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(shí)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(xiǎn)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(xiàng)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(shí)也可為湖北省各產(chǎn)廢企業(yè)提供危險(xiǎn)廢物的處理處置服務(wù)。

孝感固廢處置中心項(xiàng)目是中國恩菲首個(gè)智慧工廠示范項(xiàng)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(yùn)行難度大、生產(chǎn)成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)大等問題。在此基礎(chǔ)上，示范項(xiàng)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(shí)現(xiàn)智能化”等一系列問題，提供“恩菲答案”。同時(shí)，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(gè)集操控、管理及運(yùn)營一體化的管控中心；“1”——搭建集全要素?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)字孿生平臺(tái)、三維可視化平臺(tái)三位一體的數(shù)據(jù)中臺(tái)；“N”——圍繞數(shù)據(jù)中臺(tái)，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(tái)

以云計(jì)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?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)、數(shù)字孿生平臺(tái)、三維可視化平臺(tái)三位一體的數(shù)據(jù)中臺(tái)，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(chǔ)、計(jì)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?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)

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(jī)、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(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、電能量采集數(shù)據(jù)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?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(chǔ)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(tái)

數(shù)字孿生是根據(jù)工藝的機(jī)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(gè)系統(tǒng)完整的數(shù)字映射的虛擬世界。對物理工廠及實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行模擬、分析、預(yù)測、評(píng)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(jī)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(shí)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(dòng)態(tài)孿生模型，通過全廠物質(zhì)流平衡計(jì)算、全廠能量流平衡計(jì)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(yùn)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(fèi)用成本，實(shí)現(xiàn)效益提升。

信息可視化平臺(tái)

數(shù)據(jù)中臺(tái)提供了以三維可視化為主，并輔以圖、表、線、動(dòng)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(tái)；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(tái)是企業(yè)信息化的核心，通過改變企業(yè)信息交互方式，實(shí)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(shí)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(gè)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(jì)劃、調(diào)度及管理，主要包括：生產(chǎn)計(jì)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(jì)、分析及優(yōu)化，原料自動(dòng)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(yùn)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(hù)航。

智慧應(yīng)用App

全要素?cái)?shù)據(jù)中臺(tái)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(tái)類比一個(gè)數(shù)據(jù)加工廠，那么數(shù)據(jù)就是原料，平臺(tái)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?；谌灰惑w的全要素?cái)?shù)據(jù)中臺(tái)，面向生產(chǎn)管理的實(shí)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(jì)管理等多個(gè)管理應(yīng)用App。

除了常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)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(dòng)推送、自動(dòng)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(jì)劃排產(chǎn)、計(jì)劃下發(fā)；原料自動(dòng)配伍；生產(chǎn)異常報(bào)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(shí)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(jī)理的故障預(yù)測維護(hù)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(jì)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(shí)現(xiàn)污染模擬預(yù)測，并可通過專家決策實(shí)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(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量、分析、優(yōu)化功能。對主要耗能設(shè)備電爐、風(fēng)機(jī)等建立能源優(yōu)化模型，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的能耗數(shù)據(jù)、運(yùn)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(píng)估，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)能耗智能優(yōu)化。

原料管理

危廢作為政府重點(diǎn)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(xiǎn)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(yùn)輸為基礎(chǔ)的倉儲(chǔ)全自動(dòng)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(shí)時(shí)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(xiǎn)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(jì)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(jì)、匯總成圖表，用于輔助決策。

質(zhì)計(jì)管理

該模塊實(shí)現(xiàn)了危廢稱重的無人化，試驗(yàn)方案的預(yù)推送以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的智能輔助校核。

智能裝備

針對危廢危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)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(xiǎn)區(qū)域，為了減少安全風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)將逐步實(shí)現(xiàn)叉車、天車的遠(yuǎn)程遙控，近期實(shí)現(xiàn)“一崗多車”的減人化目標(biāo)，并逐步實(shí)現(xiàn)部分無人化操控；利用無人機(jī)替代人工廠區(qū)巡檢、填埋場的定期勘察；利用攝像機(jī)+智能算法，解決廠區(qū)火災(zāi)隱患、危險(xiǎn)操作的智能預(yù)判和預(yù)警，為智慧工廠的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)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(yùn)營上的新實(shí)踐與新探索，也是行業(yè)前沿科技與時(shí)代智慧的濃縮呈現(xiàn)。隨著項(xiàng)目智慧化不斷升級(jí)，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(dòng)技術(shù)升級(jí)和平臺(tái)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(dòng)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(dòng)行業(yè)數(shù)字化智慧化轉(zhuǎn)型注入恩菲力量。