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傳統(tong)制造業要升級  數(shu)字化(hua)技術是(shi)剛需

旗能電鋁成(cheng)立于2008年，是(shi)由(you)重慶(qing)市(shi)(shi)國(guo)資(zi)(zi)委下屬重慶(qing)市(shi)(shi)能源投資(zi)(zi)集(ji)團有(you)限公司(si)主要出資(zi)(zi)并控股的(de)大(da)型(xing)國(guo)有(you)企(qi)業(ye)(ye)，注冊資(zi)(zi)本(ben)18.29億(yi)元。公司(si)是(shi)以(yi)電(dian)解鋁(lv)為基礎，集(ji)電(dian)力、物流、信(xin)息化服務、區域電(dian)網(wang)為一(yi)體(ti)、鋁(lv)-電(dian)-網(wang)一(yi)條龍(long)經營(ying)的(de)大(da)型(xing)企(qi)業(ye)(ye)，是(shi)重慶(qing)地區規(gui)模最大(da)、兩(liang)化融合程度最高的(de)電(dian)解鋁(lv)供應商。

作為一(yi)家典型的傳(chuan)(chuan)統鋁業(ye)(ye)制造企業(ye)(ye)，旗(qi)能(neng)電(dian)鋁面(mian)臨著(zhu)傳(chuan)(chuan)統產業(ye)(ye)優化(hua)升級的壓力(li)，正致(zhi)力(li)于通過數字(zi)化(hua)轉(zhuan)型推動企業(ye)(ye)從傳(chuan)(chuan)統制造向智能(neng)制造轉(zhuan)型。一(yi)直以(yi)來，旗(qi)能(neng)電(dian)鋁非常重視數字(zi)化(hua)技術，作為電(dian)解鋁行業(ye)(ye)首家采用MES、ERP信(xin)(xin)息化(hua)系(xi)統(tong)，對(dui)電(dian)解、發(fa)電(dian)與鐵路實行一體(ti)化(hua)管控的企(qi)(qi)業，引領了(le)行業的信(xin)(xin)息化(hua)發(fa)展。經(jing)過(guo)多年(nian)的建設，目前(qian)旗能(neng)(neng)電(dian)鋁已經(jing)具備(bei)比較好的信(xin)(xin)息化(hua)基礎，但(dan)如何(he)進一步通(tong)過(guo)數字(zi)化(hua)技術(shu)加速(su)旗能(neng)(neng)電(dian)鋁的數字(zi)化(hua)轉型進程(cheng)，賦能(neng)(neng)企(qi)(qi)業的發(fa)展成(cheng)為旗能(neng)(neng)電(dian)鋁要(yao)面對(dui)的一個問(wen)題(ti)。數字(zi)孿生技術(shu)的發(fa)展讓旗能(neng)(neng)電(dian)鋁找到了(le)突破口(kou)。

旗能電鋁面臨以下(xia)需求(qiu)：公(gong)司(si)需要(yao)一(yi)套(tao)系統實現(xian)智(zhi)能工廠(chang)展(zhan)示、掌控(kong)生產(chan)狀(zhuang)態、對(dui)公(gong)司(si)整體環(huan)境、生產(chan)車間及(ji)設備(bei)、安全重點監(jian)控(kong)區域進(jin)行可(ke)視(shi)化(hua)(hua)監(jian)控(kong)；通(tong)(tong)過設備(bei)的互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)(tong)，將車間的生產(chan)設備(bei)等數(shu)(shu)字化(hua)(hua)設備(bei)實現(xian)程(cheng)序(xu)網絡(luo)通(tong)(tong)信、數(shu)(shu)據(ju)(ju)遠程(cheng)采集、程(cheng)序(xu)集中管理(li)、數(shu)(shu)據(ju)(ju)溯源、大數(shu)(shu)據(ju)(ju)分析、可(ke)視(shi)化(hua)(hua)展(zhan)現(xian)、智(zhi)能化(hua)(hua)決(jue)策支(zhi)持，將設備(bei)由以前的單機工作模式，升級為數(shu)(shu)字化(hua)(hua)、網絡(luo)化(hua)(hua)、智(zhi)能化(hua)(hua)的管理(li)模式；企業需要(yao)更(geng)(geng)大范圍、更(geng)(geng)高(gao)效率(lv)、更(geng)(geng)加精準地優化(hua)(hua)生產(chan)和服(fu)務資(zi)源配置，促進(jin)企業產(chan)業轉(zhuan)型升級。

而數(shu)(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)技術(shu)(shu)正(zheng)好可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)旗能(neng)電鋁克服這些挑(tiao)戰。一方面，通(tong)過數(shu)(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)技術(shu)(shu)可(ke)以(yi)將處于(yu)不(bu)同(tong)部門(men)、不(bu)同(tong)系(xi)統數(shu)(shu)據格(ge)式的海(hai)量數(shu)(shu)據進行(xing)匯總(zong)，實現多源異構數(shu)(shu)據融合(he)；另(ling)一方面，通(tong)過數(shu)(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)技術(shu)(shu)提(ti)升設備工作效率(lv)和操作透明度，對車間生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產設備進行(xing)精準(zhun)監(jian)控，并(bing)進一步催(cui)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)出個(ge)性(xing)化(hua)(hua)定(ding)制、智能(neng)化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產等新(xin)(xin)模式、新(xin)(xin)業態。

引(yin)入數字孿生(sheng) 加速智(zhi)慧工廠建設

了解到數字孿生(sheng)技(ji)術對于(yu)提升(sheng)公(gong)司管(guan)理水平的價值后，旗能電鋁決定在“電廠(chang)鋁(lv)(lv)廠(chang)一(yi)體化(hua)運(yun)行方式”和“冰晶石-氧化(hua)鋁(lv)(lv)融鹽電解(jie)法生產(chan)工(gong)藝”項(xiang)(xiang)目中引入數字孿(luan)生技(ji)術，對(dui)項(xiang)(xiang)目實現(xian)智能(neng)(neng)化(hua)改造(zao)。通(tong)(tong)過(guo)公開(kai)招(zhao)投(tou)標，旗能(neng)(neng)電鋁(lv)(lv)選(xuan)擇(ze)與軟通(tong)(tong)動力合作來完成數字孿(luan)生工(gong)廠(chang)的建(jian)設(she)。

接(jie)手項(xiang)目后，軟通(tong)動力依托其數字孿(luan)生平(ping)臺(tai)IssMeta，融合AIoT技術(shu)能(neng)力(li)，為旗能(neng)電鋁打(da)造出一體化的(de)孿生工廠，實(shi)現了全(quan)廠(chang)區空間(jian)精準化監控、工藝流程實(shi)時仿(fang)真(zhen)、遠程運維(wei)、安全(quan)模擬(ni)演(yan)練、雙碳能源減排等主(zhu)要業務功能，圓滿地(di)達到了預期目標。

在數字孿生工廠的建(jian)設中，三維建(jian)模是基礎，也是關鍵環節。軟通動力基于IssMeta技術(shu)(shu)平臺的智(zhi)能逆向建模(mo)技術(shu)(shu)，結合激光點(dian)(dian)云數據構(gou)建的全廠(chang)(chang)(chang)實(shi)景(jing)孿生(sheng)模(mo)型，真(zhen)實(shi)還原(yuan)了旗(qi)能電(dian)鋁(lv)(lv)智(zhi)能工(gong)(gong)廠(chang)(chang)(chang)從(cong)宏觀(guan)到微(wei)觀(guan)的虛(xu)擬場景(jing)；通過數據智(zhi)能匹配實(shi)現了對(dui)(dui)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)(chang)、重(zhong)點(dian)(dian)生(sheng)產(chan)區(qu)(qu)域(yu)、安(an)全重(zhong)點(dian)(dian)區(qu)(qu)域(yu)孿生(sheng)空間的構(gou)建，并通過對(dui)(dui)接（包含槽控系(xi)統、電(dian)廠(chang)(chang)(chang)SIS系(xi)統、MES系(xi)統、高溫鋁(lv)(lv)液系(xi)統等）構(gou)建統一的數據圖(tu)譜，形(xing)成工(gong)(gong)廠(chang)(chang)(chang)孿生(sheng)資產(chan)，對(dui)(dui)孿生(sheng)體(ti)對(dui)(dui)象實(shi)現信息可視(shi)、可追溯、可共享的規則；實(shi)現了物理廠(chang)(chang)(chang)區(qu)(qu)的數字(zi)化精準化映射、設(she)備生(sheng)產(chan)要(yao)素的全方位同(tong)景(jing)還原(yuan)。

軟通動力還依托IssMeta產(chan)品(pin)的(de)仿真技(ji)術(shu)、工藝流程組件、工藝流程算法、藍(lan)圖組件等關鍵(jian)技(ji)術(shu)，針對(dui)生產(chan)過(guo)程中關鍵(jian)生產(chan)環節的(de)重(zhong)點事(shi)故(gu)(gu)（電(dian)解槽漏槽、油罐爆(bao)燃、氨氣泄漏），搭建了重(zhong)點事(shi)故(gu)(gu)模(mo)擬訓(xun)練(lian)環境，形成預警(jing)方案(an)庫，輔(fu)助作(zuo)業線(xian)人員對(dui)操作(zuo)流程、應急響應、處理(li)(li)預案(an)做到(dao)了然于胸，并可遠程對(dui)每(mei)個生產(chan)環節節點的(de)信息追蹤(zong)，輔(fu)助管理(li)(li)能(neng)源調度(du)，提(ti)(ti)高人員處理(li)(li)問題效(xiao)率，提(ti)(ti)升(sheng)生產(chan)安全意識。

另外(wai)，通過數字(zi)孿生工廠(chang)的建(jian)設，當前廠(chang)區可達(da)到所(suo)見即所(suo)得(de)的業(ye)務信息(xi)處理，對(dui)于生產中(zhong)的各類(lei)業(ye)務數據進行可視透明的展示與(yu)查(cha)看，便(bian)于各業(ye)務周期的人員信息(xi)同步與(yu)統一協作。

值(zhi)得一提的(de)(de)是，在構(gou)建數(shu)據圖譜的(de)(de)過程中，還通過設(she)備(bei)的(de)(de)互聯互通，實現了車(che)間數(shu)字化(hua)設(she)備(bei)數(shu)據的(de)(de)融合，將設(she)備(bei)由(you)以前的(de)(de)單機工作模式向網絡化(hua)、智能化(hua)的(de)(de)管理(li)模式升級，為后續的(de)(de)數(shu)據分析和利(li)用打下了良好的(de)(de)基礎(chu)。

目(mu)前該系統(tong)已經投入(ru)運行，取得了非常好的效果。在(zai)2022年(nian)一季度運行期(qi)間支撐了(le)(le)(le)電(dian)解鋁(lv)車(che)間持(chi)續(xu)安全生(sheng)(sheng)產(chan)90天的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)活動(dong)，保(bao)障(zhang)了(le)(le)(le)在疫(yi)(yi)情(qing)壓(ya)力下的(de)第(di)一季度安全生(sheng)(sheng)產(chan)經營指標提前10天達成，實(shi)現了(le)(le)(le)疫(yi)(yi)情(qing)下的(de)重慶(qing)原鋁(lv)供應保(bao)障(zhang)。同(tong)時，第(di)一季度旗(qi)能(neng)電(dian)鋁(lv)公司相比去年(nian)同(tong)期(qi)原鋁(lv)產(chan)量提升(sheng)10%，該系統(tong)的(de)上線運行也(ye)發揮了(le)(le)(le)關鍵作(zuo)用。

工業(ye)元宇宙推動制(zhi)造業(ye)數字化升級

當(dang)前，中國制(zhi)(zhi)造業(ye)正(zheng)面(mian)臨向數字化、智能(neng)化轉型的關(guan)鍵(jian)時期，轉型成功(gong)與否(fou)決定(ding)了(le)企(qi)業(ye)在未(wei)來(lai)生存和發展的命運，也(ye)決定(ding)了(le)未(wei)來(lai)制(zhi)(zhi)造業(ye)持(chi)續發展的態勢。《“十四五(wu)”智能制造發展規(gui)劃(hua)》明確提出，到2035年規(gui)模(mo)以上制造業(ye)企業(ye)全面普及數字化、網絡化，重(zhong)點行業(ye)基本全面實(shi)現智能化，推動制造業(ye)數字化戰略轉(zhuan)型(xing)已迫在(zai)眉睫。

在(zai)推(tui)動(dong)制造業邁(mai)向智能(neng)化(hua)的(de)諸多技(ji)(ji)術(shu)之(zhi)中，數字孿生備受關注，也被寄予(yu)厚望。利用數字孿生技(ji)(ji)術(shu)實(shi)(shi)現物理世界(jie)的(de)工(gong)廠在(zai)虛擬世界(jie)的(de)一對一映射和實(shi)(shi)時聯動(dong)，打通虛擬世界(jie)與物理世界(jie)，通過虛實(shi)(shi)融合，不僅可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現了可(ke)視化(hua)展示，還可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現精準預警以(yi)及運營優化(hua)，成為當下智慧工(gong)廠建設中的(de)熱門技(ji)(ji)術(shu)。

軟通動力依托其(qi)在(zai)制造行(xing)業(ye)多(duo)年積累的豐富行(xing)業(ye)經驗和數字化技術，打造出(chu)了(le)IssMeta數字(zi)(zi)孿生平臺。該平臺深度(du)融合(he)人工智能(neng)、大數據(ju)、數字(zi)(zi)孿生等前沿技術，將(jiang)信息、技術、設(she)備與產業綜(zong)合(he)體管理需(xu)求有機結(jie)合(he)，覆(fu)蓋設(she)備運行監控(kong)、數據(ju)交互(hu)聯動(dong)、巡檢管理數字(zi)(zi)化、工藝(yi)仿真(zhen)及參數智能(neng)調優、仿真(zhen)模擬應急(ji)訓(xun)練等多(duo)個(ge)業務領域，實(shi)現對工廠的實(shi)時映射(she)、感(gan)知、分析、預測和監控(kong)，可以幫助(zhu)企業提升數字(zi)(zi)化能(neng)力，提升管理水平，為下(xia)一步智慧(hui)工廠的建設(she)奠定堅實(shi)的基礎。

今天，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技術賦能(neng)的(de)智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)已經成為制(zhi)造業(ye)(ye)的(de)發(fa)展剛需，通過打造智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)提高生(sheng)產經營效率(lv)和管理(li)水平正成為越來(lai)越多制(zhi)造企(qi)業(ye)(ye)的(de)選擇。隨著(zhu)智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)的(de)普及，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)也(ye)(ye)將迎來(lai)大發(fa)展時期，而作為扎(zha)根制(zhi)造行(xing)業(ye)(ye)多年并(bing)已經在數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技術率(lv)先布局的(de)軟通動力(li)也(ye)(ye)必(bi)將迎來(lai)更(geng)(geng)多機遇(yu)和更(geng)(geng)大舞(wu)臺，為中國(guo)制(zhi)造企(qi)業(ye)(ye)邁向(xiang)智(zhi)能(neng)制(zhi)造發(fa)揮更(geng)(geng)大價值。