沈陽(yáng)鋁鎂為中鋁華潤(rùn)電解鋁廠交付業(yè)內(nèi)首個(gè)全廠數(shù)字孿生模型

　　Bentley數(shù)字孿生應(yīng)用程序助力實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化運(yùn)營(yíng)，每年節(jié)省600萬(wàn)元的管理成本，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展

 

 

　　為了應(yīng)對(duì)運(yùn)營(yíng)模式的轉(zhuǎn)變并支持中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展倡議，鋁行業(yè)的企業(yè)尋求實(shí)現(xiàn)工廠和車間流程的數(shù)字化。中鋁集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展和降低能耗的號(hào)召以及公司加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略，在中鋁華潤(rùn)電解鋁廠啟動(dòng)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的示范項(xiàng)目。為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，提高工廠的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)效率，他們委托沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“沈陽(yáng)鋁鎂”）將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)中。沈陽(yáng)鋁鎂數(shù)字工程（BIM）中心項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)總監(jiān)劉方波表示：“我們承擔(dān)了該項(xiàng)目的數(shù)字化建模、數(shù)字化交付和數(shù)字化運(yùn)維實(shí)施工作。”

 

　　該項(xiàng)目總投資39.4億元，占地面積75萬(wàn)平方米，需要在中鋁現(xiàn)有廠區(qū)建設(shè)電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)及配套設(shè)施。沈陽(yáng)鋁鎂力求將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的全生命周期，目標(biāo)是打造業(yè)內(nèi)首個(gè)全廠數(shù)字孿生模型，為中鋁集團(tuán)和中國(guó)鋁行業(yè)提供全新的發(fā)展和企業(yè)管理戰(zhàn)略。劉方波表示：“我們的目標(biāo)是建立項(xiàng)目全廠數(shù)字化模型，并將設(shè)計(jì)、建造等靜態(tài)信息全部鏈接到模型中，形成完整的數(shù)字化交付工程項(xiàng)目成果，將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理中，通過數(shù)字孿生技術(shù)在項(xiàng)目全生命周期的應(yīng)用，提升企業(yè)運(yùn)行管理效率。”

 

 

　　該項(xiàng)目涉及多個(gè)專業(yè)和眾多子項(xiàng)，需要在短時(shí)間內(nèi)管理和協(xié)同所生成的大量數(shù)據(jù)。劉方波表示：“這個(gè)項(xiàng)目的挑戰(zhàn)之一是，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到竣工只有18個(gè)月的時(shí)間。”項(xiàng)目全廠總計(jì)52個(gè)工程子項(xiàng)，涉及13個(gè)不同專業(yè)的100名工程師、300GB數(shù)據(jù)總量和10萬(wàn)多份文檔，沈陽(yáng)鋁鎂在為整個(gè)工廠快速開發(fā)準(zhǔn)確的三維數(shù)字模型方面面臨著嚴(yán)峻的數(shù)據(jù)集成和協(xié)同挑戰(zhàn)。從建模、交付到建立數(shù)字化運(yùn)維平臺(tái)，涉及設(shè)計(jì)院、施工方、業(yè)主和供貨商等多個(gè)項(xiàng)目參與方。沈陽(yáng)鋁鎂需要確保在眾多部門和平臺(tái)之間無縫傳輸不同類型的數(shù)據(jù)。

 

　　與此同時(shí)，沈陽(yáng)鋁鎂還需要提供數(shù)字化交付成果，幫助業(yè)主提高效率，降低工廠的管理和維護(hù)成本。劉方波表示：“問題在于我們?nèi)绾渭蓴?shù)據(jù)和模型，為業(yè)主交付數(shù)字化成果，以便業(yè)主日后在運(yùn)營(yíng)和維護(hù)時(shí)可以檢查這些數(shù)據(jù)。”沈陽(yáng)鋁鎂需要采用集中式和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字化系統(tǒng)，以將幾百GB的設(shè)計(jì)和施工數(shù)據(jù)與三維模型精確關(guān)聯(lián)，然后用于管理設(shè)施。他們需要開放式建模技術(shù)和互連數(shù)據(jù)環(huán)境來管理、構(gòu)建和集成數(shù)據(jù)與三維數(shù)字化模型，然后生成數(shù)字孿生模型，以便準(zhǔn)確洞察運(yùn)營(yíng)流程，幫助業(yè)主優(yōu)化工廠維護(hù)和管理。

 

 

　　沈陽(yáng)鋁鎂利用Bentley技術(shù)來為中鋁華潤(rùn)電解鋁廠開發(fā)企業(yè)數(shù)字化工廠管理平臺(tái)并構(gòu)建全廠的數(shù)字孿生模型，他們利用ProjectWise和BentleyOpen系列應(yīng)用程序創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和工程系統(tǒng)來管理和存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，定制了標(biāo)準(zhǔn)化資產(chǎn)編碼和識(shí)別工作流，并開發(fā)了系統(tǒng)性的數(shù)字化設(shè)計(jì)流程來對(duì)工廠進(jìn)行精確建模。劉方波表示：“經(jīng)過近三個(gè)月的集中建模，沈陽(yáng)鋁鎂創(chuàng)建了1,300多個(gè)模型文件，涉及14,000余份設(shè)計(jì)圖紙。”在開放式互連數(shù)字化平臺(tái)上工作有利于將設(shè)計(jì)和施工過程中生成的數(shù)據(jù)與所有專業(yè)和項(xiàng)目參與方精確關(guān)聯(lián)起來，從而創(chuàng)建完整的三維數(shù)字化工廠模型。

 

　　沈陽(yáng)鋁鎂創(chuàng)建了中鋁華潤(rùn)工廠的靜態(tài)三維模型后，為集成智能數(shù)據(jù)收集和資產(chǎn)維護(hù)與管理工作流奠定了基礎(chǔ)，并通過應(yīng)用Bentley的數(shù)字孿生技術(shù)為項(xiàng)目全生命周期創(chuàng)建了動(dòng)態(tài)數(shù)字化流程。劉方波表示：“沈陽(yáng)鋁鎂利用Bentley的數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建了中鋁華潤(rùn)電解鋁廠項(xiàng)目的完整三維數(shù)字化模型，其中包括在設(shè)計(jì)和施工階段生成的靜態(tài)數(shù)據(jù)，以及在運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段生成的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。”通過數(shù)字孿生模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備資產(chǎn)的性能和管理情況進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，以幫助業(yè)主針對(duì)資產(chǎn)維護(hù)和工廠運(yùn)營(yíng)更及時(shí)地做出更明智的決策。通過采用先進(jìn)的建模和創(chuàng)新型數(shù)字化應(yīng)用程序，沈陽(yáng)鋁鎂創(chuàng)建了一套交付標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)交換，并開發(fā)了集成工作流，從而為工廠的全生命周期管理生成了智能數(shù)字孿生模型。

 

 

　　Bentley的集成應(yīng)用程序助力快速準(zhǔn)確地創(chuàng)建了工廠的三維數(shù)字化模型，大大縮短了建模時(shí)間，節(jié)省了3,000個(gè)工時(shí)。劉方波表示：“與以往項(xiàng)目相比，該項(xiàng)目的整體建模周期縮短了15%以上，節(jié)省了約200個(gè)工作日。”在項(xiàng)目交付和實(shí)施階段，數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)據(jù)開放性助力將設(shè)計(jì)效率提高了30%，并確保了智能工廠管理的無縫數(shù)字化交付。與傳統(tǒng)的人工管理流程相比，檢驗(yàn)和檔案管理崗位的人員數(shù)量減少了10%以上，每年可節(jié)省企業(yè)用工成本近100萬(wàn)元。沈陽(yáng)鋁鎂通過開發(fā)數(shù)字孿生模型，將分散無序的資產(chǎn)檔案管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧兄悄艿墓芾?，?shí)現(xiàn)了資產(chǎn)的預(yù)測(cè)性和預(yù)防性維護(hù)。數(shù)字化工廠運(yùn)營(yíng)每年可減少管理成本600萬(wàn)元，不可預(yù)測(cè)的設(shè)備故障減少了40%，污染物排放量降低了5%。

 

　　項(xiàng)目的數(shù)字化成功推動(dòng)了可持續(xù)的生態(tài)友好型實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了鋁廠的生產(chǎn)、加工和管理的創(chuàng)新。通過將數(shù)字孿生與人工智能相集成，制造行業(yè)工廠能夠訪問和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，盡可能地減少對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)區(qū)的人工干預(yù)，降低生產(chǎn)成本，并盡可能地減少碳排放量。中鋁華潤(rùn)電解鋁項(xiàng)目的實(shí)施促進(jìn)了工廠的智能化管理，推動(dòng)了中鋁集團(tuán)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。劉方波表示：“該項(xiàng)目的示范效應(yīng)已經(jīng)影響到整個(gè)中鋁集團(tuán)的相關(guān)企業(yè)，對(duì)推動(dòng)中國(guó)鋁行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要的示范意義。”