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信息化与智能制造在电解铝生产中的应用

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成果主要完成人

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项目概况

九十年代中国铝业青海分公司虽然建立了包括生产管理、人力资源管理、财务管理等系统,但该系统存在信息透明度不够,各种生产信息的下达、跟踪、反馈主要依靠人工方式开展,管理效率偏低。生产管理、工艺调整、采购、营销、项目投资等相关决策依赖少数专业人士个人经验,决策周期较长。信息系统缺乏总体规划,孤岛式建设较多,网络基础和IT服务基础还比较薄弱,缺乏信息化协同手段

为了解决以上问题,中国铝业青海分公司实施了信息化与智能制造在电解铝生产中的应用项目,项目的整体思路为:实现上工序服从下工序的拉动式生产,在全流程透明的、自动的信息化平台的支持下对生产全过程进行精准的计划安排、监控统计、异常处置和优化调整,实现以订单结合产品库存拉动整个生产过程安全高效的拉动式生产,减少各种等待和库存浪费,逐步实现全厂高效、绿色生产

该项目实施以解决生产经营和公司管理的实际问题为出发点,“一个中心、两个平台、两套体系”的智能工厂系统架构思路,围绕生产全流程监控优化中心,以生产过程控制平台和IT技术平台为基础,以标准管理体系和知识管理体系为支撑。通过对电解、炭素、动力、铸造等工序集中管控实现全厂监控统一、集中调度,建立信息透明链路,从整体上优化业务运行流程、减少中间流程环节、优化岗位设置,达到生产优化管理。达到车间业务协调更高效,现场响应更快速,信息传递更及时,流程运行更顺畅的目标

项目囊括了青海分公司全景仿真视频项目、视频监控项目、办公自动化项目等8个项目;电解厂槽控机节能改造项目、电解槽阳极电流分布在线监测项目等5个项目,以及新型稳流保温铝电解槽节能技术项目。生产监控系统项目在后台统一实现高清视频图像采集和传输记录功能。并对重点区域、生产运行状况进行有效的实时监管,提高了生产效率,确保了生产安全。电解槽打壳、下料智能控制系统项目充分发挥了智能打壳优势与故障报警作用,从源头上解决火眼开孔率低,氧化铝和氟盐下料不畅,突发阳极效应,浪费氟盐影响分子比控制等问题,起到稳定槽况、提升指标的作用。电解槽阳极电流分布在线监测系统项目对电解槽及时有效调整操作提供科学依据,节约电力能源消耗,提高电解槽铝产量。办公自动化系统升级改造项目使工作效率大幅提高,流程清晰并实现了绿色办公。电解厂槽控机节能改造项目采用先进的铝电解“槽控机一上位机体系一网络监控体系”三级网络管控一体化控制系统, 为公司降低吨铝直流电单耗做出了积极贡献。仿真视频会议系统购置项目提高公司工作效率,精简会议流程。新型稳流保温铝电解槽节能技术项目,采用先进的节能技术,节约了能耗

青海分公司信息化与智能制造在电解铝生产中的应用项目的实施,不但实现关键控制技术的升级、突破,并运用大数据技术,对现有数据深度开发应用,实现工厂的管理水平、生产能效和劳动生产率的明显提高,而且在项目实施过程中公司自主组建了多个创新工作室和自主研发的实验团队,培养了大批量人力资源和技术资源,其中在信息化与智能制造方面具有代表性的有:中国铝业青海分公司周磊创新工作室、中国铝业青海分公司Z﹒M﹒D-PLC创新实验室、中国铝业青海分公司王万明创新工作室等

目前,青海分公司信息化与智能制造在电解铝生产中的应用项目已实施完第一、二期全景仿真视频会议系统、办公自动化升级改造项目、厂区视频监控系统、电解厂槽控机节能改造项目。正在实施的有电解槽阳极分流分布在线监测系统

全景仿真视频会议系统项目目前已投入运行3年,青海分公司与中铝集团、中铝股份的会议全部采用视频会议的方式进行,按照每年2000人次,每次费用1500元计算,每年可节约交通费、住宿费300万元

办公自动化升级改造项目于2018年投入运行,实现了预期目标厂区视频监控系统于2017年和2018年分步投入使用,实现了生产全过程记录,对生产过程中的不规范操作有积极的指导作用。同时对人员劳动纪律、防盗均起到了震慑作用

电解厂槽控机节能改造项目投入使用后,2019年上半年为生产调整期,但目前节电效果逐步体现,实现了节电70kWh/t-Al的目标。年可节约电费779万元(不含税),相当于节约标准煤消耗3441.2吨

信息化与智能制造在电解铝生产中的应用项目正在实施过程中,电解厂槽控机节能改造项目获青海省2018年工业转型升级专项补助资金150万元,电解槽新式阴极钢棒结构和磁流体稳定技术项目在2017年中央预算内投资465万元,获得2018年绿色工厂示范项目补助30万元,获得多项专利“一种电解槽阳极电流信号采集装置及利用该装置的管理系统(专利号:ZL 2018 2 1389194.9)

中国铝业青海分公司为大型铝冶炼生产企业。发动广大员工的创造性和主观能动性,充分应用信息化手段,实施的信息化与智能制造在电解铝生产中的应用项目经验可以在其他冶炼生产企业进行推广