铜冶炼行业头部。工厂投产后，当地媒体对其给予了高度评价：“目前，弘盛铜业已成为中国铜工业史上一颗璀璨的新星，是铜冶炼行业名副其实的‘标杆’。”
弘盛铜业智能工厂的成功，不仅代表着我国有色冶炼行业智能化水平的大幅提升，更体现了新质生产力在推动行业数字化转型中的关键作用。中国恩菲用创新与实干为行业首座铜冶炼智能工厂加装了“智慧大脑”，更将继续秉持创新精神，为行业的可持续发展注入新活力，为行业发展新质生产力提供动力源泉，引领行业迈向更加绿色、高效、智能的新时代。（中国有色金属报）