江铜集团贵溪冶炼厂（以下简称“贵冶”）是目前世界上最大的单体铜冶炼工厂，单厂阴极铜产量在世界上第一个突破百万吨。在中国，贵冶是第一家采用世界先进闪速熔炼技术、高浓度二氧化硫转化制酸技术、倾动炉、卡尔多炉杂铜冶炼技术和ISA（艾萨法）电解精炼技术的现代化炼铜工厂，同时也是中国最大的铜、硫化工、稀贵金属产品生产基地。

当今，大数据、物联网、云计算、移动互联网、人工智能等新技术，正深刻改变传统制造业的发展模式。江铜集团把握时代趋势，在行业内第一家积极响应国家智能制造发展战略，以旗下贵冶为试点，从传统工厂转型智能工厂，成为工信部批准的“铜冶炼智能工厂试点示范项目”。

通过打造智能高效、节能环保、具有铜冶炼特色的智能工厂，贵冶实现了全面的精细化、精准化、自动化的管理控制，实现全局减员增效、强化制造成本与产品质量、生产过程安全可控。

智能工厂建设势在必行

经过30余年的发展，贵冶多项技术经济指标位居世界前列，管理技术水平处于行业领先地位。然而，贵冶的进一步发展面临着行业的普遍问题，即原材料、人力资源等生产成本的上升、资源环境承载能力接近上限、环境约束进一步增强，以及自主创新能力亟待提高等一系列问题。

在“巩固冶炼”战略的要求下，贵冶深挖内潜，在生产管理的精益化、自动化、标准化上下功夫，站在全流程的角度进行更多工序的集成优化和协同运作，最大限度地发挥工厂的潜力。因此，智能工厂的建设已势在必行。

基于上述背景，贵冶于2017年启动“铜冶炼智能工厂”项目，并提出打造中国首家铜冶炼智能工厂的目标，并与用友网络、太极等软硬件集成商与自动化厂商合作，在“生产管理、质检管理、供应链管理、设备管理、能源管理、安环管理、辅助决策”七大业务领域，实现生产装备自动化、公共服务平台化、生产过程透明化、能源管理精细化、质检管理标准化、设备管理科学化、安全环保数据化、供应管理高效化、辅助决策可视化。

具体而言，构建智能工厂系统，打造集中集成一体化的信息系统平台，消除信息孤岛；建设IT支撑平台及配套设施，实现工厂网络全覆盖，达到“数据不落地”传输，实现资源大共享；充分利用大数据、人工智能技术，实现关键工序智能化、关键岗位机器人替代，完成自动化提升及智能装备试点实施，提高劳动生产率。

实现七大关键应用

贵冶智能工厂基于用友精智工业互联网平台搭建，系统整体架构包括采集层、数据层、技术平台、应用层、接入层以及用户层，实现了智能物联、智慧监视、智慧调度、智能物流、智能配料、能源优化调度以及熔炼时序节奏管理等七大关键应用。

在智能物联方面，系统智能物联范围包括控制系统实时数据、质检设备数据、电子秤计量数据、巡检数据、现场作业数据、调度指令及作业指令数据、视频数据等，连接并采集了企业数以千计的设备实时运行参数，指导生产运营。

在智慧监视方面，系统实现了全厂综合调度指挥。通过综合调度指挥平台实现厂级的综合调度指挥能力，实时多角度监视全厂的生产、安环、能源、设备、供应链和厂级重点经济指标运行状况，尤其针对各种异常的监视、分析与处置，发挥综合调度的优势针对问题多部门现场联动分析与处置。

在智慧调度方面，系统实现了流程行业高效协同。基于熔炼装备的自动化、数字化和网络化，构建智能化生产作业的熔炼系统。通过系统实时反馈作业状态，实现生产作业指令自动化，智能计算熔炼作业的物耗能耗，精准判断熔炼作业终点，实现熔炼系统全程智能化控制。

在智能物流方面，以贵溪冶炼厂这一生产主体为核心，管理包括铁路运输、汽车运输等物流业务各环节，实现了铁运资源优化提升、汽运过程智能管控、无人值守减员增效、过程物料规范管理、材料备件供需统筹，以及购销存运均衡闭环等应用效果。

在智能配料方面，系统通过智能配料，对不同品质的铜精矿合理搭配使用，保障产出质量稳定。智能配料系统记录配料相关的各种约束（约束条件在使用过程中进行迭代优化），动态调用最新原料的存量和元素含量，由智能算法进行原料的投入配比规划输出。

在能源优化调度方面，系统基于设备、工艺的运行策略，优化用能、回收利用、提高能效、节约成本等。包括总降压主变运行台数优化，总降压主变运行负荷优化，以及透平发电机组低压透平投运停运优化。

在熔炼时序节奏管理方面，系统根据熔炼作业数据自动按熔炉组实时状态形成节奏时序图，提升整个熔炼系统调度指挥管理的智能化水平。

收获多方面成效

贵冶铜冶炼智能工厂项目的先进性及创新点在于，将GIS技术与汽车行驶轨迹，能源管网管理相融合，数字化可视化管理实物位置，危险发生时可以实时定位；以工业APP的方式将配料相关的各种约束，动态调用最新原料的存量和元素含量，最优计算等固化在程序中，实现了工业知识的程序化沉淀；基于神经网络优化算法，预测转炉吹炼终点，精准指导排渣、排铜等运输工具的安排；采用云原生架构保障项目技术领先性。

项目的实施也取得了多方面的成效，打造了集中、集成一体化的信息数据平台，消除了信息孤岛，实现工厂“数据不落地”的全方位采集。充分挖掘数据价值，通过人机结合的数据运算，实现关键作业智能化，提供劳动作业效率、稳定产品质量、保障生产资源。

首先，实时的时序预测监控，提高生产率，降低能耗，提高产品合格率。系统根据熔炼作业数据，自动按熔炉组实时状态形成的节奏时序图，提升了整个熔炼系统调度指挥管理的智能化水平，，实现了作业预期判断和产品质量最优控制。显著提升熔炼车间的闪速炉满负荷作业率、转炉送风时率、阳极铜合格率提高0.25%，并降低了阳极炉吨铜能耗。

其次，选矿缓冷场综合管理，提高效率减少故障。选矿车间缓冷场模块实现渣包缓冷作业管理无纸化、信息共享化、作业可视化。现在缓冷场数据统计分析方便快捷，有效降低现场人员工作时间与统计错误率。熔炼车间对出炉的炉渣进行线上全过程监控，提高炉渣利用率，大幅减少了渣包故障率。

最后，生产管理无纸化数字化，实时掌控现场，为企业人员考核、指标指定、智能判断、分析决策都提供了数据支撑。例如选矿车间、硫酸车间、倾动炉车间现场已完全实现无纸化办公。交接班记录电子化后使管理者实时快捷掌握了解现场情况，辅助管理者做出正确择决。

下一步，贵冶将完善一期、规划二期，即用好系统、维护好装备，坚持先固化再优化的原则，把一期建设的效果充分发挥出来；规划大数据的深化应用，打造1-2个具有行业代表性的数字化车间，规划自动化装备的推广应用。