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傳統制造業要升級  數(shu)字化技(ji)術是剛需

旗能電鋁成立(li)于2008年，是(shi)由(you)重慶(qing)市國資(zi)委(wei)下屬重慶(qing)市能源投資(zi)集團有限公司(si)主要(yao)出資(zi)并控股的(de)(de)大(da)(da)型國有企業，注冊(ce)資(zi)本18.29億元。公司(si)是(shi)以電(dian)解鋁為基礎(chu)，集電(dian)力、物流(liu)、信息化服務、區域電(dian)網為一(yi)體、鋁-電(dian)-網一(yi)條龍經營的(de)(de)大(da)(da)型企業，是(shi)重慶(qing)地區規模最(zui)大(da)(da)、兩化融合程度最(zui)高的(de)(de)電(dian)解鋁供應商(shang)。

作為(wei)一(yi)家典型的傳(chuan)(chuan)統鋁(lv)(lv)業制(zhi)(zhi)造(zao)企(qi)業，旗能(neng)電鋁(lv)(lv)面臨著傳(chuan)(chuan)統產(chan)業優化(hua)升級(ji)的壓力，正致(zhi)力于通過(guo)數字化(hua)轉型推(tui)動企(qi)業從傳(chuan)(chuan)統制(zhi)(zhi)造(zao)向智能(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)轉型。一(yi)直以來，旗能(neng)電鋁(lv)(lv)非常重視數字化(hua)技術，作為(wei)電解鋁(lv)(lv)行(xing)業首家采用MES、ERP信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)系(xi)統，對(dui)電(dian)解(jie)、發(fa)電(dian)與鐵路實行(xing)一(yi)體化(hua)(hua)(hua)管控的(de)企(qi)業(ye)，引領了行(xing)業(ye)的(de)信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)發(fa)展。經過(guo)多年(nian)的(de)建設，目(mu)前(qian)旗(qi)能電(dian)鋁已(yi)經具備比較好的(de)信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)基礎，但如何進一(yi)步通過(guo)數(shu)(shu)字化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)加速旗(qi)能電(dian)鋁的(de)數(shu)(shu)字化(hua)(hua)(hua)轉型進程(cheng)，賦(fu)能企(qi)業(ye)的(de)發(fa)展成為旗(qi)能電(dian)鋁要面對(dui)的(de)一(yi)個(ge)問題(ti)。數(shu)(shu)字孿生技(ji)術(shu)(shu)的(de)發(fa)展讓旗(qi)能電(dian)鋁找到了突破(po)口(kou)。

旗能(neng)電鋁面(mian)臨以下(xia)需求：公司需要(yao)一套(tao)系統實現智能(neng)工廠展示(shi)、掌控生產(chan)(chan)(chan)狀態、對公司整體環境、生產(chan)(chan)(chan)車(che)(che)間(jian)及設備(bei)(bei)、安全重點監(jian)控區域(yu)進行(xing)可視(shi)化(hua)(hua)監(jian)控；通過設備(bei)(bei)的互(hu)聯(lian)互(hu)通，將車(che)(che)間(jian)的生產(chan)(chan)(chan)設備(bei)(bei)等數字化(hua)(hua)設備(bei)(bei)實現程(cheng)序(xu)網絡(luo)通信(xin)、數據遠程(cheng)采集、程(cheng)序(xu)集中(zhong)管理(li)、數據溯源、大數據分(fen)析(xi)、可視(shi)化(hua)(hua)展現、智能(neng)化(hua)(hua)決(jue)策(ce)支持，將設備(bei)(bei)由以前的單機工作模(mo)式(shi)，升級為數字化(hua)(hua)、網絡(luo)化(hua)(hua)、智能(neng)化(hua)(hua)的管理(li)模(mo)式(shi)；企(qi)業(ye)需要(yao)更大范(fan)圍、更高(gao)效率、更加(jia)精準地優化(hua)(hua)生產(chan)(chan)(chan)和(he)服務資源配置，促進企(qi)業(ye)產(chan)(chan)(chan)業(ye)轉型升級。

而數字孿(luan)(luan)生技(ji)(ji)(ji)術(shu)正好可(ke)以幫(bang)助旗能電鋁(lv)克服這些(xie)挑戰。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，通(tong)過數字孿(luan)(luan)生技(ji)(ji)(ji)術(shu)可(ke)以將(jiang)處于(yu)不同(tong)部(bu)門、不同(tong)系統數據(ju)格式的海量數據(ju)進行(xing)匯總，實現多源異構(gou)數據(ju)融合；另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，通(tong)過數字孿(luan)(luan)生技(ji)(ji)(ji)術(shu)提升設(she)備工作(zuo)效率和操(cao)作(zuo)透明(ming)度，對(dui)車間生產設(she)備進行(xing)精準監控，并進一(yi)(yi)步催生出(chu)個性化定制(zhi)、智能化生產等新(xin)模式、新(xin)業(ye)態。

引入(ru)數字(zi)孿(luan)生 加速智(zhi)慧工廠建設

了(le)解到數(shu)字孿生技術對于提(ti)升公司管理水平的價(jia)值后，旗能電鋁決定在“電(dian)廠鋁廠一體化運行方(fang)式”和“冰晶石(shi)-氧化鋁融鹽(yan)電(dian)解法(fa)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)”項(xiang)目中(zhong)引入數字孿生(sheng)技術(shu)，對項(xiang)目實現(xian)智能化改造。通過公(gong)開招(zhao)投標，旗(qi)能電(dian)鋁選擇與(yu)軟(ruan)通動力合作來(lai)完(wan)成數字孿生(sheng)工(gong)廠的(de)建設(she)。

接手項目后，軟通動力(li)依托其(qi)數字孿生平臺IssMeta，融(rong)合AIoT技術(shu)能力，為旗能電(dian)鋁(lv)打造出(chu)一體化的孿生工廠，實現了全(quan)廠區(qu)空間(jian)精(jing)準(zhun)化監控、工藝流程實時仿真、遠程運(yun)維、安全(quan)模擬演練、雙(shuang)碳能源減排等主要(yao)業務功能，圓滿地達(da)到了預期目標(biao)。

在數字孿(luan)生工(gong)廠的建設中，三(san)維建模是基礎，也是關(guan)鍵環節(jie)。軟(ruan)通(tong)動力(li)基于IssMeta技術平臺的(de)(de)智能(neng)(neng)逆向(xiang)建模技術，結(jie)合激(ji)光(guang)點(dian)云數(shu)據(ju)構建的(de)(de)全廠實(shi)景(jing)孿(luan)生(sheng)模型，真(zhen)實(shi)還原了(le)(le)旗能(neng)(neng)電鋁(lv)智能(neng)(neng)工(gong)廠從宏觀到微觀的(de)(de)虛擬場景(jing)；通過(guo)數(shu)據(ju)智能(neng)(neng)匹配(pei)實(shi)現(xian)了(le)(le)對工(gong)廠、重(zhong)點(dian)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)域、安全重(zhong)點(dian)區(qu)域孿(luan)生(sheng)空(kong)間的(de)(de)構建，并通過(guo)對接（包(bao)含(han)槽控系(xi)統(tong)、電廠SIS系(xi)統(tong)、MES系(xi)統(tong)、高(gao)溫鋁(lv)液系(xi)統(tong)等）構建統(tong)一(yi)的(de)(de)數(shu)據(ju)圖譜，形成工(gong)廠孿(luan)生(sheng)資產(chan)(chan)，對孿(luan)生(sheng)體對象實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)可視、可追溯、可共享(xiang)的(de)(de)規(gui)則；實(shi)現(xian)了(le)(le)物理廠區(qu)的(de)(de)數(shu)字化(hua)精準(zhun)化(hua)映射(she)、設備生(sheng)產(chan)(chan)要素的(de)(de)全方位同景(jing)還原。

軟(ruan)通動力還依托IssMeta產品的仿真技術(shu)、工藝流(liu)程組件、工藝流(liu)程算(suan)法、藍圖組件等關鍵技術(shu)，針對生產過程中關鍵生產環節(jie)的重(zhong)點事(shi)故（電解(jie)槽漏(lou)(lou)槽、油罐爆燃、氨(an)氣泄(xie)漏(lou)(lou)），搭建了重(zhong)點事(shi)故模擬訓練(lian)環境，形成預(yu)警方案庫(ku)，輔助作(zuo)業線人員對操作(zuo)流(liu)程、應(ying)急響應(ying)、處(chu)理(li)預(yu)案做到了然于胸，并可(ke)遠程對每個(ge)生產環節(jie)節(jie)點的信息追蹤，輔助管理(li)能源調度，提高人員處(chu)理(li)問(wen)題效率，提升生產安(an)全意識。

另(ling)外，通過數字孿(luan)生工廠的(de)建設，當(dang)前(qian)廠區(qu)可達到所見即(ji)所得(de)的(de)業務(wu)信息處理，對于生產中的(de)各類(lei)業務(wu)數據進行可視透明的(de)展(zhan)示與查看(kan)，便于各業務(wu)周(zhou)期的(de)人員信息同(tong)步(bu)與統(tong)一協作。

值得一提(ti)的(de)是，在(zai)構建數(shu)(shu)據(ju)(ju)圖(tu)譜的(de)過程中，還通過設備(bei)的(de)互聯互通，實現了(le)車間(jian)數(shu)(shu)字化(hua)設備(bei)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)融合，將設備(bei)由以(yi)前的(de)單機(ji)工(gong)作(zuo)模式向網絡化(hua)、智能化(hua)的(de)管理模式升級，為后(hou)續的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)分(fen)析和利用打下了(le)良(liang)好的(de)基(ji)礎。

目前該(gai)系統(tong)已(yi)經投入運(yun)行，取得了非常(chang)好的效果。在2022年(nian)(nian)一季(ji)(ji)(ji)度運行期間支(zhi)撐了(le)(le)電解鋁(lv)車間持續安全(quan)生產(chan)90天的(de)生產(chan)活動，保(bao)障了(le)(le)在疫情壓力(li)下(xia)(xia)的(de)第一季(ji)(ji)(ji)度安全(quan)生產(chan)經營指標提(ti)前10天達成，實現了(le)(le)疫情下(xia)(xia)的(de)重(zhong)慶原(yuan)鋁(lv)供應保(bao)障。同時，第一季(ji)(ji)(ji)度旗能(neng)電鋁(lv)公司相比去年(nian)(nian)同期原(yuan)鋁(lv)產(chan)量提(ti)升10%，該系統的(de)上線運行也發揮(hui)了(le)(le)關(guan)鍵作(zuo)用。

工業元宇宙推(tui)動制(zhi)造業數字化升級

當(dang)前，中國制(zhi)造業(ye)正面臨向(xiang)數字(zi)化(hua)、智能化(hua)轉型(xing)的(de)(de)關鍵時期，轉型(xing)成功與否(fou)決定(ding)了(le)企業(ye)在未來生存和發展的(de)(de)命運，也(ye)決定(ding)了(le)未來制(zhi)造業(ye)持(chi)續發展的(de)(de)態勢。《“十四五”智能制(zhi)造(zao)(zao)發(fa)展規(gui)劃》明確提出(chu)，到(dao)2035年規(gui)模以(yi)上制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)全面普及數(shu)字化(hua)、網絡化(hua)，重點(dian)行業(ye)(ye)基(ji)本全面實現智能化(hua)，推動(dong)制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)(ye)數(shu)字化(hua)戰(zhan)略轉型已迫(po)在眉(mei)睫(jie)。

在(zai)推動制造業(ye)邁(mai)向智能化的諸多(duo)技(ji)術之中，數字(zi)孿生(sheng)備受(shou)關(guan)注，也被(bei)寄予厚望。利用(yong)數字(zi)孿生(sheng)技(ji)術實現物理世界(jie)(jie)的工廠在(zai)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)世界(jie)(jie)的一對(dui)一映射和實時聯動，打通(tong)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)世界(jie)(jie)與物理世界(jie)(jie)，通(tong)過虛(xu)(xu)實融合，不僅可以實現了可視(shi)化展(zhan)示，還可以實現精準預警以及(ji)運營優(you)化，成為當(dang)下智慧工廠建設中的熱門技(ji)術。

軟通動力依托其在制造行(xing)業(ye)多年(nian)積累的豐富行(xing)業(ye)經驗和(he)數字化技術，打造出了IssMeta數字(zi)(zi)孿(luan)生平(ping)臺。該平(ping)臺深(shen)度融(rong)合人工智(zhi)能、大數據(ju)、數字(zi)(zi)孿(luan)生等前沿技(ji)(ji)術，將(jiang)信息、技(ji)(ji)術、設(she)備(bei)與產業綜合體管(guan)理(li)需(xu)求有機結(jie)合，覆蓋設(she)備(bei)運行監控、數據(ju)交(jiao)互(hu)聯(lian)動、巡(xun)檢管(guan)理(li)數字(zi)(zi)化(hua)、工藝仿真(zhen)及參數智(zhi)能調優(you)、仿真(zhen)模擬(ni)應急訓練(lian)等多個業務(wu)領域，實現對工廠的實時(shi)映射(she)、感知(zhi)、分(fen)析(xi)、預測和監控，可(ke)以幫助企業提升數字(zi)(zi)化(hua)能力，提升管(guan)理(li)水平(ping)，為下一步智(zhi)慧工廠的建設(she)奠定堅實的基礎。

今天，數字(zi)(zi)孿(luan)生技術賦(fu)能的智(zhi)慧工廠已(yi)經(jing)(jing)(jing)成為制造(zao)(zao)業的發展(zhan)(zhan)剛需，通過(guo)打(da)造(zao)(zao)智(zhi)慧工廠提高(gao)生產(chan)經(jing)(jing)(jing)營效率(lv)和管(guan)理水平(ping)正成為越來越多制造(zao)(zao)企業的選(xuan)擇(ze)。隨著智(zhi)慧工廠的普及，數字(zi)(zi)孿(luan)生也(ye)將迎來大發展(zhan)(zhan)時期(qi)，而作為扎根制造(zao)(zao)行業多年并已(yi)經(jing)(jing)(jing)在數字(zi)(zi)孿(luan)生技術率(lv)先布局的軟(ruan)通動(dong)力也(ye)必(bi)將迎來更(geng)多機遇和更(geng)大舞臺，為中國制造(zao)(zao)企業邁向智(zhi)能制造(zao)(zao)發揮更(geng)大價值(zhi)。