矿山与冶炼数智化方案-助力钢铁有色行业加速智能化升级

钢铁有色行业作为国民经济与工业化的基石，钢铁与有色金属行业（涵盖矿山采选、冶炼加工）共同构筑了国家建设的原材料保障体系。然而，当前行业正经历深刻变局，宏观经济增速趋缓叠加房地产市场深度调整，显著抑制了钢铁及主要有色金属（如铜、铝等）下游的表观需求。与此同时，产业链承压加剧：上游端，钢铁冶炼持续面临铁矿石、焦煤成本高企的双重挤压；有色金属冶炼则承受着进口矿依存度高、部分矿种品位下降、加工费波动以及能源成本刚性上升（特别是电解铝等高耗能环节）的多重压力。在总量增长受限与结构矛盾凸显的背景下，业界共识认为，行业强周期属性正在弱化，未来将步入一个螺旋式收缩与深度结构调整并存的阶段。此阶段将显著考验矿山资源掌控力、冶炼环节的成本竞争力与绿色低碳转型能•矿山强化资源掌控（勘探、高效开发、境外矿），建设智能绿色矿山，提升资源利•冶炼高端化转型（特钢、高纯/特种有色材料），提升高附加值产品占比，优化工艺•冶炼推进全流程智能制造，钢铁发展短流程/氢冶金，有色突破低碳/零碳冶炼，深）；•纵向向上保障资源（铁矿焦煤/关键矿产），向下延伸精深加工（高端装备/新能源），•冶炼管控熔融金属、危化品、重大设备风险，筑牢工控网络安全，完善应急体系。统一架构，统一标准，统一数据规范，联合伙平台开放、架构解耦，向下统一接入各种装备，矿山与冶炼数智化应用矿山智能配矿卡调系统集群调度智能配矿卡调系统集群调度皮带监测视频安监重装远控边坡监测皮带监测视频安监重装远控边坡监测生产调度智能通风实景生产调度智能通风实景生智能排水铲运机远控智慧能源智能排水铲运机远控智慧能源冶炼皮带智能监测废钢判级智慧配煤皮带智能监测废钢判级智慧配煤智能精炼钢板表面质检高炉炉温预测钢板表面质检高炉炉温预测设备预测性维护材料性能预测&工艺寻优氧化铝参数预测电解槽出铝量预测铝加工智能排产OM图片合金氧化铝参数预测电解槽出铝量预测铝加工智能排产人工智能平台钢铁有色行业大模型应用使能应用应用使能应用数据/流程编排数据接入建模共享数据接入建模共享海量算法模型库云基础设施公有云混合云Al算力中心工业承载网络5G5GTwiFi6/7wiFi6/7IP/F5G设备智能物联设备智能物联机器人兴机器人仪表摄像头仪表摄像头铲运机氧化铝电解槽氧化铝电解槽供销供销&财务 氧化铝/加工原料/焦化“工厂式”生产AI模型，具有高精度、泛化性强的特点大大模型开发套件AscendAscend通过机器视觉+AI，实现统一客观准确判级，降低定级的人为依赖，减少人为影响造成的定级偏差损失，降低整车经过18~40次逐层识别，料型分析和定级1车辆定位2磁吊吸取废钢3废钢分层分析料型识别/比例分析•超标识别、危险品识别5分层分析输出6整车废钢定级评估结果肥煤(26%)主焦煤(33%)气肥煤(13%)气煤(11%)通过人工智能技术，将配煤大数据与配煤机理结合，并融入专家通过人工智能技术，将配煤大数据与配煤机理结合，并融入专家经验，深度挖掘原料煤之间的配伍性和特征相关性，结合业界先劣化的多种因素及时给出质量预警；且能在达到焦炭质量要求的鞍钢鲅鱼圈年产260万+鞍钢鲅鱼圈年产260万+吨焦炭，之前配煤主要依赖于工艺师的经验，质量和效率有很大提升空间。炼焦部致力于建设成为东北乃至全国最具竞争力的标志性焦炭生产单位。需要AI赋能智慧配煤，辅助智慧配煤能力。鞍钢鲅鱼圈焦化厂于2021年7月正式投分、粘结系数等）及当前配比，提前预测本批次生产出的焦炭质量指标，帮助焦化厂预测生产结果指导调通过机器视觉和人工智能技术，实现对厂区皮带7*24小时异常情况监测，并根据异应等级的告警和图片。严重异常进行声音和弹窗提示，由集控室值班人员执行相应的联动措施，确保风险及时……对湘钢炼铁厂4条高炉皮带、4条烧结皮带进行智能监测，包括皮带异物识别、鼓包识别、跑偏识别，撕裂 •双轴10Khz大带宽、高分辨率），•••••经济效益：保障设备运行安全，节约计划维护时间，提升设备可用时间，降低设备总维护成本。•社会效益：对动设备的精准预测性维护，实现业务自动闭环，减少机泵抱死/卡死引发的安全风险，提高员工作业安全性，且减少巡检工作人员和运维根据物理平衡、热平衡原理，以机理+数据模型相结合，实现合金辅料添加自动计算、LF炉送电吹氩自动规预测基于盘古预测大模型，建立高精度电解铝场景模型，实现天级出铝量、氟化铝小时级添加量、氧化铝分钟级下③②③②模型（氟化铝）模型（氧化铝）④模型（氟化铝）模型（氧化铝）④⑤控制下发（可选） 基于运筹优化技术，根据工序情况进行自动寻优，解放排产人员精力，同时达到产能、交货准确性或者效益最应用层模型层数学规划模型模型层数学规划模型数据工程数据预处理为满足矿山智能化转型和国家验收标准，建设综合管控平台：集成矿山各业务系统及数据，统一平台，统一建设，避免烟囱式开发，通过低代码开发工具，不断更新实景孪生智慧能源实景孪生智慧能源智能排水 仿真优化 （矿鸿）（矿鸿）价值方案：工业物联平台（IIoT）•低效管理方式：当前，企业主要通过纸质表格、电话等方式，层层上报，数据传递在时效性方面存在严重•低效设备检修方式：关键设备运行过程中由于安全原因不能巡检，一般生产按照“3班倒”方式运作，其•缺少统一数据标准：由于多源异构厂家数据格式不同，数据无法自由流通，数据碎片化，数据质量差，无数字化工具（IT）数字化工具（IT） IIoT工业物联平台IIoT工业物联平台95%精准告警，减人增效•工作面无网，爆破作业冲击波大，导致通信设备和光纤易损坏，通信设备难部署；数据无法及时回传，人星河AI矿山易联网解决方案Wi-FiWi-FiAPMesh ——UWBMesh ——Mesh ——UWB凿岩台车碎石机铲运车 Wi-Fi6/7双发选收价值方案：5G智慧工厂全景摄像头小全景摄像头小 工业级5G专网99.999%20~50msXGbps湖南华菱湘潭钢铁有限公司秉承“让设备开口说话，让机器自主工作，让员工更有尊严，让企业更有效率”的目标，与湖南移动、公司一起率先在国内钢铁行业引进“5G+智慧工厂”模式，目前在华菱湘钢厂区内已搭建一套5G+MEC专网，实现了全国首例基于链路通断/SLA指标的5G+微波热容灾方案，也是全国首例5G+MEC在工厂领域投产使用。同时首创5G无人天车、5G远程天车、5G无经典场景：5G智慧工厂价值应用•人员安全：替代人在高温、灰尘大、钢渣飞贱•人员安全：替代人在高温、灰尘大、钢渣飞贱•自动化控制：钢水面保•增强员工归属感：改善工作环境，提升安全性和舒适度，操控员招得•提效：生产效率提升•提效：自动搬运钢铁残渣、成品等，生产效率•提效：自动搬运钢铁残渣、成品等，生产效率•降本：机器换人，自动•提产能：粗轧环节增加•降劳动强度：极大降低劳动强