【ZiDongHua 之方案應(yīng)用場(chǎng)收錄關(guān)鍵詞： 人工智能 數(shù)字孿生 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 機(jī)器視覺(jué)】

　　

　　

　　版權(quán)聲明：本文刊登于《中國(guó)勘察設(shè)計(jì)》雜志2024年5月刊，版權(quán)為《中國(guó)勘察設(shè)計(jì)》雜志社及作者所有，歡迎轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明作者及出處。

　　

　　數(shù)字化助力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　

　　智能化賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

　　

　　中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司

　　

　　葛秀欣  貢金鵬  韋彬  方宇  鄭文學(xué)

　　

　　國(guó)家“十四五”規(guī)劃首次專篇論述數(shù)字化發(fā)展，提出加快5G、人工智能、數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù)與行業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展，推進(jìn)相關(guān)行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型邁入新階段。鋼鐵行業(yè)著力構(gòu)建以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展模式，推動(dòng)行業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。鋼鐵行業(yè)雖在多年以前就已開始工業(yè)化和信息化的進(jìn)程，但在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中仍面臨著對(duì)數(shù)字化認(rèn)識(shí)不足、兩化水平不均衡、信息孤島現(xiàn)象、企業(yè)數(shù)據(jù)利用率低等諸多問(wèn)題。中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中冶京誠(chéng)”）結(jié)合自身在鋼鐵企業(yè)多年設(shè)計(jì)、集成、管控經(jīng)驗(yàn)，打造了適合鋼鐵企業(yè)的數(shù)字化整體框架，基于此架構(gòu)的數(shù)字化孿生工廠管控平臺(tái)已在國(guó)內(nèi)多家企業(yè)落地實(shí)施，為鋼鐵企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了很好的示范作用，并制定多項(xiàng)數(shù)字化相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，把工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐成果也推廣到了數(shù)字城市基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域。

　　

　　行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展

　　

　　存在的問(wèn)題

　　

　　中冶京誠(chéng)在工業(yè)領(lǐng)域通過(guò)數(shù)據(jù)賦能工業(yè)，解決行業(yè)數(shù)據(jù)多而分散的問(wèn)題，并融合設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。通過(guò)整合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈延伸，推動(dòng)行業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)多場(chǎng)景復(fù)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多維度的創(chuàng)新應(yīng)用。但是，目前行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展仍不均衡，普遍存在下列問(wèn)題。

　　

　　行業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化低、數(shù)據(jù)質(zhì)量低

　　

　　鋼鐵企業(yè)中通過(guò)各種信息化系統(tǒng)已積累了海量的不同類型的數(shù)據(jù)，但絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集上來(lái)以后都儲(chǔ)存在企業(yè)的數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，處于“沉睡”狀態(tài)。企業(yè)在前期設(shè)計(jì)、建設(shè)階段的數(shù)據(jù)更是被當(dāng)作歷史檔案保存在企業(yè)檔案館中，被束之高閣，難再利用。正是這些“沉睡”在檔案館和數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，對(duì)工廠運(yùn)維和運(yùn)營(yíng)決策卻起著至關(guān)重要的作用。

　　

　　鋼鐵企業(yè)流程長(zhǎng)，數(shù)據(jù)種類多，數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法有效避免數(shù)據(jù)混亂沖突、一數(shù)多源、多樣多類等問(wèn)題，缺乏規(guī)范的數(shù)據(jù)治理流程，數(shù)據(jù)冗雜、缺值、沖突等質(zhì)量問(wèn)題無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。

　　

　　部分鋼鐵企業(yè)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的認(rèn)識(shí)不夠，雖然對(duì)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)智能化有著清晰的目標(biāo)，但具體的實(shí)現(xiàn)路徑不清晰，部分企業(yè)一味加大智能裝備的投入比例，對(duì)工業(yè)軟件投入較低，對(duì)多維度數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘認(rèn)識(shí)不足。

　　

　　智能化應(yīng)用困難，智能技術(shù)要求起點(diǎn)高、開發(fā)應(yīng)用周期長(zhǎng)

　　

　　企業(yè)在數(shù)據(jù)智能應(yīng)用方面也存在問(wèn)題，AI應(yīng)用開發(fā)、模型訓(xùn)練以及服務(wù)運(yùn)維需要多方面人才配合才能完成。業(yè)務(wù)開發(fā)工程師負(fù)責(zé)梳理業(yè)務(wù)場(chǎng)景，算法工程師實(shí)現(xiàn)算法編程及訓(xùn)練，服務(wù)工程師負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施調(diào)試，開發(fā)應(yīng)用過(guò)程中需要的技術(shù)門檻相對(duì)較高。

　　

　　整個(gè)AI應(yīng)用開發(fā)周期較長(zhǎng)，首先業(yè)務(wù)人員梳理應(yīng)用場(chǎng)景，然后開發(fā)人員從數(shù)據(jù)采集再到模型建立及模型調(diào)優(yōu)，最后模型部署上線，整個(gè)過(guò)程超過(guò)三個(gè)月，時(shí)間及成本過(guò)高。

　　

　　行業(yè)迫切需要智能化平臺(tái)集成行業(yè)常用的AI場(chǎng)景算法庫(kù)，從而降低開發(fā)難度，減少開發(fā)周期。

　　

　　傳統(tǒng)信息化架構(gòu)需要進(jìn)一步升級(jí)，系統(tǒng)架構(gòu)無(wú)法支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展

　　

　　傳統(tǒng)信息化五級(jí)架構(gòu)中，每個(gè)信息化系統(tǒng)基本獨(dú)立建設(shè)實(shí)施，系統(tǒng)架構(gòu)各異、接口復(fù)雜、企業(yè)運(yùn)維難度大。企業(yè)信息化系統(tǒng)是基于不同業(yè)務(wù)逐步建立的，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間因平臺(tái)、技術(shù)、開發(fā)語(yǔ)言等不同，造成彼此孤立、缺乏共享性、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被隔離、信息流程被割裂等現(xiàn)象，影響了數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性，難以從整體上運(yùn)用與挖掘。

　　

　　新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)采用統(tǒng)一的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了資源共享、數(shù)據(jù)共享，開發(fā)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)且運(yùn)維便捷（圖1）。

 

　　

　　圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一架構(gòu)

　　

　　中冶京誠(chéng)數(shù)字化、智能化

　　

　　系統(tǒng)構(gòu)建

　　

　　總體技術(shù)路線

　　

　　依托多年的實(shí)踐，中冶京誠(chéng)提出了覆蓋數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化交付及數(shù)字化運(yùn)維的全流程數(shù)字化工廠建設(shè)解決方案。

　　

　　構(gòu)建“以標(biāo)識(shí)碼為綱、以物料碼為目”的數(shù)字化編碼體系，將物理的實(shí)體工廠逐層解構(gòu)并唯一標(biāo)識(shí)，形成虛擬工廠的底層邏輯架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了工廠數(shù)字化各階段的編碼貫通，為貫穿工程建造期與工廠運(yùn)維期搭建了橋梁；以數(shù)字化設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，力求在工程項(xiàng)目的初始設(shè)計(jì)階段就為企業(yè)注入數(shù)字化基因，為智能工廠夯實(shí)堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)基于“統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構(gòu)”的高效數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)。搭建了基于三級(jí)架構(gòu)的數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)體系，首次提出了一套契合鋼鐵行業(yè)特色、符合數(shù)字工廠要求的數(shù)字化交付規(guī)則。實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到施工的全過(guò)程交付成果的統(tǒng)一數(shù)據(jù)組織，成功打通了工程建造期與工廠運(yùn)維期的數(shù)據(jù)界面，為冶金工廠建造期全過(guò)程信息數(shù)字交付提供了標(biāo)準(zhǔn)范本。以數(shù)字化交付為基礎(chǔ)，開發(fā)了包含“工廠級(jí)、車間級(jí)、設(shè)備級(jí)”多個(gè)層級(jí)的數(shù)字化工廠運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)公司級(jí)、工序級(jí)、設(shè)備級(jí)的縱向貫穿，以及生產(chǎn)、物流、設(shè)備、質(zhì)量、安全、能源、環(huán)保等全業(yè)務(wù)的橫向覆蓋。形成了鋼鐵行業(yè)全流程數(shù)字化建設(shè)體系，引領(lǐng)了鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)（圖2）。

 

　　

　　圖2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線圖

　　

　　數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)

　　

　　冶金工廠建設(shè)涉及工藝布置設(shè)計(jì)、P&ID設(shè)計(jì)、管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及設(shè)備設(shè)計(jì)等多專業(yè)設(shè)計(jì)，各專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容大相徑庭，因此，構(gòu)建滿足冶金工廠全部專業(yè)數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)的平臺(tái)和軟件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)貫通和工作協(xié)同難度極大，需要打通各專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件與編碼平臺(tái)的數(shù)據(jù)接口，在設(shè)計(jì)階段為模型賦予標(biāo)識(shí)碼和物料編碼。中冶京誠(chéng)依托BIM核心技術(shù)，搭建以編碼平臺(tái)為基礎(chǔ)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，編制了4大類百余冊(cè)BIM標(biāo)準(zhǔn)，建立了包含100余萬(wàn)條編碼和50余萬(wàn)條元件庫(kù)的基礎(chǔ)庫(kù)，形成了“架構(gòu)先進(jìn)、系統(tǒng)完備、運(yùn)行高效”的三維數(shù)字化體系（圖3）。

 

 

　　

　　圖3 數(shù)字化編碼體系

　　

　　中冶京誠(chéng)在鋼鐵行業(yè)首次搭建涵蓋冶金、民建、非標(biāo)機(jī)械與電氣的多專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，開發(fā)出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理PDM系統(tǒng)4套、高效設(shè)計(jì)工具集Master系列軟件8套、元件庫(kù)管理器CCP軟件1套，系統(tǒng)性解決了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及成果無(wú)統(tǒng)一管理、設(shè)計(jì)效率低、軟件功能不全等問(wèn)題，設(shè)計(jì)效率較原生軟件提升37%，物料精準(zhǔn)度提升3.9%，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)基于“統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)架構(gòu)”的高效數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)。

　　

　　協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)通過(guò)自動(dòng)接收設(shè)計(jì)任務(wù)、自動(dòng)配置標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)環(huán)境以及信息共享、設(shè)計(jì)協(xié)同、三維提資、模型校審、一鍵出圖等功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程線上管理、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一推送、設(shè)計(jì)成果“一鍵”歸檔和設(shè)計(jì)過(guò)程全程可追溯。同時(shí)，平臺(tái)通過(guò)各類編碼，串接工廠對(duì)象，構(gòu)建出“工廠數(shù)字地圖”。

　　

　　數(shù)字化交付平臺(tái)建設(shè)

　　

　　目前，鋼鐵行業(yè)數(shù)字化交付規(guī)則內(nèi)容各不相同，難以達(dá)成統(tǒng)一交付要求；數(shù)據(jù)組織方式以傳統(tǒng)的“卷冊(cè)”方式為主，形成了數(shù)據(jù)的“物理隔絕”，阻礙了數(shù)據(jù)的傳遞，造成數(shù)據(jù)難以利用。此外，數(shù)字化交付無(wú)行業(yè)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，交付規(guī)則“百家爭(zhēng)鳴”，數(shù)據(jù)組織“良莠不齊”，使得交付難以進(jìn)行。

　　

　　中冶京誠(chéng)針對(duì)目前冶金工廠數(shù)字化交付“無(wú)交付規(guī)則、無(wú)數(shù)據(jù)組織”以及交付體系尚處空白等問(wèn)題，搭建了基于三級(jí)架構(gòu)的數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)體系。首次制訂出一套契合鋼鐵行業(yè)特色、符合數(shù)字工廠要求的數(shù)字化交付規(guī)則。開發(fā)出基于同一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的“數(shù)–模”分離工具，解決了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與原生文件捆綁且無(wú)法后期利用的問(wèn)題；開發(fā)出多源數(shù)據(jù)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)了建造期數(shù)據(jù)、文檔和模型的匯聚；開發(fā)出信息整合工具，實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)在編碼維度上的數(shù)據(jù)重構(gòu)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到施工的全過(guò)程交付成果的統(tǒng)一數(shù)據(jù)組織，成功打通了工程建造期與工廠運(yùn)維期的數(shù)據(jù)界面，為冶金工廠建造期全過(guò)程信息數(shù)字交付提供了標(biāo)準(zhǔn)范本。

 

　　數(shù)字化孿生管控平臺(tái)建設(shè)

　　

　　在數(shù)字化交付完成后，企業(yè)擁有了自己的靜態(tài)數(shù)字工廠，靜態(tài)工廠通過(guò)工廠運(yùn)行后的實(shí)際數(shù)據(jù)和模型驅(qū)動(dòng)就形成了動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生工廠。中冶京誠(chéng)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為底座，融合大數(shù)據(jù)、人工智能及數(shù)字孿生技術(shù)搭建出了冶金行業(yè)的數(shù)字孿生管控平臺(tái)。

　　

　　圖6 數(shù)字孿生工廠架構(gòu)

　　

　　數(shù)字孿生管控平臺(tái)系統(tǒng)整體架構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集層，并有數(shù)據(jù)中臺(tái)、Al中臺(tái)及業(yè)務(wù)中臺(tái)三個(gè)核心中臺(tái)，依托整個(gè)平臺(tái)打造企業(yè)孿生工廠應(yīng)用。

　　

　　數(shù)據(jù)中臺(tái)是構(gòu)建數(shù)字孿生工廠平臺(tái)的基礎(chǔ)，為上層的孿生應(yīng)用及智慧決策提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)底座主要用于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的抽取、處理及整合，同時(shí)將數(shù)據(jù)劃分為不同的主題進(jìn)行存儲(chǔ)，以供上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的調(diào)取及分析。

　　

　　孿生應(yīng)用層主要基于工廠數(shù)據(jù)底座中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景的應(yīng)用，包括生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控仿真、設(shè)備的智能運(yùn)維、工廠綜合管理、應(yīng)急安全管理、沉浸式培訓(xùn)考核等。

　　

　　智能中臺(tái)提供機(jī)器視覺(jué)、數(shù)據(jù)挖掘、分析預(yù)測(cè)等方面的分析能力，同時(shí)還可以提供低代碼的Al模型開發(fā)功能，降低了Al模型研發(fā)技術(shù)門檻。通過(guò)Al中臺(tái)實(shí)現(xiàn)樣本管理、模型開發(fā)、模型訓(xùn)練、模型發(fā)布、模型管理等功能。平臺(tái)提供圖像Al模型的模板，基于此類模版，可以實(shí)現(xiàn)缺陷的識(shí)別模型的開發(fā)，包括樣本標(biāo)注、樣本管理、模型開發(fā)、模型訓(xùn)練、模型發(fā)布和管理等。通過(guò)Al模版功能，降低了Al應(yīng)用的難度，并將開發(fā)周期從3個(gè)月降低至1個(gè)月。

 

　　行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

　　

　　中冶京誠(chéng)在建立行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，也投入了大量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。牽頭構(gòu)建了從數(shù)字化交付到數(shù)字化孿生平臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)族，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用，引導(dǎo)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。主編及參編行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)有：《鋼鐵行業(yè)冶金工程數(shù)字化交付  第1部分：數(shù)字化交付總則》《鋼鐵行業(yè)冶金工程數(shù)字化交付  第2部分：對(duì)象類庫(kù)規(guī)定》《鋼鐵行業(yè)冶金工程數(shù)字化交付  第3部分：標(biāo)識(shí)碼規(guī)定》《鋼鐵行業(yè)冶金工程數(shù)字化交付  第4部分：物料分類與編碼規(guī)定》《鋼鐵行業(yè)數(shù)字孿生  第1部分：通用要求》《鋼鐵行業(yè)數(shù)字孿生  第2部分：模型構(gòu)建》《鋼鐵行業(yè)數(shù)字孿生  第3部分：信息交互》。

　　

　　數(shù)字孿生工廠

　　

　　管控平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐

　　

　　數(shù)字孿生工廠管控平臺(tái)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，一部分是以數(shù)字化交付成果為基礎(chǔ)，移交至企業(yè)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)、建造及采購(gòu)數(shù)據(jù)；另一部分來(lái)自企業(yè)運(yùn)營(yíng)時(shí)期各業(yè)務(wù)形成的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包含“工廠級(jí)、車間級(jí)、設(shè)備級(jí)”多個(gè)層級(jí)的數(shù)字化工廠運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)公司級(jí)、工序級(jí)、設(shè)備級(jí)的縱向貫穿，以及生產(chǎn)、物流、設(shè)備、質(zhì)量、安全、能源、環(huán)保等全業(yè)務(wù)的橫向覆蓋。建成了鋼鐵行業(yè)首個(gè)全流程數(shù)字化工廠項(xiàng)目，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)。數(shù)字化工廠具體功能如下：

　　

　　工廠整體運(yùn)營(yíng)管理

　　

　　結(jié)合管控中心的調(diào)度大屏幕、分廠的監(jiān)控電腦以及移動(dòng)設(shè)備等多種展示手段，展示數(shù)字化工廠的三維可視化地圖，同時(shí)在三維地圖上分不同場(chǎng)景展示公司重要的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、設(shè)備管控、能源消耗、物流運(yùn)輸、管網(wǎng)安全等信息，滿足公司各級(jí)管理、調(diào)度、運(yùn)維人員的需要。

 

　　生產(chǎn)工藝監(jiān)控與仿真

　　

　　數(shù)字化工廠可對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)在線同步監(jiān)控和離線運(yùn)行模擬。

　　

　　在線同步監(jiān)控可實(shí)時(shí)查看各個(gè)重要工藝流程的實(shí)際工藝動(dòng)作，同步三維模型，保證虛擬環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備動(dòng)作的一致性。

　　

　　離線運(yùn)行模擬可在非生產(chǎn)環(huán)境下模擬整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的完整運(yùn)行。通過(guò)模擬數(shù)據(jù)變化，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)三維模型狀態(tài)改變，并根據(jù)不同的模擬和參數(shù)調(diào)整，不斷提高生產(chǎn)管理的效率，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。例如，數(shù)字化高爐展示場(chǎng)景包含高爐的料倉(cāng)下料、皮帶上料、爐頂布料、爐內(nèi)料層高度、風(fēng)口回旋區(qū)狀態(tài)、鐵口出鐵等關(guān)鍵場(chǎng)景，各關(guān)鍵場(chǎng)景展示結(jié)合工藝動(dòng)畫和重點(diǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行。

 

　　設(shè)備運(yùn)維管理

　　

　　數(shù)字化運(yùn)維管理可以提供全方位的數(shù)據(jù)整合、智能化設(shè)備裝配指導(dǎo)、設(shè)備的智能化巡檢以及設(shè)備智能監(jiān)控和快速故障處理等。

　　

　　在數(shù)字化工廠平臺(tái)中，基于BIM編碼體系實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)計(jì)圖紙、操作指導(dǎo)、維護(hù)指導(dǎo)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、監(jiān)控報(bào)警、優(yōu)化預(yù)測(cè)、檢修信息的全面貫通，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的信息集成和全生命周期數(shù)字化管理功能。

　　

　　基于設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的預(yù)測(cè)性維護(hù)，不僅可以降低異常停機(jī)時(shí)間5%左右，避免因維護(hù)不及時(shí)造成動(dòng)輒價(jià)值百萬(wàn)級(jí)的設(shè)備損壞，同時(shí)也能避免因?yàn)樵O(shè)備停復(fù)機(jī)造成的產(chǎn)量損失。提前精準(zhǔn)運(yùn)維讓設(shè)備長(zhǎng)期保持在穩(wěn)定狀態(tài)，降低了因?yàn)樵O(shè)備異常造成的產(chǎn)品不合格率。

　　

　　管網(wǎng)安全監(jiān)控

　　

　　數(shù)字化工廠中將能源管網(wǎng)全面可視化，通過(guò)閥門儀表數(shù)據(jù)的采集和分析，對(duì)企業(yè)“生命線”進(jìn)行全面監(jiān)控預(yù)警，同時(shí)針對(duì)管網(wǎng)日常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠提高日常管網(wǎng)及主干電纜安全管理的效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

　　

　　通過(guò)建立全面的管網(wǎng)管線電纜三維工程數(shù)據(jù)庫(kù)，可以將全廠地上、地下、土建中的管網(wǎng)管線進(jìn)行直觀展示，并可以通過(guò)平臺(tái)快速查看管網(wǎng)的埋深、架空高度、管線材質(zhì)、口徑、介質(zhì)以及當(dāng)前的儀表閥門運(yùn)行信息和安裝位置等內(nèi)容，同時(shí)可以通過(guò)三維模型更加精準(zhǔn)地計(jì)算管網(wǎng)管線的長(zhǎng)度。

　　

　　平臺(tái)可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)相關(guān)的壓力、溫度，結(jié)合能源供需平衡和企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)分析，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控和安全預(yù)警管理。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)事故時(shí)，可以對(duì)事故（如爆管、泄漏影響、能源供需平衡、管損等）進(jìn)行智能化分析，同時(shí)集成事故應(yīng)急預(yù)案，通過(guò)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)緊急調(diào)度指揮。

　　

　　數(shù)字化環(huán)保監(jiān)控

　　

　　數(shù)字化工廠平臺(tái)將唐鋼新區(qū)有組織和無(wú)組織排放數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供環(huán)保排放監(jiān)測(cè)、環(huán)保設(shè)備監(jiān)測(cè)和環(huán)保應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保業(yè)務(wù)協(xié)同管理。

　　

　　環(huán)保排放監(jiān)測(cè)：數(shù)字化工廠平臺(tái)接入廠區(qū)內(nèi)排放點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)平臺(tái)設(shè)定判斷規(guī)則，對(duì)于超出正常范圍的排放數(shù)據(jù)，在數(shù)字地圖上進(jìn)行預(yù)警，提醒管控人員排放超標(biāo)。

　　

　　環(huán)保設(shè)備監(jiān)測(cè)：接入廠內(nèi)主要的環(huán)保設(shè)備（除塵器等）的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備報(bào)警數(shù)據(jù)，或者在數(shù)字化平臺(tái)設(shè)定判斷規(guī)則，對(duì)超出正常范圍的設(shè)備異常數(shù)據(jù)，在數(shù)字地圖上進(jìn)行預(yù)警。

　　

　　環(huán)保應(yīng)急聯(lián)動(dòng)：在數(shù)字化平臺(tái)發(fā)出環(huán)保預(yù)警信號(hào)，根據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)警事故類別，平臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，支撐管控人員快速高效處理，避免發(fā)生環(huán)保事故。

 

　　物流調(diào)度管理

　　

　　數(shù)字化工廠管理平臺(tái)集成唐鋼新區(qū)內(nèi)部主要的道路信息，通過(guò)與物流系統(tǒng)通訊，實(shí)時(shí)讀取廠前區(qū)車輛、廠內(nèi)運(yùn)輸車輛的位置坐標(biāo)信息，并在三維工廠模型上動(dòng)態(tài)跟蹤展示車輛的位置信息變化，協(xié)助物流調(diào)度人員動(dòng)態(tài)掌控公司內(nèi)部的物資調(diào)撥情況和廠內(nèi)車輛位置。

　　

　　系統(tǒng)可集成物流系統(tǒng)的運(yùn)輸計(jì)劃路徑、車輛計(jì)量過(guò)磅實(shí)績(jī)、車輛排隊(duì)等信息，在大屏幕上動(dòng)態(tài)展示車輛的計(jì)劃行駛路線以及每個(gè)計(jì)量磅秤前的車輛排隊(duì)等候情況，協(xié)助管理者更好地優(yōu)化物流線路。

　　安全管理

　　

　　數(shù)字化工廠可以對(duì)危險(xiǎn)源和應(yīng)急儲(chǔ)備物資的位置及相關(guān)信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行應(yīng)急仿真演練，同時(shí)對(duì)緊急事故進(jìn)行模擬分析，從而降低發(fā)生事故時(shí)的損失，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的能力。

　　

　　在平臺(tái)中對(duì)于各車間的危險(xiǎn)等級(jí)、危險(xiǎn)源安全距離區(qū)域、危險(xiǎn)源位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，同時(shí)針對(duì)各類應(yīng)急物資儲(chǔ)備位置、儲(chǔ)備量、購(gòu)置和更新日期、檢查日期進(jìn)行標(biāo)識(shí)，當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急物資準(zhǔn)備不足、過(guò)期等問(wèn)題時(shí)平臺(tái)會(huì)自動(dòng)提醒。

　　

　　虛擬培訓(xùn)考核

　　

　　設(shè)備操作培訓(xùn)，模擬拆卸組裝方面采用AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可協(xié)助用戶不用到實(shí)物裝配車間就可快速學(xué)習(xí)了解設(shè)備操作和安裝的關(guān)鍵步驟及相關(guān)知識(shí)。

　　

　　通過(guò)管理平臺(tái)可以定期進(jìn)行員工安全培訓(xùn)，對(duì)廠內(nèi)的危險(xiǎn)源進(jìn)行標(biāo)注及說(shuō)明，同時(shí)在VR和AR漫游中，讓員工了解危險(xiǎn)源的位置、影響范圍、綠色通道、發(fā)生安全事故時(shí)的應(yīng)急措施、逃生路線等。

　　

　　通過(guò)AR、VR技術(shù)構(gòu)建虛擬的培訓(xùn)考核場(chǎng)景，有效提高運(yùn)維效率，降低因操作不當(dāng)造成的安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備損壞。此外，虛擬培訓(xùn)環(huán)境不受人員數(shù)量、環(huán)境等因素的限制，相比傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式，效率提升能夠達(dá)60%。

 

　　從數(shù)字工廠到數(shù)字城市

　　

　　近年來(lái)，中冶京誠(chéng)致力于將數(shù)字化管控平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用于智慧城市，打造數(shù)字城市、智慧管廊、數(shù)字園區(qū)等智慧城市產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)城市市政運(yùn)維、智能交通管控、供冷供熱、應(yīng)急安全、文化傳媒全方位于一體的城市智能運(yùn)營(yíng)管控，打造數(shù)字化、透明化城市。

　　

　　數(shù)字化管控平臺(tái)在城市樓宇資產(chǎn)管理中有廣泛應(yīng)用。以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，創(chuàng)立樓宇資產(chǎn)管控新模式，構(gòu)建精準(zhǔn)評(píng)價(jià)、全面品控、風(fēng)險(xiǎn)防控三大體系，打造資產(chǎn)管理的“數(shù)字化企業(yè)大腦”。平臺(tái)包含資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、樓宇運(yùn)行、樓宇安全、物業(yè)質(zhì)量4大模塊，涵蓋核心管控點(diǎn)2000余個(gè)，構(gòu)建多維度、系統(tǒng)化數(shù)據(jù)模型89個(gè)，全方位強(qiáng)化樓宇全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全在線、風(fēng)險(xiǎn)早預(yù)警、管理高質(zhì)效，有效提升資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)價(jià)值。

　　

　　結(jié) 語(yǔ)

　　

　　數(shù)字化轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)智能化工廠的基礎(chǔ)，這已成為業(yè)界的共識(shí)。中冶京誠(chéng)提出了鋼鐵企業(yè)基于現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的切實(shí)架構(gòu)，并率先提出了基于數(shù)據(jù)底座實(shí)現(xiàn)智慧工廠的路徑?；诖思軜?gòu)的數(shù)字孿生工廠已在河北、山西、山東、福建等多個(gè)鋼鐵企業(yè)落地應(yīng)用，反饋效果良好。未來(lái)，經(jīng)過(guò)諸多項(xiàng)目驗(yàn)證并迭代更新的數(shù)字孿生工廠平臺(tái)將為更多的鋼鐵企業(yè)提供數(shù)字化服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的智能化、智慧化管控貢獻(xiàn)力量。