广域铭岛助力百矿打造孪生工厂 虚实融合赋能智能制造

近年来，得益于大数据、云计算、区块链和人工智能等新一代信息技术的快速发展，数字孪生的实现逐渐成为可能。目前，数字孪生已经在工厂、交通、智慧城市等多个领域得到广泛应用，尤其是在智能制造领域。在百矿集团电解铝厂车间里，整齐排列的电解槽里正在发生激烈的电化学反应。原本只能依靠工人亲自检查和监控的工业场景，现在由广域明道成功协助建设了百矿集团的数字孪生电解铝厂，使现场工人能够在计算机屏幕上实时掌握车间的人员、物流、设备、质量和安全状态。广域明道打造的电解铝数字孪生工厂，利用3D建模构建贴合商业场景的指标体系，构建电解车间、整流站、空压站、锅炉、汽轮机等虚拟模型，打造一站式数字孪生全场景可视化。同时，基于大数据、云计算、人工智能等技术在IIoT平台上的集成，实现关键设备的预测性维护，提供设备安全问题的早期检测和预警，并辅助运营决策。这不仅保证了运营商的生产安全，还提高了管理效率和水平，为工厂走向数字化和智能化奠定了坚实的基础。寻找转型突破口，打造数字孪生工厂电解铝是百矿集团的重要产业，年产能130万吨，但电解铝也是主要的能源消费国。在实现“双碳”目标的背景下，电解铝厂迫切需要通过数字化转型优化生产和资源配置，实现绿色低碳生产。电解铝是一个典型的以工艺为导向的行业，设备种类繁多，工艺复杂，工作条件苛刻。环境和安全生产形势严峻，整体生产组织缺乏灵活性。如何利用数字技术赋能行业向高科技和低环境负荷转型，成为百矿铝业需要面临的关键问题。数字孪生技术的发展和应用为百矿提供了突破。从2021开始，广域明道对百矿电解铝的整个生命周期进行数字化和智能化改造，整合AIoT技术能力，打造一体化数字双工厂。实现了工厂空间精准监控、过程仿真、设备寿命预测与维护、双碳能源减排等主要业务功能，基本实现了可视化、虚拟验证、仿真、预测等关键目标。首先，基于广域明道的吉加工业互联网平台（以下简称“吉加平台”），实现了工厂设备生产要素的数据采集，开放了槽位控制系统、天车控制系统、地磅控制系统、空压机控制系统、高温液铝系统、ERP、MES等。，实现设备与系统的连接，集成大数据、云计算等信息技术，构建统一的知识图谱，形成整个工厂的数字孪生模型，全方位、全维度真实还原实体工厂。

△ 百矿电解铝数字孪生工厂“视觉孪生工厂使用数字线程技术来表达抽象模型，方便目标用户理解操作环境的直接对象模型，实现远程和同步的数据可见性，打破时间、空间和层次的限制，促进各个业务周期中人员的统一协作，提高整体人工厂管理效率广域明道研发中心大数据部高级产品经理李海瑞表示。其次，依托工业物联网、工业智能、工业大数据、云计算等技术，通过历史数据与实时数据的交叉分析……

ata，广域明道实现了设备故障的实时报警和设备寿命的预测性维护，帮助一线操作人员了解设备运行状态，并通过对以往故障处理计划的沉淀，及时给出“专家级”的操作指令，确保了设备的安全运行和健康的精确控制。最后，依托吉利深厚的制造业底蕴，广域明道擅长通过数字技术沉淀行业知识和机制模型。通过分析和解决百矿电解铝的不同场景，积累了有效的算法模型，并创建了一系列应用性很强的工业软件，如运行指标诊断APP、电解槽工艺自优化APP、槽修复管理APP、阳极管理APP，铝出口管理APP智能配煤管理APP等应用帮助工厂提高设备运行效率，优化生产流程和工艺，降低材料和能源消耗，提高效率。

△ 白矿基地概况中的虚拟与现实的融合为智能制造提供了帮助。在百矿铝业数字化转型过程中，数字孪生发挥了基础性作用，实现了虚拟世界和物理世界的技术融合。通过虚拟模仿和反映现实，实现了工厂可视化和透明管理，改变了工人的传统工作模式，确保了车间设备和工业环境的安全，优化了管理和运营，数字孪生技术在工业领域的应用效果越来越显着。数字孪生作为目前最流行的数字技术之一，有着巨大的发展空间。Gartner连续三年将数字孪生列为年度（2017-2019）十大战略技术趋势之一，认为它将在未来五年产生颠覆性创新。预计到2021，一半的大型工业企业将使用数字双胞胎，从而将效率提高10%。中国将数字孪生技术作为建设数字中国的重要发展方向。自2019年以来，政府陆续出台相关文件，推动数字孪生技术的发展。2020年，中国将数字孪生技术纳入“十四五”规划。今年以来，重庆、上海、广州、厦门、武汉等地区政府相继发布了元宇宙发展指导方案，其中普遍提到了虚拟与现实的融合，以辅助智能制造，支持创建数字孪生工厂，加快推动工业元宇宙发展的进程。数字孪生已成为垂直行业数字化转型的重要赋能技术。基于吉利36年的制造经验，广安明道较早布局了数字孪生技术领域，创建了汽车、电解铝和发电厂的数字孪生工厂，涵盖了工厂的设计开发、生产制造、验证调试等全生命周期和价值链，智能决策与优化、设备运维、绿色回收。它积累了实施数字孪生技术的成熟方法论，形成了全链路的数据资产，实现了资源的动态分配、协作和效率，降低了企业的管理和运营成本，帮助企业实现高质量的数字化转型升级。随着智能制造趋势的加速，越来越多的企业将加入数字化转型的大潮。拥有深厚制造业背景和先进信息技术的广域明道也将迎来更多机遇，并将与工业互联网产业一起在实现中国智能制造方面发挥更大作用。

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