ICS 77.120 YS CCS H 60 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T XXXX202X 有色金属冶炼智能工厂通用技术要求 General technical requirements for intelligent factory in non-ferrous metal smelting industry （报批稿） X ×××-× ×-× ×发布 X×××-× ×-×X实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 目次 前 言 1范围... 2规范性引用文件 3术语和定义. 4缩略语.. 5总则... 6基本要求.. 7智能设计.. .错 误！未定义书签。 8智能生产 9智能管理.. .11 10智能生产管控中心 参考文献， .15 前言 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）提出并归口。 本文件起草单位：中国铜业有限公司、昆明理工大学、云南铜业股份有限公司、云南驰宏锌锗股份 有限公司、金川集团股份有限公司、白银有色集团股份有限公司、江西铜业股份有限公司、紫金矿业集 团股份有限公司、云南铜业股份有限公司西南铜业分公司、易门铜业有限公司、中铜东南铜业有限公司、 矿冶科技集团有限公司、北京瑞太智联技术有限公司、中铝智能科技发展有限公司、中铝智能铜创科技 （云南）有限公司、铜陵有色金属集团控股 湖南水口山有色金属集团有限公司、中国电子技 术标准化研究院、昆明治金高等专科学校、 昆明冶金研究院有限公司、安徽九华新材料股份有限公司、 北方铜业股份有限公司、云南铝业股份有限公司、中南大学、北京北矿智能科技有限公司。 本文件主要起草人：谭正洲、田怡、吴建德、马军、李卓睿、杜锐、师丽娜、阳春华、杨佳熠、朱 超、王紫千、王莉媛、马婷、邓蕊、杨梦培、李祥、杨正平、岳有成、李开疑、徐娟华、高亚萍、赵金 元、马晓林、韩珂、段有艳、吕潇、郝容、唐卫国、毛庆、陈蓓蓓、谢家荣、虎小飞、李桂海、熊新、 贺晨益、关长亮、蔡创开、赵黎明、和珍寿、张元生、赵建军、丁宏、揭晓武、李琦、王凯、张巍、郝 鑫、涂维、曾尧、郭凯、裴启飞、闫友、左昌虎、彭俊超、叶尤斌、朱思毅、常光明。 有色金属冶炼智能工厂通用技术要求 1范围 本文件规定了有色金属冶炼智能工厂的总则、基本要求、智能设计、智能生产、智能管理和智 能生产管控中心。 本文件适用于指导有色金属治炼智能工厂的规划、设计、建设、运营及管理。 2规范性引用文件 2 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T42021 1工业互联网总体网络架构 GB/T50174数据中心设计规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 有色金属冶炼non-ferrous metalsmelting 采用火法、湿法或火法-湿法联合流程，通过预处理、矿物分解和金属化合物制取、金属制取和 金属精炼等步骤，从矿石、精矿、二次资源或其他物料中分离产出有色金属或其化合物的生产过程 3. 2 智能工厂intelligent factory 在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务，提高生产过程可控 性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构 建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。 [来源：GB/T38129-2019，3.1.1，有修改] 3. 3 数字化技术digitaltechnology 数字化转型过程中用到的信息技术及其组合。 注：包括但不限于云计算、大数据（数据分析）、移动计算、社交计算、物联网、智能化、边缘和个域计算、 区块链以及网络安全技术等。 [来源：GB/T43439-2023，3.1] 3. 4 1 数字化交付digitaldelivery 通过信息技术，根据合同，将智能工厂设计、建造过程中及竣工后各类信息转变为可以量化的 数据，并建立适当的数据组织模型，以信息系统软件工具可读的数字化方式交付给相关方。 [来源：GB/T43553.1-2023，3.3，有修改] 3. 5 数字化车间digitalfactory（digitalworkshop） 以生产对象要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接 车间不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。 [来源：GB/T37393-2019，3.3] 3.6 数字化运营digitaloperation 通过数字化技术实现组织内部相关的管理活动，包括但不限于财务、供应链、营销等的数字化 升级，实现组织运营模式变革和效率提升。 ［来源：GB/T43439-2023，3.4] 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AI：人工智能（ArtificialIntelligence） AR：增强现实（AugmentedReality） ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning） HSE：健康、安全和环境管理体系（HealthSafetyandEnvironment） IPv6：互联网协议第6版（InternetProtocolversion6） MTBF：平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailures） MTTR：平均修复时间（MeanTimeToRepair） OEE：设备综合效率（OverallEquipmentEffectiveness） VR：虚拟现实（VirtualReality） WMS：仓储管理系统（WarehouseManagementSystem） 5G：第五代移动通信技术（5thGenerationMobileCommunicationTechnology） 5总则 5.1总体框架 5.1.1应采用基于工业互联网平台的“云、边、端”架构，建立面向“金属价值流”的全流程智能 生产管控系统，并将现有基于传统IT架构的信息系统作为工业互联网平台的数据源，深入挖掘系统 潜在价值，逐步推进传统信息化业务云平台部署，实现有色金属治炼全流程的少人化、无人化生产。 总体参考框架如图1所示。 5.1.2应构建数字化管理与智能化运行的体系架构，实现设备智能控制、工艺流程优化、生产调度、 动态排产、能源平衡等制造资源要素的数字化汇聚、网络化共享和平台化协同，实现精确建模、实 时优化决策。 2 技术与应用部署架构 架构 业务运行与应用创新 企业存量 协同创新 智能服务 协同创新 信息系统 数据来源 （与企业外部进行信息对接 （规范数据治理、数据应用创 供应链协同+服务新模式） 新、经营决策等优化） ERP、OA、设 备管理系 智能生产 传统业务 统、检化验 逐步上云 系统、质量 生产管理与执行 企业管理与执行 管理系统、 安全管理系 生产过程智能控制 治炼工厂虚拟仿真 统等 介 工 工 业 制造运营服务平台 业 互 工业数据建模与分析 安全 应用开发与微服务组件 （有色冶炼机理建模、机器学习、可视化） （开发工具、有色冶炼知识、算法、原理模型组件） 联 网 防 工业大数据系统（工业数据洁洗、管理、分析、可规化等） 网 护 络 区域数据汇聚、数据减量解析、边缘计算智能等 边 设备按入 协议解析 边缘数据处理 数据集成 在线实时管控模型 检测传感/智能感知/现场设备 仪器仪表：物料、烟气成分在线分析/炉体熔池高度检测/管道结疤厚度判断/电解植短路识别等 智能装备：智能多功能天车/智能堆取料机/打造机器人/成品自动转运机器人/数字电解格等 图1有色金属冶炼智能工厂总体参考框架 5.1.3应根据自身需求，制定工厂数字化、智能化发展战略规划，做好顶层设计、技术选型、人才 培养与风险评估及应对。 5.2技术架构 5.2.1端：通过对生产设备进行智能化改造和成套智能装备的应用，实现全面感知和精准控制。 5.2.2边：充分利用工厂原有及新建控制系统数据，汇聚区域数据资源，实现边缘侧的数据分析和 实时决策。 5.2.3云：集成工业微服务、大数据服务、应用开发与部署等功能，实现海量异构数据汇聚与建模 分析、工业经验知识软件化与模块化、各类创新应用的开发与运行。 5.3应用架构 5.3.1 智能设计 应涵盖有色金属冶炼过程全流程数字化交付、基础设施与设备、生产与管理系统、环保与安全、 数据驱动与决策支持、标准化与模块化、持续改进与创新以及人才培养与团队建设等多个方面，提 升工厂的智能化水平、提高金属回收率、降低生产成本、提高产品质量、保障环保和安全。 5.3.2智能生产 应通过数据集成与管理、三维模型与仿真技术、智能化监控系统以及网络安全保障措施等综合 应用，实现面向原料运输、金属粗炼、金属精炼、渣选、电解、制酸等关键生产流程优化；应通过 对实时生产数据的全面感知、实时分析、科学决策和精准执行，实现生产过程优化。 3 5.3.3智能管理 应聚焦生产制造和运营管理层面，通过对设备、物料、质量、能源、物流等业务数据的全面集 成和系统分析，实现管理决策优化；应通过深入分析供需信息、制造资源等数据，实现资源优化配 置；应注重数据价值挖掘，分析和挖掘生产过程数据和治炼过程运营数据，探索和创新数据应用。 6基本要求 6.1总体要求 应采用现代检测技术、先进控制技术、模拟仿真技术、大数据分析等技术手段，建设各类新型 数字化、智能化系统及装备；应采用物联网、监控、数据采集及融合共享技术，逐步实现各系统间 互联互通和有色