“實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)即盈利，創(chuàng)造了達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)用時(shí)最短、項(xiàng)目盈利最快的行業(yè)最佳!”2024年初，在湖北省黃石市十五屆人大三次會(huì)議上，有關(guān)中色大冶陽(yáng)新弘盛銅業(yè)有限公司智能工廠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)弘盛銅業(yè)智能工廠)的報(bào)告讓人眼前一亮。

奪目成績(jī)的取得，靠的正是智能化生產(chǎn)。

走進(jìn)位于黃石新港園區(qū)的弘盛銅業(yè)智能工廠，沒(méi)有以往銅冶煉廠中刺鼻的異味和刺耳的工業(yè)噪聲，只有充滿(mǎn)科技感的智慧管控中心和搭載著先進(jìn)設(shè)備的智能廠房。人們對(duì)銅冶煉產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的一切想象，幾乎都在這里得到了實(shí)現(xiàn)。

在超過(guò)1000平方米的全廠智慧管控中心，無(wú)數(shù)數(shù)字大屏匯集于此，工藝優(yōu)化、質(zhì)計(jì)、合同、營(yíng)銷(xiāo)、能源、安全、環(huán)保等管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)，各項(xiàng)生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)決策在此自動(dòng)完成。

寬敞明亮的廠房，從銅精礦、石英砂等原料的入廠，到自動(dòng)配料進(jìn)入雙閃冶煉，從陽(yáng)極板自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)至電解，再到陰極銅自動(dòng)剝片打捆、產(chǎn)品出廠，工廠生產(chǎn)秩序井然。這里鮮有操作工人，取而代之的是自動(dòng)檢化驗(yàn)裝置、無(wú)人行車(chē)、陽(yáng)極板自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)、陰極銅剝片打捆機(jī)器人、智能備件庫(kù)、智能銅庫(kù)等一大批先進(jìn)智能裝備，各司其職、按部就班地運(yùn)行著。

而這一切，都要從中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)恩菲)牽頭承建的弘盛銅業(yè)智能工廠項(xiàng)目說(shuō)起。

描繪“1+1+N”數(shù)智藍(lán)圖

傳統(tǒng)銅冶煉企業(yè)工序分散，自動(dòng)化程度較低，信息化、智能化應(yīng)用匱乏，操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，各工序間信息傳遞不流暢，種種原因致使企業(yè)效率難以提升。為提高銅冶煉過(guò)程的綠色、智能化水平，實(shí)現(xiàn)效益的跨越提升，中國(guó)有色集團(tuán)決定新建一座具有行業(yè)里程碑意義的銅冶煉智能工廠，弘盛銅業(yè)智能工廠應(yīng)運(yùn)而生。

弘盛銅業(yè)智能工廠占地1008畝，設(shè)計(jì)年處理銅精礦160萬(wàn)噸，年產(chǎn)出陰極銅40萬(wàn)噸、硫酸150萬(wàn)噸。因項(xiàng)目體量巨大，且銅冶煉行業(yè)的智能化建設(shè)無(wú)實(shí)際樣板可供參考，其方案、實(shí)施過(guò)程只能“摸著石頭過(guò)河”。

“有色礦冶國(guó)家隊(duì)”中國(guó)恩菲主動(dòng)接過(guò)了這項(xiàng)重任。

“沒(méi)有樣板，就創(chuàng)造一個(gè)樣板!”中國(guó)恩菲憑借在有色行業(yè)積淀了70余年的專(zhuān)業(yè)實(shí)力，基于推出的“MIM+”數(shù)字一體化解決方案，創(chuàng)造性地在弘盛銅業(yè)智能工廠項(xiàng)目中提出了“1+1+N”智能工廠科學(xué)建設(shè)方案。

方案，就是1個(gè)智慧中心、1個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和N個(gè)智慧應(yīng)用及智能裝備。”弘盛銅業(yè)智能工廠項(xiàng)目經(jīng)理表示，“該方案充分應(yīng)用自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化及智能裝備等先進(jìn)技術(shù)手段，如同為冶煉廠裝上了‘智慧大腦’，能確保全廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全流程的數(shù)字化、集中化、智能化管理，實(shí)現(xiàn)綠色、安全、高效的智能工廠建設(shè)目標(biāo)。”

方案為弘盛銅業(yè)智能工廠描繪出了數(shù)智藍(lán)圖。1個(gè)智慧中心，可以總覽全廠概況和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的每一個(gè)參數(shù)，打破每一個(gè)車(chē)間之間的壁壘;1個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，能夠存儲(chǔ)全廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中每一個(gè)儀表、檢化驗(yàn)、視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)，做到數(shù)據(jù)自動(dòng)流轉(zhuǎn)不落地;23個(gè)智慧應(yīng)用，得以打通從原料采購(gòu)、物流運(yùn)輸、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，到財(cái)務(wù)系統(tǒng)、ERP等每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析、智能決策;15套智能裝備，其中有12套在銅冶煉行業(yè)首次應(yīng)用，能充分展現(xiàn)工廠的開(kāi)創(chuàng)性和先進(jìn)性。

打通工藝“中樞”

有了方案，智能工廠該如何落地?中國(guó)恩菲給出了答案：“從工藝、運(yùn)營(yíng)兩個(gè)方面入手。”

銅冶煉過(guò)程，是將銅精礦經(jīng)備配料、火法、電解等一系列復(fù)雜工序處理，最終產(chǎn)出陰極銅的過(guò)程。從精礦配料、火法冶煉，到圓盤(pán)澆鑄、電解，這一系列生產(chǎn)通常需應(yīng)對(duì)各類(lèi)型控制參數(shù)的調(diào)整。

“精礦品位不會(huì)恒定在一個(gè)數(shù)值，一定是實(shí)時(shí)變化的。”工藝優(yōu)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)人舉例說(shuō)，“這種變化不僅會(huì)影響最終產(chǎn)品量，更重要的是，每個(gè)工序的關(guān)鍵工藝控制參數(shù)，如冶煉耗氧量、燃料量、熔劑配比等都面臨著動(dòng)態(tài)的參數(shù)調(diào)整。”

在如此復(fù)雜的系統(tǒng)工況條件下，如何科學(xué)應(yīng)對(duì)隨時(shí)發(fā)生的海量參數(shù)調(diào)整，是銅冶煉廠不得不面對(duì)的難題，更是中國(guó)恩菲致力要通過(guò)智能化改造打通的工藝“中樞”。

為此，中國(guó)恩菲開(kāi)發(fā)了智能配料、雙閃先進(jìn)控制、陽(yáng)極精煉優(yōu)化、電解優(yōu)化、制酸優(yōu)化、渣選優(yōu)化等一大批真正“懂工藝”的智慧應(yīng)用，針對(duì)全流程生產(chǎn)核心工藝特點(diǎn)，通過(guò)機(jī)理模型、機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，融合銅冶煉工業(yè)知識(shí)和人工智能技術(shù)，不斷優(yōu)化關(guān)鍵工藝參數(shù)，使弘盛銅業(yè)智能工廠可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地決策，并將各個(gè)參數(shù)穩(wěn)定在最佳范圍內(nèi)，使工廠真正擁有了“智慧大腦”。

“經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，噸銅冶煉成本已降低20.33元，按2023年陰極銅產(chǎn)量33萬(wàn)噸計(jì)算，當(dāng)年新增經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了670.89萬(wàn)元。”弘盛銅業(yè)智能工廠負(fù)責(zé)人笑著表示。

除了實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效外，工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)化使工廠的生態(tài)環(huán)保效益顯著提升。如今，工廠銅冶煉總硫利用率已達(dá)到99.95%，工業(yè)用水重復(fù)利用率超過(guò)98%，二氧化硫、氮氧化物等實(shí)際排放量?jī)H為《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》大氣污染物特別排放限值的1/5。

搭載運(yùn)營(yíng)“智囊”

中國(guó)恩菲研發(fā)的智慧應(yīng)用不僅在生產(chǎn)上“懂工藝”，在管理上同樣“會(huì)運(yùn)營(yíng)”。質(zhì)計(jì)、合同、營(yíng)銷(xiāo)、能源管理系統(tǒng)等智慧應(yīng)用的搭載應(yīng)用，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)提供了可靠的信息化管理手段，讓企業(yè)從原料等物料采購(gòu)，到廠內(nèi)物流轉(zhuǎn)運(yùn)，再到各物料投入、產(chǎn)品產(chǎn)出，均實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化追蹤，使生產(chǎn)成本真正透明化。

在自動(dòng)檢化驗(yàn)裝置上應(yīng)用的質(zhì)計(jì)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了銅精礦、石英砂等原料貨運(yùn)車(chē)輛自動(dòng)過(guò)磅，現(xiàn)場(chǎng)不再需要24小時(shí)值守的磅房人員。該系統(tǒng)自動(dòng)將每一批原料與倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并完成相關(guān)統(tǒng)計(jì)工作，管理環(huán)節(jié)的減少讓工作效率大大提升。

營(yíng)銷(xiāo)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全廠如銅精礦、石英砂等原輔料物資采購(gòu)，陰極銅、硫酸主副產(chǎn)品銷(xiāo)售的全流程跟蹤。在銅精礦采購(gòu)環(huán)節(jié)中，該系統(tǒng)可完成從需求匯總、合同擬定、合同執(zhí)行，到最終結(jié)算的全流程管理;在需求階段，系統(tǒng)與期貨市場(chǎng)精礦價(jià)格關(guān)聯(lián)，可合理指導(dǎo)原料的采購(gòu)，從源頭降低采購(gòu)成本;在供貨合同擬定階段，系統(tǒng)與專(zhuān)業(yè)合同管理模塊互通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)部門(mén)線(xiàn)上合同的集中評(píng)審，確保合同的準(zhǔn)確簽訂;在合同執(zhí)行環(huán)節(jié)銅精礦的到貨階段，系統(tǒng)可及時(shí)跟蹤發(fā)貨時(shí)間與發(fā)貨量、運(yùn)輸派車(chē)、物料到場(chǎng)、入場(chǎng)精礦檢化驗(yàn)、最終合同結(jié)算等各詳細(xì)環(huán)節(jié)，確保采購(gòu)過(guò)程精準(zhǔn)按合同執(zhí)行;在最終結(jié)算階段，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)匯總各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，從而大幅提高工作效率及質(zhì)量，助力企業(yè)高效運(yùn)營(yíng)。

為確保安全、綠色生產(chǎn)，中國(guó)恩菲還為該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了安全管理系統(tǒng)和環(huán)保管理系統(tǒng)。

安全管理系統(tǒng)具有App終端一鍵拍照功能，讓現(xiàn)場(chǎng)管理人員在巡檢過(guò)程中能夠簡(jiǎn)化操作，確保流程標(biāo)準(zhǔn)化，避免錯(cuò)檢、漏檢等問(wèn)題的發(fā)生。同時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)生成各崗位臺(tái)賬、報(bào)表、趨勢(shì)分析圖等多維度可視化分析，幫助管理人員直觀地了解問(wèn)題，便捷快速地定位并處理問(wèn)題。

“安全管理系統(tǒng)還擁有危險(xiǎn)作業(yè)預(yù)警的能力。”系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員介紹說(shuō)，“例如，在火冶片區(qū)進(jìn)行保溫拆除及恢復(fù)登高作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)結(jié)合三維地圖、人員定位、人臉識(shí)別、電子圍欄、感知數(shù)據(jù)采集、視頻聯(lián)動(dòng)核心算法等，對(duì)危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境及異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析、及時(shí)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)全景式、全天候的監(jiān)控和緊急事件的快速定位。”

環(huán)保管理系統(tǒng)輕松實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將排放值與標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)比對(duì)。當(dāng)煙氣主排氣筒二氧化硫分鐘值超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警，并結(jié)合以往報(bào)警頻率、報(bào)警原因等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，同時(shí)，第一時(shí)間推送報(bào)告到相關(guān)責(zé)任人，便于企業(yè)快速采取措施。

經(jīng)過(guò)中國(guó)恩菲的打造，弘盛銅業(yè)智能工廠的工人工作強(qiáng)度相較傳統(tǒng)銅冶煉廠大大降低，人均勞動(dòng)生產(chǎn)率、人均產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)了顯著提升，人均年產(chǎn)能已達(dá)到600噸，人均年產(chǎn)值達(dá)到5000萬(wàn)元，位居國(guó)內(nèi)銅冶煉行業(yè)頭部。工廠投產(chǎn)后，當(dāng)?shù)孛襟w對(duì)其給予了高度評(píng)價(jià)：“目前，弘盛銅業(yè)已成為中國(guó)銅工業(yè)史上一顆璀璨的新星，是銅冶煉行業(yè)名副其實(shí)的‘標(biāo)桿’。”

弘盛銅業(yè)智能工廠的成功，不僅代表著我國(guó)有色冶煉行業(yè)智能化水平的大幅提升，更體現(xiàn)了新質(zhì)生產(chǎn)力在推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵作用。中國(guó)恩菲用創(chuàng)新與實(shí)干為行業(yè)首座銅冶煉智能工廠加裝了“智慧大腦”，更將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新活力，為行業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供動(dòng)力源泉，引領(lǐng)行業(yè)邁向更加綠色、高效、智能的新時(shí)代。

(關(guān)鍵字：銅)