云南神火铝业:打造全国一流的有色金属智慧工厂

2021-05-26 作者:采编 赵洪涛,郭婷
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云南神火铝业:打造全国一流的有色金属智慧工厂

发布时间:2021-05-26  作者:采编 赵洪涛,郭婷  阅读量:

云南神火铝业有限公司(以下简称“云南神火”)是河南神火集团的控股子公司,于2018年成立。依托国家电解铝产能置换转移政策和当地丰富的水电资源,云南神火在文山州富宁县投资兴建了90万吨绿色水电铝材一体化项目。2020年6月,云南神火与中国移动、中兴通讯正式达成战略合作,携手打造全国一流的绿色水电铝智能化工厂。云南神火智慧工厂办公室主任、生产部副部长王攀接受了我们的采访,为我们介绍了云南神火5G智慧工厂的整体规划、建设情况,以及5G融合创新如何改变了有色金属行业的生产方式。 

云南神火智慧工厂已全面进入建设阶段,当初选择5G边缘云打造智慧工厂的初衷是什么? 

有色金属冶炼行业是典型的流程工业,设备种类繁多、工艺复杂、工况环境严酷。而冶金企业自动化水平参差不齐,环保和安全生产形势严峻,整体生产组织缺乏柔性。

进入工业4.0时代,如何提高资源利用率,实现精准管理以及生产智能化转型发展是我们的当务之急。2019年,公司成立了以董事长王洪涛同志为组长的智能化工厂建设领导小组,规划通过一站式智慧工厂整体架构设计,满足云南神火当前需求的同时预留未来科技发展的兼容能力。

2020年,我们和中国移动、中兴通讯经过充分研讨论证,认为5G的高性能可以构建连接机器、物料、人、信息系统的先进网络,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析,形成科学决策与智能控制。我们一致达成了建设5G边缘云智能化工厂的目标,以中国移动、中兴通讯的5G优势结合云南神火的行业积累,实现降本增效、产能优化。 

云南神火5G智慧工厂的整体规划是怎样的?目前建设到哪个阶段? 

云南神火5G+智慧工厂立足绿色发展的理念,以1张精品5G园区专网为依托,设立1个可视化“指挥大脑”,通过4个数字工业基础平台向上支撑各种创新应用孵化,使生产管理各环节数据可视、可管、可控,打造绿色节能、精细可控的智慧化生产体系。整个项目分为三个阶段:第一阶段,信息基础设施建设,构建信息化底基;第二阶段,平台及创新应用建设,构建能力中心;第三阶段为深化智能阶段,实现智能分析及决策辅助。

目前第一阶段已顺利完成。我们依托中国移动及中兴通讯12个5G基站的建设,搭建了园区MEC边缘平台,形成云网一体的智慧底座;在此基础上实现了智能安防系统、厂区道路测速系统、应急指挥系统、车辆管理系统等基础系统的建设。

第二阶段智慧工厂“指挥大脑”的建设也在积极部署中,包括工业互联网平台、数字孪生中台以及六个业务场景的5G创新应用,预计在今年8月可以完成。 

您刚才提到的六个业务场景的5G创新应用,具体都解决了云南神火哪些难题,带来了什么价值? 

当前我们已经上线六个业务的5G应用,分别是:电解槽漏液检测、空压机房视觉抄表、传送带跑偏裂纹视觉监测、中频炉铁溶液精准分析、天车远程操控以及5G融合定位。

电解槽漏液检测:电解槽结构复杂,云南神火铝业拥有660多个电解槽,测温点总数超过7万且分布不规则,目前我们通过5G结合电耦合测温以及光纤应变测温手段,完成恶劣环境下超高密度终端传感器的接入,实现了超长时间0°C到350°C高温的在线检测。

空压机房视觉抄表:云南神火有8台空压机,空压机缺少数据接口,需安排人工每小时手工抄表记录,效率低且难以形成信息共享,预警不及时。我们利用5G大带宽能力结合视觉分析,自动读表并形成数字报表看板,实现集中监测和实时告警,提高了工控管理效率。

传送带跑偏裂纹视觉监测:云南神火有11段架高20米的独立天车传送带,用于运输电解铝原料,为减少粉尘污染均是密封管廊。传统模式下,需在皮带空转时由安全员打开管廊人工检测皮带是否跑偏或存在裂纹。利用5G大带宽能力结合视觉分析,我们根据需求在任意点位部署监测终端,减少了皮带空转降低生产效率的情况,也避免了人工检测的安全隐患。

中频炉铁溶液精准分析:电解铝阳极铸造,铁溶液为1400°C时浇筑成品率最高。受困于侵入式温度传感器在超高温环境下只能使用一周的问题,传统基本靠人工经验通过溶液表面颜色辨别温度,存在误差,生产工艺无法保障。通过5G高上行能力,结合机器视觉方法,我们实现了便捷精准测温及集中监测,有效提升了铸造工艺,也避免了温度过高而造成的有线部署线路易老化的问题。

5G天车远程集中操控:负责重型物料运输的轨道天车,属于移动场景,无法安装有线网络,Wi-Fi信号又不够稳定,只能采用人工控制,不仅成本高、效率低、危险性高,也无法形成整体调度。我们利用5G的低时延及高上行带宽能力,解决了天车通信问题,将PLC控制信号以及视频信号实时回传至操控室,实现天车的远程集中操控和统筹调度,大幅提升管理效率,也改善了操控人员的工作环境。

5G融合定位:我们通过5G+蓝牙及超声波增强定位手段,部署了包含人员管理、电子围栏、巡检过程实时显示、应急救援等功能模板的智能系统,实现园区人员分布、人车物运行轨迹、高危区域侵入告警的精细化管理,达到安全生产和人员管理的可视可控。 

最后,请您介绍一下云南神火智慧工厂的未来规划。 

当前云南神火已经结合自身发展战略制定了《云南神火铝业有限公司5G+MEC智能化工厂建设(2020—2022)规划方案》,并在云南省工信厅建设备案。云南神火5G智慧工厂将坚持以5G+工业互联网平台以及数字孪生中台为能力核心,不断提升自动化装备以及智能化管理水平。

我们希望携手中国移动、贵阳铝镁设计院以及中兴通讯这样的头部企业,持续探索和深入实践,为有色金属冶炼行业智能化建设积累经验,促进有色金属冶炼产业的数字化转型,同时以科技力量汇聚资源,带动西部地区数字经济发展。

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