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中國恩菲孝感固廢智慧工廠開啟傳統工業智能化轉型的探索之路

2021-1-20 9:25:18來源:網絡作者:
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  • 在國家大力發展工業互聯網、推進智能制造的浪潮之下,中國恩菲工程技術有限公司作為有色行業數字化轉型的引領者,積極推進企業數字化、智能化轉型,布局智能工廠、智能礦山領域,積極探索傳統工業智慧化轉型的實踐路徑。
  • 關鍵字:
  • 銅 中國恩菲

在國家大力發展工業互聯網、推進智能制造的浪潮之下,中國恩菲工程技術有限公司作為有色行業數字化轉型的引領者,積極推進企業數字化、智能化轉型,布局智能工廠、智能礦山領域,積極探索傳統工業智慧化轉型的實踐路徑。

中國恩菲孝感固廢智慧工廠位于孝感市靜脈產業園內,總體規劃處理源生危險廢物規模5萬噸/年,分兩期建設。其中一期工程處理規模3萬噸/年,包括焚燒處理1.5萬噸/年、穩定化固化處理1.5萬噸/年。項目以孝感市為中心,向武漢、咸寧、隨州、荊州、荊門、仙桃、天門等周邊地區輻射,同時也可為湖北省各產廢企業提供危險廢物的處理處置服務。

孝感固廢處置中心項目是中國恩菲首個智慧工廠示范項目,其建設旨在通過智能化方案,解決企業在傳統生產模式困擾的危廢原料復雜、工藝穩定運行難度大、生產成本高、安全風險大等問題。在此基礎上,示范項目的打造,也能為行業回答“什么是智能化”“為什么要智能化”“如何實現智能化”等一系列問題,提供“恩菲答案”。同時,隨著中國恩菲智能工廠技術、產品體系的建立,高效、安全、綠色的智慧工廠新范式也將引領行業發展方向。

“1”+“1”+“N”的整體架構

結合新一代信息技術和工藝生產的需求,孝感固廢智慧工廠搭建了“1”+“1”+“N”的整體架構:“1”——建設一個集操控、管理及運營一體化的管控中心;“1”——搭建集全要素數據平臺、數字孿生平臺、三維可視化平臺三位一體的數據中臺;“N”——圍繞數據中臺,在周圍形成豐富的N種智慧應用App及智能操控終端。

智慧工廠核心:

三位一體的數據中臺

以云計算、大數據、人工智能、數字仿真等技術為依托,孝感固廢智慧工廠打造了集全要素數據平臺、數字孿生平臺、三維可視化平臺三位一體的數據中臺,為企業的信息數據處理和智慧化應用提供了統一數據倉儲、計算、可視化接口和引擎,真正發揮企業內部數據共享協同的效益,徹底解決傳統企業系統林立、標準不一、彼此孤立、功能重疊、效率低下等問題。

全要素數據平臺

企業智慧化的前提是企業數字化。因此,圍繞企業采購、生產、營銷等全流程,人、機、料、法、環等全要素進行系統全面的數字化和數據采集,包括DCS實時監控數據、電能量采集數據、化驗數據、視頻監控數據、定位信息、智能裝備數據等,通過各種前端協議、數據清洗,完成數據的采集和預處理,最終將數據分門別類進行儲存,為后續的智慧應用提供基礎數據供應。

數字孿生平臺

數字孿生是根據工藝的機理模型、專家控制模型、企業的管理模型以及其他數據模型進行數字化,建立一個系統完整的數字映射的虛擬世界。對物理工廠及實際運行情況進行模擬、分析、預測、評估和優化,最終對企業的生產管理及全局優化提供技術支撐。

孝感固廢智慧工廠建立了完全模擬現場的數字孿生工廠,基于設備的工藝機理,構建了包括回轉窯、二燃室、余熱鍋爐、煙囪等的智能體模型,實現了功能設備的數字孿生。在此基礎上,建立了全流程全生命周期的動態孿生模型,通過全廠物質流平衡計算、全廠能量流平衡計算、進料配伍成分變化分析、排出煙氣成分分析、關鍵參數監控等功能,提供最優化輔助決策,保障系統最優化平穩運行,在滿足煙氣排放安全指標下,最優化全廠物耗能耗,減少企業費用成本,實現效益提升。

信息可視化平臺

數據中臺提供了以三維可視化為主,并輔以圖、表、線、動畫等多種可視化方式,為信息展示提供可視化引擎。

其中,三維可視化將全廠建筑、設備、管網進行三維建模,為信息可視化提供了基礎平臺;圖形展示方式包括樹狀圖、流程圖、柱狀圖、餅狀圖、面積圖等,此外還有折線圖、表格以及多種方式的組合等。

企業“智慧大腦”:管控中心

一體化的信息平臺是企業信息化的核心,通過改變企業信息交互方式,實現信息的高效流通,最終改變企業傳統的生產組織管理模式。孝感固廢智慧工廠通過打造一體化管控中心實現了部門職能調整、融合、精簡,達到了操控集中化、管控一體化的預設目標。

“智慧管控中心”位于核心車間——焚燒主廠房,是孝感固廢智慧工廠的大腦。根據功能規劃分為生產操作區、生產調度區和技術安環區三個職能區域。

生產操控區主要負責全廠的集中檢測與控制,包括焚燒凈化車間、污水處理車間、穩定固化車間以及填埋場的DCS系統監控和操作、智能裝備遠程控制、生產區域的視頻監控等。

生產調度區負責全廠的生產計劃、調度及管理,主要包括:生產計劃與調度執行,原料、倉庫、設備等數據檢測、統計、分析及優化,原料自動配伍、能耗物耗在線監測分析及優化調整等。

技術安環區為企業的穩定運行提供技術支持,通過安全監測、預警及應急處置等相關管理手段為企業的安全生產保駕護航。

智慧應用App

全要素數據中臺為孝感固廢智慧工廠提供了統一、規范、完整、高效的數據服務,如果將數據中臺類比一個數據加工廠,那么數據就是原料,平臺提供了標準化零部件產品,根據應用需求,前端的APP將零件組合成定制化的服務產品;谌灰惑w的全要素數據中臺,面向生產管理的實際需求,孝感固廢智慧工廠形成生產管理、設備管理、環保管家、能源管家、原料管理、安全管家、質計管理等多個管理應用App。

除了常規的數據統計、報表,最大的區別就是,數字孿生提供全系統的建模仿真,系統將具有自動推送、自動預警等多方面的智能輔助決策功能。

生產管理

生產管理模塊將具備智能輔助計劃排產、計劃下發;原料自動配伍;生產異常報警及原因分析智能推送;對焚燒凈化、電爐熔融、污水處理等控制系統優化,實現了生產過程參數優化輔助推送;基于三維的全場景全流程虛擬巡檢,全過程關鍵工藝參數和關鍵設備的展示。

設備管家

設備管家具有基于大數據和設備機理的故障預測維護系統,能幫助管理人員發現設備的早期故障,避免故障惡化導致設備損壞;具有故障原因輔助分析及故障處理方法輔助推送;備品備件庫存及采購計劃的輔助提醒。

環保管家

環保管家模塊具有環境感知、環境預警、環境仿真等功能。通過環保工藝仿真實現污染模擬預測,并可通過專家決策實現污染超標預警及突發環境事件預警等功能。

能源管家

能源管家模塊通過數據采集分析、策略優化、邊緣計算等技術,實現能源計量、分析、優化功能。對主要耗能設備電爐、風機等建立能源優化模型,結合設備運行的能耗數據、運行狀態數據等,通過大數據挖掘建模及專家算法分析,進行效率、能耗、節能潛力等綜合評估,實現廠區能耗智能優化。

原料管理

危廢作為政府重點監管物品,中國恩菲孝感固廢智慧工廠原料管理模塊覆蓋了每一批危險廢物的接收、入庫、出庫、處置等物流全流程信息化監管,并建立了以AGV運輸為基礎的倉儲全自動化系統。

安全管家

安全一張圖與廠區三維模型及人員定位信息結合,實時直觀的展示安全巡查任務及軌跡,職業病危害、事故工傷分布,隱患區域預警,;放c重大危險源分布,消防設施分布等安全信息。

結合人員定位、視頻監控等技術,對作業事前、事中、事后全過程監控,通過人員軌跡、數據統計與數據分析,輔助管理層形成規律性安全檢查及最佳應急預案,并將檢查結果統計、匯總成圖表,用于輔助決策。

質計管理

該模塊實現了危廢稱重的無人化,試驗方案的預推送以及實驗結果的智能輔助校核。

智能裝備

針對危廢危險性風險,以及操作人員密集的作業區域,系統通過裝備遠程遙控化和無人化,實現安全生產和少人生產。工廠內物料的中間轉換需要大量的叉車、天車和操控人員,不少工作區域處于高風險區域,為了減少安全風險,系統將逐步實現叉車、天車的遠程遙控,近期實現“一崗多車”的減人化目標,并逐步實現部分無人化操控;利用無人機替代人工廠區巡檢、填埋場的定期勘察;利用攝像機+智能算法,解決廠區火災隱患、危險操作的智能預判和預警,為智慧工廠的安全運行保駕護航。

隨著互聯網、大數據、云計算等新型信息技術的涌現和跨越式發展,智慧工廠建設是大勢所趨。孝感固廢智慧工廠是中國恩菲在傳統工業領域智慧建設與智慧運營上的新實踐與新探索,也是行業前沿科技與時代智慧的濃縮呈現。隨著項目智慧化不斷升級,中國恩菲也將不斷豐富完善智慧化工廠的構建思路,將中國恩菲MIM+數字一體化解決方案推廣到其他領域。

承前啟后,繼往開來。中國恩菲將持續推動技術升級和平臺打造,提升企業生產效率、決策能力、管理水平,著力建構行業數字化轉型新業態。孝感固廢智慧工廠的建設,將推動中國恩菲進一步承擔“綠色環保排頭兵、新興產業創新者”的國家責任,為推動行業數字化智慧化轉型注入恩菲力量。

(關鍵字:銅 中國恩菲)

(責任編輯:01181)
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