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在國家大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、推進(jìn)智能制造的浪潮之下，中國恩菲工程技術(shù)有限公司作為有色行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者，積極推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，布局智能工廠、智能礦山領(lǐng)域，積極探索傳統(tǒng)工業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型的實踐路徑。

中國恩菲孝感固廢智慧工廠位于孝感市靜脈產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，總體規(guī)劃處理源生危險廢物規(guī)模5萬噸/年，分兩期建設(shè)。其中一期工程處理規(guī)模3萬噸/年，包括焚燒處理1.5萬噸/年、穩(wěn)定化固化處理1.5萬噸/年。項目以孝感市為中心，向武漢、咸寧、隨州、荊州、荊門、仙桃、天門等周邊地區(qū)輻射，同時也可為湖北省各產(chǎn)廢企業(yè)提供危險廢物的處理處置服務(wù)。

孝感固廢處置中心項目是中國恩菲首個智慧工廠示范項目，其建設(shè)旨在通過智能化方案，解決企業(yè)在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式困擾的危廢原料復(fù)雜、工藝穩(wěn)定運行難度大、生產(chǎn)成本高、安全風(fēng)險大等問題。在此基礎(chǔ)上，示范項目的打造，也能為行業(yè)回答“什么是智能化”“為什么要智能化”“如何實現(xiàn)智能化”等一系列問題，提供“恩菲答案”。同時，隨著中國恩菲智能工廠技術(shù)、產(chǎn)品體系的建立，高效、安全、綠色的智慧工廠新范式也將引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向。

“1”+“1”+“N”的整體架構(gòu)

結(jié)合新一代信息技術(shù)和工藝生產(chǎn)的需求，孝感固廢智慧工廠搭建了“1”+“1”+“N”的整體架構(gòu)：“1”——建設(shè)一個集操控、管理及運營一體化的管控中心；“1”——搭建集全要素數(shù)據(jù)平臺、數(shù)字孿生平臺、三維可視化平臺三位一體的數(shù)據(jù)中臺；“N”——圍繞數(shù)據(jù)中臺，在周圍形成豐富的N種智慧應(yīng)用App及智能操控終端。

智慧工廠核心：

三位一體的數(shù)據(jù)中臺

以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字仿真等技術(shù)為依托，孝感固廢智慧工廠打造了集全要素數(shù)據(jù)平臺、數(shù)字孿生平臺、三維可視化平臺三位一體的數(shù)據(jù)中臺，為企業(yè)的信息數(shù)據(jù)處理和智慧化應(yīng)用提供了統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉儲、計算、可視化接口和引擎，真正發(fā)揮企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享協(xié)同的效益，徹底解決傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)林立、標(biāo)準(zhǔn)不一、彼此孤立、功能重疊、效率低下等問題。

全要素數(shù)據(jù)平臺

企業(yè)智慧化的前提是企業(yè)數(shù)字化。因此，圍繞企業(yè)采購、生產(chǎn)、營銷等全流程，人、機、料、法、環(huán)等全要素進(jìn)行系統(tǒng)全面的數(shù)字化和數(shù)據(jù)采集，包括DCS實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、電能量采集數(shù)據(jù)、化驗數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、定位信息、智能裝備數(shù)據(jù)等，通過各種前端協(xié)議、數(shù)據(jù)清洗，完成數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理，最終將數(shù)據(jù)分門別類進(jìn)行儲存，為后續(xù)的智慧應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供應(yīng)。

數(shù)字孿生平臺

數(shù)字孿生是根據(jù)工藝的機理模型、專家控制模型、企業(yè)的管理模型以及其他數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)字化，建立一個系統(tǒng)完整的數(shù)字映射的虛擬世界。對物理工廠及實際運行情況進(jìn)行模擬、分析、預(yù)測、評估和優(yōu)化，最終對企業(yè)的生產(chǎn)管理及全局優(yōu)化提供技術(shù)支撐。

孝感固廢智慧工廠建立了完全模擬現(xiàn)場的數(shù)字孿生工廠，基于設(shè)備的工藝機理，構(gòu)建了包括回轉(zhuǎn)窯、二燃室、余熱鍋爐、煙囪等的智能體模型，實現(xiàn)了功能設(shè)備的數(shù)字孿生。在此基礎(chǔ)上，建立了全流程全生命周期的動態(tài)孿生模型，通過全廠物質(zhì)流平衡計算、全廠能量流平衡計算、進(jìn)料配伍成分變化分析、排出煙氣成分分析、關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控等功能，提供最優(yōu)化輔助決策，保障系統(tǒng)最優(yōu)化平穩(wěn)運行，在滿足煙氣排放安全指標(biāo)下，最優(yōu)化全廠物耗能耗，減少企業(yè)費用成本，實現(xiàn)效益提升。

信息可視化平臺

數(shù)據(jù)中臺提供了以三維可視化為主，并輔以圖、表、線、動畫等多種可視化方式，為信息展示提供可視化引擎。

其中，三維可視化將全廠建筑、設(shè)備、管網(wǎng)進(jìn)行三維建模，為信息可視化提供了基礎(chǔ)平臺；圖形展示方式包括樹狀圖、流程圖、柱狀圖、餅狀圖、面積圖等，此外還有折線圖、表格以及多種方式的組合等。

企業(yè)“智慧大腦”：管控中心

一體化的信息平臺是企業(yè)信息化的核心，通過改變企業(yè)信息交互方式，實現(xiàn)信息的高效流通，最終改變企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織管理模式。孝感固廢智慧工廠通過打造一體化管控中心實現(xiàn)了部門職能調(diào)整、融合、精簡，達(dá)到了操控集中化、管控一體化的預(yù)設(shè)目標(biāo)。

“智慧管控中心”位于核心車間——焚燒主廠房，是孝感固廢智慧工廠的大腦。根據(jù)功能規(guī)劃分為生產(chǎn)操作區(qū)、生產(chǎn)調(diào)度區(qū)和技術(shù)安環(huán)區(qū)三個職能區(qū)域。

生產(chǎn)操控區(qū)主要負(fù)責(zé)全廠的集中檢測與控制，包括焚燒凈化車間、污水處理車間、穩(wěn)定固化車間以及填埋場的DCS系統(tǒng)監(jiān)控和操作、智能裝備遠(yuǎn)程控制、生產(chǎn)區(qū)域的視頻監(jiān)控等。

生產(chǎn)調(diào)度區(qū)負(fù)責(zé)全廠的生產(chǎn)計劃、調(diào)度及管理，主要包括：生產(chǎn)計劃與調(diào)度執(zhí)行，原料、倉庫、設(shè)備等數(shù)據(jù)檢測、統(tǒng)計、分析及優(yōu)化，原料自動配伍、能耗物耗在線監(jiān)測分析及優(yōu)化調(diào)整等。

技術(shù)安環(huán)區(qū)為企業(yè)的穩(wěn)定運行提供技術(shù)支持，通過安全監(jiān)測、預(yù)警及應(yīng)急處置等相關(guān)管理手段為企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護航。

智慧應(yīng)用App

全要素數(shù)據(jù)中臺為孝感固廢智慧工廠提供了統(tǒng)一、規(guī)范、完整、高效的數(shù)據(jù)服務(wù)，如果將數(shù)據(jù)中臺類比一個數(shù)據(jù)加工廠，那么數(shù)據(jù)就是原料，平臺提供了標(biāo)準(zhǔn)化零部件產(chǎn)品，根據(jù)應(yīng)用需求，前端的APP將零件組合成定制化的服務(wù)產(chǎn)品。基于三位一體的全要素數(shù)據(jù)中臺，面向生產(chǎn)管理的實際需求，孝感固廢智慧工廠形成生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、環(huán)保管家、能源管家、原料管理、安全管家、質(zhì)計管理等多個管理應(yīng)用App。

除了常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表，最大的區(qū)別就是，數(shù)字孿生提供全系統(tǒng)的建模仿真，系統(tǒng)將具有自動推送、自動預(yù)警等多方面的智能輔助決策功能。

生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理模塊將具備智能輔助計劃排產(chǎn)、計劃下發(fā)；原料自動配伍；生產(chǎn)異常報警及原因分析智能推送；對焚燒凈化、電爐熔融、污水處理等控制系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程參數(shù)優(yōu)化輔助推送；基于三維的全場景全流程虛擬巡檢，全過程關(guān)鍵工藝參數(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的展示。

設(shè)備管家

設(shè)備管家具有基于大數(shù)據(jù)和設(shè)備機理的故障預(yù)測維護系統(tǒng)，能幫助管理人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期故障，避免故障惡化導(dǎo)致設(shè)備損壞；具有故障原因輔助分析及故障處理方法輔助推送；備品備件庫存及采購計劃的輔助提醒。

環(huán)保管家

環(huán)保管家模塊具有環(huán)境感知、環(huán)境預(yù)警、環(huán)境仿真等功能。通過環(huán)保工藝仿真實現(xiàn)污染模擬預(yù)測，并可通過專家決策實現(xiàn)污染超標(biāo)預(yù)警及突發(fā)環(huán)境事件預(yù)警等功能。

能源管家

能源管家模塊通過數(shù)據(jù)采集分析、策略優(yōu)化、邊緣計算等技術(shù)，實現(xiàn)能源計量、分析、優(yōu)化功能。對主要耗能設(shè)備電爐、風(fēng)機等建立能源優(yōu)化模型，結(jié)合設(shè)備運行的能耗數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)等，通過大數(shù)據(jù)挖掘建模及專家算法分析，進(jìn)行效率、能耗、節(jié)能潛力等綜合評估，實現(xiàn)廠區(qū)能耗智能優(yōu)化。

原料管理

危廢作為政府重點監(jiān)管物品，中國恩菲孝感固廢智慧工廠原料管理模塊覆蓋了每一批危險廢物的接收、入庫、出庫、處置等物流全流程信息化監(jiān)管，并建立了以AGV運輸為基礎(chǔ)的倉儲全自動化系統(tǒng)。

安全管家

安全一張圖與廠區(qū)三維模型及人員定位信息結(jié)合，實時直觀的展示安全巡查任務(wù)及軌跡，職業(yè)病危害、事故工傷分布，隱患區(qū)域預(yù)警，?；放c重大危險源分布，消防設(shè)施分布等安全信息。

結(jié)合人員定位、視頻監(jiān)控等技術(shù)，對作業(yè)事前、事中、事后全過程監(jiān)控，通過人員軌跡、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與數(shù)據(jù)分析，輔助管理層形成規(guī)律性安全檢查及最佳應(yīng)急預(yù)案，并將檢查結(jié)果統(tǒng)計、匯總成圖表，用于輔助決策。

質(zhì)計管理

該模塊實現(xiàn)了危廢稱重的無人化，試驗方案的預(yù)推送以及實驗結(jié)果的智能輔助校核。

智能裝備

針對危廢危險性風(fēng)險，以及操作人員密集的作業(yè)區(qū)域，系統(tǒng)通過裝備遠(yuǎn)程遙控化和無人化，實現(xiàn)安全生產(chǎn)和少人生產(chǎn)。工廠內(nèi)物料的中間轉(zhuǎn)換需要大量的叉車、天車和操控人員，不少工作區(qū)域處于高風(fēng)險區(qū)域，為了減少安全風(fēng)險，系統(tǒng)將逐步實現(xiàn)叉車、天車的遠(yuǎn)程遙控，近期實現(xiàn)“一崗多車”的減人化目標(biāo)，并逐步實現(xiàn)部分無人化操控；利用無人機替代人工廠區(qū)巡檢、填埋場的定期勘察；利用攝像機+智能算法，解決廠區(qū)火災(zāi)隱患、危險操作的智能預(yù)判和預(yù)警，為智慧工廠的安全運行保駕護航。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新型信息技術(shù)的涌現(xiàn)和跨越式發(fā)展,智慧工廠建設(shè)是大勢所趨。孝感固廢智慧工廠是中國恩菲在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域智慧建設(shè)與智慧運營上的新實踐與新探索，也是行業(yè)前沿科技與時代智慧的濃縮呈現(xiàn)。隨著項目智慧化不斷升級，中國恩菲也將不斷豐富完善智慧化工廠的構(gòu)建思路，將中國恩菲MIM+數(shù)字一體化解決方案推廣到其他領(lǐng)域。

承前啟后，繼往開來。中國恩菲將持續(xù)推動技術(shù)升級和平臺打造，提升企業(yè)生產(chǎn)效率、決策能力、管理水平，著力建構(gòu)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新業(yè)態(tài)。孝感固廢智慧工廠的建設(shè)，將推動中國恩菲進(jìn)一步承擔(dān)“綠色環(huán)保排頭兵、新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新者”的國家責(zé)任，為推動行業(yè)數(shù)字化智慧化轉(zhuǎn)型注入恩菲力量。