中国恩菲MIM+工业互联网平台及智慧应用

中国恩菲   2022-08-13 17:00:57

在国家大力发展工业互联网、推进智能制造的浪潮之下,中国恩菲作为有色行业数字化转型的引领者,积极推进企业数字化、智能化转型,布局智能工厂、智能矿山领域,积极探索传统工业数智化转型的实践路径,围绕打造“数字五矿”战略任务要求,提出了“1”+“1”+“N”整体架构的解决方案——即“1”一个集操控、管理及运营一体化的智慧管控中心;“1”搭建集工业大数据采集分析、数字孪生、三维可视化三位一体的工业互联网平台;“N”围绕工业互联网平台,在周围形成丰富的N种智慧应用App及智能操控终端。

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以物联网、云计算、大数据、人工智能为代表的新一代信息通信技术与传统产业的融合发展,互联网由消费领域向工业领域快速延伸,工业经济由信息化向数字化和智能化深度拓展,互联网创新发展与新工业革命形成历史性交汇,催生了工业互联网。平台是工业互联网的中枢,工业互联网的操作系统,以提供基础共性技术为核心方针。

恩菲MIM+工业互联网平台基于70多年工业知识沉淀和10多年数字化项目经验优势打造,具备自主可控能力,致力于成为有色行业最具价值的工业互联网平台。平台基于设备互联互通释放工业大数据潜能,与恩菲MIM+数字化解决方案融合,通过“数据+模型+应用”,优化企业传统生产、服务和经营模式,是有色行业数字化转型值得信赖的合作伙伴。

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以“恩菲MIM+工业互联网平台”为基础的有色行业数字化解决方案

基于MIM+平台形成的各类智慧应用,使用户达到工艺生产运行过程优化、装备可靠性水平提升、一体化管控、智慧运营决策、组织架构重组、岗位设置重构,最终实现整体生产效率提高、安全水平提升、运营成本下降、人工操作减少和精细化管理。

一、平台定位

平台构建一整套标准化技术体系,是工业全要素链接的枢纽,是工业资源配置的核心,将有色行业工业技术、知识、经验和方法以专业工业知识库的形式沉淀在平台,对下可与控制系统、智能装备和仪表等互联,同时提供数据存储、融合和分析的能力,对上可支撑生产管理、优化控制、运营决策等生产和公辅应用系统快速开发,可实现三方系统集成和企业统一门户。

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恩菲MIM+工业互联网平台整体架构

二、核心能力

聚焦工业生产过程与管理应用场景,以数据互联互通和工业知识积累复用为核心,平台可实现“统一IT资源管理、统一数据采集管理、统一数据应用管理、统一应用门户、统一标准规范、统一安全管理,专有工业知识库,模型开发和应用”,满足企业数字化和智能化转型的需求。

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恩菲MIM+工业互联网平台核心能力

1.统一IT资源管理

平台提供统一的管理控制台与运维工具,对平台硬件资源与软件资源进行统一管理、集中监视与运维管理。

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集中监控告警

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资源使用率

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服务和应用

2.统一数据采集管理

针对工厂生产数据采集,以OPC UA信息模型为标准定义平台工厂对象信息模型,在平台侧可实现设备属性、测点、服务、报警、机理规则的虚实映射,支持按产线或区域的方式对工厂对象(设备、产线、介质等)进行数字化建模。

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平台工厂对象信息模型

内置丰富的数据采集协议,通过OPC、ModBus等常用协议采集来自DCS/PLC/SCADA工业控制系统的生产数据,适配95%以上的工业场景,与主要IT系统具有通用接口工具,可实现企业内部、外部系统数据的集成,进而实现工业全要素数据采集。

3.统一数据应用管理

平台支持多种类型数据库的部署和对接,可满足不同业务数据的存储需求,提供离线和流式两种主流方式实现数据的交换和融合,帮助企业快速构建数据仓库,算法开发进行数据的挖掘分析,数据服务为不同业务应用系统提供多样性服务。

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企业级数据仓库

结合全要素数据连接的设备命令反向下发能力和企业应用门户的消息收发机制,可根据工业数据分析的结果,触发联动控制命令,实现业务联动和设备双向控制。

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基于数据分析的设备和业务联动控制

4.统一应用门户

企业门户:门户以应用集成和应用支撑服务为核心,为企业员工提供统一的应用入口,实现业务展现,信息展示,应用整合,主要 包含统一身份认证,用户管理,权限管理,自定义生产看板和统一待办等功能。

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企业统一门户

低代码开发:门户内置应用快速开发工具,开发人员在可视化编辑器中以“搭积木”式快速构建应用APP,避免陷入大量技术细节,重点围绕与业务相关的工作。

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“搭积木”式应用快速开发

5.统一标准规范

平台提供十余册开发集成规范,有设备数据接入与转发规范、平台应用开发规范、应用UI设计规范、运维平台上线规范、统一存储数据库选型规范、日志集成规范、平台探针规范等,支撑项目快速实施。

6.统一平台安全

在企业传统数据中心安全和工控系统安全的基础上,平台层面进一步增强容器安全、数据安全、虚拟化安全和应用安全等。

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基于平台安全的企业级安全架构

7.专有工业知识

基于有色行业工业特点,采用模型封装转化技术和模型开发技术,将恩菲在有色行业上万个工程项目中积累的工业知识模型进行封装沉淀,形成有色行业专有工业知识库,主要包括工业机理模型、工业数据模型和工业经验模型等,涵盖工程研发设计、设备健康管理、生产运营优化、物流智慧供应等业务场景。

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平台专有工业知识库

8.模型开发和应用

模型开发:内置各种维度算法开发包,提供代码辅助功能,一站式完成数据准备、模型构建、模型训练、模型发布等工作,包含集群管理系统和高性能计算引擎两大核心功能,对数据探索、模型学习、部署应用等统一调度,提高开发效率,降低资源使用成本。

模型应用:基于工业互联网、工业微服务和工业APP技术,通过可视化“搭积木”式操作,快速完成模型拼装,构建满足复杂业务场景需求的复合模型,并支持模型多方式部署,形成模型服务,与业务数据关联进行迭代、学习、计算、分析,实现工厂关键生产过程和核心运行设备的研发设计、动态优化、诊断预测和决策执行。

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工业知识模型应用

三、典型案例

1. 孝感固废处理智慧工厂

本项目采用中国恩菲具有自主知识产权的“1”+“1”+“N”智能工厂架构,将孝感固废处理中心打造为国内首个智慧化固废处置工厂,改变传统企业惯用的生产和组织管理体系和运营方式,通过采用云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴技术,构建出了一个高效、节能、绿色、环保、环境舒适的智能工厂。

“智慧管控中心”中心设置在核心车焚烧主厂房,它是智能工厂的“大脑”,基于工业互联网技术搭建,根据管理需求和管理权限不同,实现了公司级、板块级、工厂级“三级一平台”的多维度管理目标。

围绕企业采购、生产、营销等全流程,人、机、料、法、环等全要素进行系统全面的数字化和数据采集,包括DCS实时监控数据、电能量采集数据、化验数据、视频监控数据、气象信息、定位信息、智能装备数据等,通过全厂工控网,视频网,办公网及WIFI6无线网,将上述数据汇集到数据中心的私有云服务器内。工业大数据平台集成工业生产数据,管理数据和运营数据,通过数据清洗和处理,形成统一定义的对象化模型数据库,全要素数据中台通过多维度、精细化数据分析,形成生产管理、设备管家、环保管家、能源管家、原料管理、安全管家、质计管理七大智慧应用。

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2. 湖北某铜冶炼智能工厂项目

湖北某铜冶炼智能工厂项目,通过配置工业互联网平台,构建铜冶炼智能工厂信息化框架和基础,实现生产要素、生产过程数据全生命周期管理,支撑生产要素、数据及应用的横向扩展,支撑数据应用不断迭代深化,使生产数据持续创造价值;

通过配置智能控制系统,关键生产环节(熔炼、吹炼、精炼、电解、制酸、渣选等)实现基于模型的智能控制和工艺在线优化,熔炼、吹炼、精炼工序实现协同优化控制,冶炼、制酸系统实现协同优化控制;

通过集成制造执行系统(MES)和企业资源计划管理系统(ERP),构建智能工厂管控系统,搭建优化工艺控制模型、金属平衡模型、质量预测模型、能源平衡优化模型、设备预测性维护模型、环境资源优化模型、生产运营异常预测模型、供应链优化模型、生产计划、调度模型,实现生产模型化决策,过程量化管理,成本和质量动态跟踪。

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3. 浙江某钴新材料数字化工厂

本项目通过感知、监测、控制、整合、协同等多种智能方式,把生产工序信息与实体紧密融合,使生产设备管理与远程管控结合起来,提高公司数字化水平,推进“两化”深度融合,建设智能高效、节能环保的钴冶炼数字化智能工厂。

基于工业互联网平台的上线,在优化生产岗位的同时实现全厂、全流程的集中管理。打造多个智能应用模块,建成数字化工厂。

本项目为生产管理中涉及产量、质量、能源、成本、安环等关键应用场景,提供多方面的数字化管理服务。全面实现无纸化办公,提高工作人员工作效率,降低运维成本。

4. 广东某铅锌冶炼厂智能中心建设项目

该冶炼厂智能中心的建设是集工控数据采集、生产工艺调度指挥、生产安防视频监控、报表展示和生产数据分析等诸多功能于一体的智能工厂系统。充分利用恩菲MIM+平台,采用容器化部署和微服务架构搭建智能中心平台,通过对冶炼厂核心机房及主干网络的重建,将冶炼厂的各项资源、数据、信息、监控等纳入生产调度指挥大厅平台管理范围,实现全厂范围内的生产调度可视化监控、生产流程信息化管理。

本项目依托于智能中心提供的强大平台支持,冶炼厂的管理水平和生产效率将会得到提高,从而实现降本增效的期望。在冶炼厂现有的自动化控制系统、视频监控系统、检斤计量系统、网络设施的基础之上进行升级改造,智能中心建设将融入全新的管理理念、最新的工业互联网技术、新一代的IT及网络通信技术,项目建成后冶炼厂将成为国内领先的铅锌冶炼智能化工厂。

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未来,中国恩菲将持续深入贯彻中国五矿“五大行动计划”“五型五矿”总体工作部署,致力于数字化转型,打造数字恩菲,助力数字五矿!

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