六大工程助推两化融合 智能工厂成最大亮点

工信部发布《原材料工业两化深度融合推进计划》

2015年02月03日 8:43 6220次浏览 来源:   分类: 新技术

  1月29日,工业和信息化部发布了《原材料工业两化深度融合推进计划(2015-2018年)》,将在石化化工、钢铁、有色金属、建材、黄金、稀土等原材料工业深入推进两化融合。
  为加速我国原材料工业两化融合进程,该《计划》提出了六大工程全面深化原材料工业两化融合。其中,智能工厂成为最大亮点,将有助于有色行业全面深化两化融合。据《计划》要求,到2018年底,培育打造15~20家标杆智能工厂,大中型原材料企业数字化设计工具普及率超过85%,关键工艺流程数控化率超过80%,先进过程控制投用率超过60%,关键岗位机器人推广5000个。
  有色智能工厂示范工程
  《计划》提出要加强专业智能工厂软件的研发和设计,围绕生产管控、设备管理、安全环保、能源管理、供应链管理、辅助决策等6个方面开展智能化应用。在有色行业,选取铝、铜行业3~4家先进企业,以大数据和工业网络为基础,建立生产信息服务云架构,形成信息、知识、智能决策的数据和计算支持能力,通过物料关联与跟踪的智能物联网,实现对重要物料的标识、追溯和成分配置,开发基于先进生产工艺条件的高效节能控制技术,建立生产过程的三维可视化仿真系统,最终实现生产过程的智能操控、决策、管理和服务,建立全过程能效优化的智能化生产和管理决策体系。
  关键岗位机器人替代工程
  鼓励机器人研发单位和原材料企业共同合作,开发应用一批专用工业机器人,到2018年累计新增机器人应用5000台。在工业窑炉、投料装车等危害健康和危险作业环境,基本实现机器人替代人工作业;在铝锭浇注搬运、锌锭码垛包装、剥锌机组等重复繁重劳动岗位,推广普及机器人作业;以提高生产效率、降低维护成本为重点,研发并推广自动测温取样机器人、连铸自动推渣机器人、板坯自动清理机器人、铸锭扒渣机器人、阳极操作机器人、铜铝板材表面处理和抛光机器人、原料分拣机器人、切割机器人、喷漆(油)机器人等;以提高产品质量和工艺精确性为重点,推广应用表面缺陷判定、产品自动标识、图像自动识别等机器人;以提高采矿机器人的机构可靠性、避障设计、通讯能力以及防爆设计等为技术开发重点,在复杂矿床开采等环节,研发推广地下金属采矿、应急救援等智能机器人。
  数字矿山示范工程
  金属数字矿山。以铁矿、铜矿、金矿为代表,建设3~4个智能矿业示范工程。加快信息通信技术(ICT)与矿业的融合,将井下无轨车辆、大型采选设备与先进物联网、模式识别、预测维护、机器学习等新一代信息化技术结合,推动矿业关键工艺过程控制数字化;继续推广监测监控、井下人员定位、井下紧急避险、矿井压风自救、供水施救和通信联络等矿山安全避险六大系统;建立混合型智能生产物联网,应用数据协调、数值模拟和二维码识别等技术,搭建具备人员、设备、工艺、物料、能源等要素的自动识别、信息共享、自发协作、集约调度的网络系统,实现采选过程动态可调可控,增强企业对矿石性质变化及外部市场变化的应变能力,满足精细化生产管理的要求;针对矿山分布较为分散与偏僻的特点,建设综合物流信息系统,利用上下游供需信息的高效协同,实现经济库存。
  稀土数字矿山。依托大型稀土集团,在赣州、福建等稀土重点矿区建设2~3家稀土数字化矿山示范工程。利用数据库技术、储量动态计算技术和矿山三维数字建模等现代信息技术,建立稀土矿山储量和生产过程三维可视化模型,实现稀土储量动态管理、生产智能化控制及地质灾害监控等,提高稀土资源利用率和企业智能化管理水平。
  数字服务平台。依托国内大型矿冶科研院所,建立矿山云系统通讯技术标准、数据标准、信息安全标准和服务标准,搭建云服务平台的数据中心、计算中心、业务中心和网络前台。集成黄金、铜、铅锌、镍等典型矿业集团的海量生产数据,开发矿冶生产智能运营决策系统,形成生产装备远程在线维护、工艺过程故障智能诊断、分析仪器自动标定维护等远程工业服务能力,计划到2018年在国内3~5家大型矿业集团推广应用。
  数字化设计工具开发应用工程
  开发符合原材料工业特点的产品配方建模、产品性能分析、虚拟生产制造、工艺流程设计等数字化设计工具。到2018年,大中型有色企业数字化设计工具普及率达85%。有色行业重点发展基于计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)技术的碎磨、选别、分离、冶炼设备的建模研究,实现三维可视化的过程和装置模拟设计及工艺参数优化。开发球磨机、浮选机、冶炼炉、电解槽等选冶关键工艺设备的虚拟样机,形成选冶主体工艺及调度的数值模拟设计能力。建立有色金属加工机床、部件、原料、环境等数字模型,对工件切削、锻压等微观、宏观过程进行参数化表达,实现加工效果、刀具磨损情况等快速评估。
  关键工艺流程数控化工程
  普及推广可编程逻辑控制(PLC)、分布式控制系统(DCS)等基础自动化技术和系统,改造提升原材料工业生产装置及生产线,基本实现生产工艺自动化的全面覆盖。到2018年,主要有色金属选冶、加工环节的关键工艺流程数控化率超过75%。有色金属行业重点推广振动磨机负荷检测系统、矿浆粒度分析仪、矿物加工专用图像分析仪等选冶工业在线智能检测分析装备,氧化铝生产过程智能优化控制技术、铜富氧熔炼控制系统、粗铅富氧强化熔炼控制系统、铝电解高效节能控制系统、湿法炼锌优化控制技术、高性能铜(铝)板材轧制数字化控制成型技术等。
  供应链协同管理促进工程
  鼓励有条件的企业通过网络化制造系统,形成网络化企业集群。发展基于互联网的个性化定制、网络众包、云制造等新型制造模式。在有色行业选择2~3家铜、铝、锌大型企业集团建设上下游协同生产和协作管理系统,应用数据协调、数值模拟和二维码识别等技术,建立自动识别、信息共享、集约调度的网络系统平台,实现有色金属全产业链各个环节中人员、设备、工艺、物料、能源、财务的协同,消除任务等待与积压、信息传递延时与失真等管理瓶颈,推动产业链上下游协同管理。

责任编辑:赵天宁

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