数智赋能绿色冶炼——弘盛铜业卓越级智能工厂建设实践

工业和信息化部公布第一批卓越级智能工厂名单，弘盛铜业智能工厂成功入选，成为全国铜冶炼行业智能制造建设的重要标杆。

作为中国有色集团与湖北省深化央地合作的重要项目，弘盛铜业自建设之初便将智能制造作为企业核心竞争力培育的重要方向，坚持以数字化、网络化、智能化推动传统铜冶炼产业转型升级，围绕“全流程数字化、关键环节智能化、运营决策智慧化”建设目标，打造覆盖生产、经营、管理、安全、环保全业务链条的智能工厂体系，形成了具有行业示范意义的铜冶炼智能制造实践路径。

弘盛铜业按照《有色金属行业智能工厂建设指南》的总体架构，结合实际，经过长期论证与实践探索，设计出“天上一朵云、空中一张网、地上一平台”的总体架构，建设覆盖全厂的数字化基础设施体系。

在基础网络层面，弘盛铜业构建了融合工业控制网、工业互联网、5G专网、安防视频网、数据采集网等在内的“九网融合”工业网络体系，实现生产现场、设备系统与管理平台全面互联互通。

弘盛铜业以统一数据平台为核心，汇聚16万余个工业实时数据点位及生产经营各类业务数据，推动IT与OT深度融合，贯通原料进厂至产品销售的全流程数据链路，构建起覆盖生产、经营与管理的数据治理体系。建设工业互联网平台，集成生产、设备管理、安全环保、能源管理、供应链协同等16套业务系统，形成统一的数据标准、统一业务流程和统一管控体系，进一步强化数据资源的标准化与体系化管理。依托数字底座整体建设成果，系统梳理数据资源结构与业务关联关系，逐步构建形成覆盖全业务域的数据资产地图，实现数据资源的可视化呈现、结构化管理与价值化应用，有效支撑生产数据实时采集、经营数据在线共享和管理流程协同运行，为智能工厂建设提供了坚实的数据基础支撑。

围绕生产全过程智能化目标，弘盛铜业积极推进自动化装备与智能技术深度融合，建设了一批行业领先的智能应用场景。

在智能仓储环节，聚焦原料、产品及生产物资全生命周期管理，构建覆盖全厂的智能仓储体系，建成智能备品备件库、智能精矿库、智能冰铜库、智能阳极铜库、智能阴极铜库及智能硫酸库等智能仓储单元，实现物料自动识别、智能存储、精准定位、库存动态管控和全过程信息追溯。构建覆盖仓储全生命周期的智能运营体系，推动仓储管理由传统经验管理向数据驱动、模型优化和智能决策转变，实现库存资源动态优化配置、物流全过程协同管控和物料全链条精准追溯，全面提升仓储运行效率、供应链协同能力和资源配置水平。

在智慧物流环节，依托工业互联网平台，构建覆盖厂内物流全过程的智能调度体系，将皮带运输系统、无人自动发酸系统、阴极铜自动发运系统以及车辆定位、电子地图等应用深度融合，实现物料运输、车辆调度、物流监控和发运管理全过程数字化协同。通过物流信息流与实物流实时联动，全面提升物流运输效率、调度能力和全过程可视化管控水平，为生产高效稳定运行提供有力支撑。

在质量管控环节，建成覆盖原料检验、生产检测和产品质量管控的智能质量管理体系。在检化验方面，建成全自动智能检化验系统，实现样品自动传输、自动制样、自动检测及检测数据自动上传，显著提升检化验效率和检测精度。在产品质量检测方面，引入机器视觉识别技术，建设阴极板、阳极板板面质量在线检测系统和模具智能检测系统，实现板面缺陷自动识别、质量智能判定及模具状态在线监测，有效提高产品质量一致性和检测智能化水平。依托检化验系统与机器视觉检测系统协同应用，实现质量数据全过程在线采集、分析与追溯，持续提升产品质量管控能力，阴极铜A级品率、硫酸优等品率持续保持行业先进水平。

在智慧环保环节，坚持将绿色制造理念贯穿生产全过程，建成覆盖火冶、化工、电解、渣选及公辅系统的环保管理平台，实现废气、废水、固废、噪声等环境要素及环保设施全过程数字化管控。平台集成生产工况、在线监测和环保业务数据，构建环境监测、环保设备运行、隐患排查、应急管理等一体化管理体系，实现污染源实时监测、风险智能预警、隐患闭环整改和环保数据在线分析，推动环保管理由事后处置向全过程风险防控转变，有效提升企业环保合规管理水平和环境治理能力，为铜冶炼绿色低碳生产提供了坚实保障。

在智慧能源环节，根据铜冶炼全过程能源管理需求，建成覆盖水、电、风、汽、气、油等多能源介质的智慧能源管理平台，实现能源计划、计量采集、实时监控、统计分析和成本核算全过程数字化管理。依托能源流向可视化展示、能耗在线分析、能源平衡计算及异常预警等功能，对重点工序和关键设备用能情况进行实时监测和动态优化，实现能源数据自动采集、综合能耗精准分析及碳排放精细化核算，推动能源管理由经验统计向数据驱动、由单一节能向全流程能源优化转变，持续提升能源利用效率和企业精益化运营水平。

在渣场管理环节，率先应用AI赋能的5G无人驾驶技术，打造集智能调度、无人运输、缓冷控制于一体的智能渣场管理模式。依托激光雷达、毫米波雷达、高精度定位和5G通信等技术，实现缓冷渣场、渣堆场内抱罐车、装载机等大型工程车辆自主作业、智能避障、远程协同和后台集中调度，根据生产计划、运输任务和渣场作业状态动态优化车辆调度策略，并结合渣包温度、缓冷时长等关键工艺参数实施智能缓冷控制，实现渣场运输与缓冷作业全过程智能协同，有效实现本质安全，提升生产运行效率和渣场精益化管理水平。

在生产控制环节，围绕铜冶炼关键工序构建模型驱动的智能优化控制体系，开发闪速熔炼配料优化、双闪炼铜先进控制、阳极炉优化控制、极板转运优化调度、渣包优化调度、渣选过程优化控制、制酸过程优化控制等7个工艺调度优化模型，深度融合先进过程控制（APC）、工艺机理模型与智能优化算法，实现生产调度、配料控制、工艺优化和能源利用全过程智能协同，推动关键工艺参数实时优化、生产过程动态调优和运行状态精准控制，持续提升生产稳定性、资源利用效率和铜冶炼智能化控制水平。

目前，全厂1800余套自动化设备、数千套智能感知终端协同运行，有效提升了生产效率和本质安全水平。

与传统自动化工厂相比，智能工厂的核心优势在于实现数据驱动、模型驱动和智能决策。弘盛铜业将数字孪生技术作为智能工厂建设的重要抓手，建成铜冶炼数字孪生平台，对厂区、车间、设备及工艺流程进行三维数字化建模，实现生产现场与虚拟空间实时映射、同步运行，为生产过程可视化管控和运行优化提供数字化支撑。

依托数字孪生平台，弘盛铜业建立了铜冶炼工业模拟仿真系统，运用多场耦合仿真技术，对炉内温度场、流场及颗粒运动状态进行动态模拟分析，实现工艺参数优化、生产过程预测和运行状态评估，为生产组织优化和工艺持续改进提供科学依据。并融合设备在线监测、数字孪生和预测性维护技术，构建设备智能运维体系，对关键设备运行状态进行实时感知、智能诊断和健康评估，提前识别潜在故障风险，实现由计划检修向预测性维护转变，有效提升设备可靠性、运行效率和设备管理精益化水平。

在经营管理层面，依托统一数据底座和业财一体化平台，打通生产、采购、销售、财务等业务数据链路，构建业财融合管理体系。基于动态量本利分析模型，实时关联产量、成本、价格、能耗等关键经营指标，动态测算产品盈利能力和经营效益，实现生产经营全过程的成本分析、效益预测和经营决策支持。与此同时，结合人工智能算法和大数据分析模型的智能决策系统，实现配料优化、生产协同、资源配置等业务场景智能分析与辅助决策，推动弘盛铜业管理由经验驱动向数据驱动、由业务协同向业财融合转变。

智能工厂建设不仅是生产过程智能化，更重要的是实现全业务链协同和企业运营一体化。弘盛铜业依托统一工业互联网平台，坚持统一数字生态管理理念，推动计划、采购、生产、仓储、销售等业务全流程数字化贯通，构建形成协同运营体系。

在计划方面，以市场需求为牵引，构建产销一体化计划体系，实现从市场预测到生产排程的端到端贯通，通过计划统一指挥全链条资源配置。在采购方面，以生产计划为驱动，打通采购与库存、生产的联动机制，实现原料供应与生产需求精准对接，保障供应链稳定高效。在生产方面，以计划为龙头，集成各工序、各专业系统，实现火冶、电解、化工、渣选等全流程协同运转，推动生产过程从分散管控向一体化协同转变。在库存方面，以生产和销售需求为导向，打通原料库、在制品库、成品库的信息流，实现库存动态平衡与精准调度，发挥库存的缓冲与纽带作用。在销售方面，针对阴极铜、硫酸等大宗产品特点，贯通销售合同、产品发运、质量结算全流程，实现长单与现货协同管理、发运全过程可视追踪、质量数据与结算联动，快速响应市场价格波动和客户个性化需求，推动销售管理从传统订单执行向客户价值服务转变。

依托统一的数据标准、业务流程和管控体系，弘盛铜业实现计划驱动采购、采购保障生产、生产联动仓储、仓储支撑销售、销售反馈计划的业务闭环，推动业务流、物流、信息流和数据流深度融合，形成贯穿经营全过程的数据协同、业务协同和管理协同，全面提升企业运营效率和供应链协同能力。

弘盛铜业坚持以数智融合驱动产业升级，持续深化智能制造与绿色制造协同发展，加快推动数字技术与铜冶炼全流程深度融合，逐步形成覆盖生产运行、经营管理和运营决策的智能工厂运营管控体系。近年来，先后获评国家首批卓越级智能工厂、智能制造示范工厂、国家级绿色工厂、国家级绿色数据中心、绩效A级企业、5G全连接工厂等多项国家级和省部级荣誉，企业智能制造水平、精益管理能力和运营效率持续提升，为高质量发展不断注入数智新动能。

未来，弘盛铜业将持续深化人工智能、大模型、数字孪生等新技术应用，加快推进智能运维、智能调度等新场景建设，不断提升智能化水平，努力打造世界一流铜冶炼智能工厂，为我国有色金属工业高质量发展贡献更多智慧和力量。