[科学技术]三部门：推进人工智能、5G等前沿技术在有色企业的应用

中新网5月7日电据工业和信息化部网站消息，近日，工业和信息化部、发改委、自然资源部联合发布了《有色金属行业智能厂(矿)建设导则(试行)》，并对该导则进行了解读。《指南》明确了建设目标、建设路径、建设内容和基础支撑的要求。《指南》还指出，要推动互联网、大数据、人工智能、5g、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色企业的应用，并给出了具体应用场景。

以下是解释的全文:

有色金属行业智能厂(矿)建设指南解读(试行)

2020年4月，工业和信息化部、发展改革委、自然资源部联合发布《有色金属行业智能厂(矿)建设指南(试行)》(中华人民共和国工业和信息化部国家发展改革委公告2020年第19号，以下简称《指南》)。本指南的相关内容解释如下。

一、为什么要发布《指南》？

有色金属工业是典型的流程工业，其特点是种类繁多，原料来源复杂，工艺复杂，流程长，工作条件苛刻。总的来说，有色金属行业的智能制造水平相对落后，难以满足高质量发展的需要。其中，采矿设备主要依靠人工驾驶操作，工作强度大，安全风险高；冶炼设备种类多，安全环境来源敏感，企业自动化管控水平参差不齐。特别是小企业工艺设备落后，靠人工操作，环保安全生产形势严峻；一些加工企业的生产经营数据是用纸填写的，在线监控手段不足，质量控制能力不高，生产组织缺乏灵活性。

在新一轮科技革命蓬勃发展、资源和环境约束日益增加的新形势下，企业普遍认识到智能制造的重要性，加快数字化和网络化。一些企业在无人驾驶、设备智能诊断、铜板自动剥离等局部领域的智能应用上取得了突破。然而，大多数企业面临着建设目标和路径不明确、建设内容不系统、建设重点不够、项目推广困难等问题。大多是“摸着石头过河”，系统意识不足，信息孤岛现象严重，容易陷入“重局部改造轻整体优化”、“重业务系统建设轻数据价值挖掘”、“重建设轻运维”等误区。

为了进一步推动5g、工业互联网、人工智能等新一代信息通信技术在有色金属行业的集成创新和集成应用，为企业在运营层面开展智能制造提供顶层设计和全面指导，我们研究编制了《有色金属行业智能矿山、智能冶炼厂、智能加工厂建设指南》，明确了建设目标、建设路径、建设内容和基础支撑等要求。

二、指南是如何制定的？总体考虑是什么？

2019年4月，我们开始编制有色金属智能制造指南。中铝、江西铜业、CICC等重点企业，北方矿业学院、恩飞、国色等研究所，宝信、华为等智能制造供应商开矿。冶炼加工三个专门起草小组对福建、广东、重庆21家有色金属企业进行了智能化制造调查，充分借鉴国内外行业先进经验，形成“经社会公示并征求发改委、科技部、自然资源部、生态环境部、应急司、市场监管总局意见后，进一步修订完善，通过院士专家论证会审议形成指南。《指南》的一般考虑如下:

一是与国家政策充分融合，坚持前瞻性和落地性相结合。该指南以“互联网+先进制造业”为指导，以智能制造工程实施指南为指导，以国家智能制造标准体系为基础，旨在支持有色金属企业绿色、安全、高效发展。总体设计采用基于工业互联网平台的云、边缘、端架构。结合有色企业特点，重点研究基础设施数字化改造、先进工业软件应用、基于工业大数据的协同创新。在具体实施方面，《指南》突出前瞻性和落地性。既充分考虑了企业智能制造建设的基础，又明确了老厂改造和新厂建设的路径，以及基层和龙头企业的建设重点，重在“强基补弱”。还努力推动5g、人工智能、虚拟现实等技术在远程协作、智能配料、电解槽短路识别、冶炼虚拟仿真等方面的应用。，并努力“修长板，

第二，基于行业特点和发展需求，明确企业智能制造建设的重点。根据采矿、冶炼和加工行业的特点和智能制造的现状，《指南》坚持问题导向，注重矿山的本质安全和资源密集型需求，冶炼的清洁环保、优质低耗要求，加工质量稳定和生产要求灵活。围绕R&D、设备、生产、运营、供应链协调等核心业务环节，解决企业普遍面临的生产线设备基础、安全环保管控水平低、信息化管理两层问题。指南通过设置智能设备、5g应用场景、工业app等栏目，明确了新技术的具体应用环节和建设重点，引导有条件的企业先行先试。

三是推进企业管理模式改革，构建持续优化的保障机制。为了保证企业智能制造项目的顺利进行和建设成效，指南不仅明确了企业的责任意识，指导企业进行顶层设计和确定建设重点，而且根据先进企业智能制造项目建设的成功经验，强调统筹规划和问题导向。从资金投入、组织规划、人才队伍、运维、信息资源、标准体系等方面明确了基本保障要求。，并引导企业解决普遍存在的takenism、领导重视不够、资金持续投入不足等问题。

3.智能矿山、智能冶炼厂、智能加工厂的建设目标各有哪些侧重点？

有色企业智能制造建设的目标是实现生产、设备、能源、物流等资源要素的数字化融合、网络共享和平台协作，建设具有自我意识、自我学习、自我决策、自我执行、自我适应的有色金属智能工厂(矿)。其中，有色金属矿山具有矿区动态变化、事故风险率高、废物排放量大的特点，迫切需要提高资源回收率。特别是一些矿山地处高寒高海拔地区，机器替代需求迫切。《指南》提出构建资源数字化管理、“矿流”智能生产管控、全程少人无人化生产、集成本质安全管理、基于大数据的智能决策。有色金属冶炼具有生产条件复杂、工作环境恶劣、能源管理粗放、过程建模困难、多过程协调的特点。《指南》提出建设一个集综合集成信息管控平台、实时协同优化、精细能效为一体的智能生产系统。一个清洁、环保、优质、低耗、安全、高效的有色金属智能冶炼厂；有色金属加工具有产品品种和规格多、订单批量小、生产过程长、产品精度要求高、物流调度频繁等特点。，需要快速响应市场和客户需求。《指南》提出建设质量稳定、协同高效、快速响应的有色金属智能加工厂，集柔性生产组织、产品质量生命周期管控、供应链协同优化运作于一体。

4.现有企业和新企业的智能制造建设路径是怎样的？

针对有色金属企业生产规模不同、设备类型多样、自动化水平参差不齐的问题，为适应企业实际发展，增强指导的准确性，指南提出企业应坚持“适应企业、以问题为导向、注重实效”的原则，根据企业发展战略和实际生产经营情况，统筹规划、分步实施，明确建设重点，有序推进智能制造建设。对于现有的矿山和工厂，需要结合企业需求的紧迫性、基础条件和资金承受能力等因素制定实施方案。在相关流程、数据和操作标准化的基础上，进行设备的数字化、智能化改造，逐步构建全面集成的生产管控平台，实现业务的全过程跟踪和追溯。同时，要不断积累相关数据，通过工业大数据平台实现数据的创新应用。特别是中小型加工企业，由于生产规模小、自动化水平低、生产管理粗放，指南建议重点加强信息基础设施和信息安全建设，逐步进行设备数字化改造。对于新建矿山和工厂，根据矿山和工厂的总体规划，考虑先进技术、先进设备、先进信息技术、先进制造技术等因素，制定高标准、高起点、高水平的智能制造实施方案。对智能设备的要求应在基建阶段完成，相关生产控制系统应在基建后期建成。达到生产标准后，要在积累一定数据的基础上，搭建一个工业大数据分析平台。同时，指南还提出，企业可以在实际建设过程中，根据配套条件，并行推进上述工作。

5.《指南》为什么采用基于工业互联网的“云、边、端”架构？

传统的it架构已经难以支持大量的知识重用和功能扩展，制约了智能化的发展。然而，基于工业互联网的技术架构可以承载包含大量工业知识的数字模型和微服务，大大提高工业知识的重用水平。为突出前瞻性和落地性，《指南》鼓励企业采用基于工业互联网的“云、边、端”架构，以大量基于传统it架构的企业信息系统作为平台的数据源，继续发挥系统的剩余价值，逐步推进传统信息服务的云部署，解决传统企业系统向工业互联网的迁移和单个企业与行业平台的对接。同时，指南鼓励企业以硬件、软件、数据等基础要素为先导，逐步推动企业实现核心业务系统云集成和跨企业云协作。考虑到企业的技术基础、资金实力和发展需求，为充分发挥大企业的支撑和带动作用，指南提出鼓励符合条件的大企业搭建工业互联网平台，鼓励中小企业使用工业互联网平台。

6.智能矿山、智能冶炼厂、智能加工厂的主要建设内容是什么？施工要点是什么？是怎么考虑的？

该指南基于有色金属行业智能制造的“行业2.0”辅修课程、“行业3.0”推广和“行业4.0”示范的建设思路，参考了《国家智能制造标准体系建设指南》中的智能制造体系架构，通过基础设施的数字化改造，明确实现资源要素的汇聚和互联，通过智能生产系统的建设，实现信息融合和共享。通过基于服务型制造的智能服务应用推动新业态发展，同时为激发企业活力，指南明确了基于工业大数据的协同创新平台建设要求，支持企业进行持续的数据应用创新。从具体建设内容来看，企业应重点抓好以下几个方面:

第一，基础设施的数字化改造和建设。基础设施主要包括新仪器仪表应用、生产线自动化改造、智能设备成套应用、网络部署和信息安全建设。智能矿用导向器引导企业应用智能凿岩台车、智能锚车、智能铲运机、智能卡车、智能装载车等具有自主驾驶和作业功能的智能采矿设备进行凿岩、装药、支护、铲装、运输等作业。针对劳动强度大、工作环境恶劣(高温、粉尘大、噪音大等)的钻孔、装载、支护、铲运等岗位。)智能冶炼厂指南针对有色冶炼生产过程复杂，涉及高温、重尘、强磁、强腐蚀等复杂工况，关键工艺参数和性能指标难以实时检测的问题。引导企业进行基础设施数字化改造，鼓励企业在劳动强度大、人员安全风险大的熔铸、熔堵、电解铸造等岗位应用智能仪器设备，实现清洁生产和安全运营。根据有色金属加工中铸造、轧制、挤压、拉拔过程控制精度高、运行速度快的特点，《智能加工工厂指南》指导企业应用自动控制、智能传感等技术，对现有轧机、挤压机、热处理炉等生产设备进行数字化改造或配置智能设备，完善工业网络和信息安全建设，实现稳定、准确的质量控制。

二是构建基于业务驱动的智能生产系统。针对地质资源信息数据量大、属性复杂动态变化、采矿设计中二维人工设计、采矿设备人工驱动、充填系统自动化程度低、多个选矿环节难以协调等问题，《智能矿山指南》鼓励企业建立具有工艺流程优化、动态调度、能耗管理等功能的智能生产系统。通过矿山资源的数字化、采矿和生产过程的智能控制、本质安全的综合管理以及矿山的虚拟仿真。智能冶炼厂指南针对协调困难、不可预测性和自调整性、大范围调整生产波动大、过程控制响应滞后、人工经验有限、信息孤岛严重等问题。在有色冶炼企业的关键工序中，鼓励企业建立基于机理模型、经验模型和仿真模型的先进工业控制软件，优化生产操作和设备运行参数。引导企业构建数据采集与集中监控、生产组织与调度、生产管理与执行、企业管理与业务决策等系统，实现实时监控、动态调度、协同优化。针对有色金属加工企业产品品种规格多、订单批量小、生产工艺路线长、平行工艺路线多、物流调度频繁等问题，《智能加工厂指南》指导企业建立生产运营管控中心，对订单、计划、流程、质量、设备、能源、安全与环境、人员等进行数字化、可视化监控。在管理领域，鼓励企业建立基于供应链的生产计划调度、数据模型和智能优化算法。

第三，基于服务型制造的智能服务应用构建。针对有色矿山凿岩机、铲运机等关键设备急需远程操作维护，有色冶炼企业大宗原材料采购入库物流效率低，流程不透明，业务不同步。有色金属加工企业下游客户分散，需求响应速度快，个性化需求多。智能矿山、冶炼厂和加工厂指南以确保持续生产为重点，引导企业开辟消费与生产、供应与制造、产品与服务之间的信息渠道，整合信息资源降低成本。鼓励符合条件的企业发展服务型制造，创新服务模式，推动远程设备运维、能源合同管理等行业应用优先云，为行业内其他企业提供服务，有效延伸企业产业链。

第四，基于工业大数据的协同创新平台建设。针对有色金属企业数据价值挖掘不足、工艺技术和企业管理人工经验有限、知识共享不足的问题，智能矿山、冶炼厂和加工厂指南鼓励企业构建基于工业大数据的协同创新系统，激发企业活力和内生动力，促进企业工艺技术和管理经验的知识沉淀和全面共享，并将设备运行优化、工艺参数优化、质量管理优化、生产管理优化和业务决策优化等业务场景应用于企业制造过程和管理活动。

七、如何推进智能制造过程中的信息安全、生产安全、环境保护等重点工作？

在信息安全方面，指南提出按照《网络安全法》、《关于加强工业互联网安全的指导意见》等相关文件要求，进行统一规划设计，完善信息安全管理体系，以工业控制网络安全为重点，形成主动防御、综合防护的技术支撑体系，提高信息安全的态势感知、监控预警、应急响应、可追溯性。

在安全生产方面，《指南》提出要规范生产现场的健康安全环保工作，通过智能设备的应用和安全应急综合集中控制中心的建设，构建全面评估、闭环管理、实时联动、智能预警的主动安全管理保障体系，全面提高人员行为、工作环境和设备运行的安全性。

在环境保护方面，指南提出利用智能监测手段和定位技术，对废水废气排放点、固体废物产生和处置环节以及重点环保区域的设备数据和环境信息进行实时监测，实现对潜在环境突发事件和重大危险源的及时分析、有效预警和可追溯控制。

8.《指南》如何引导企业使用5g、人工智能、大数据等新一代信息通信技术？

《指南》明确指出，要推动互联网、大数据、人工智能、5g、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色企业的应用，并给出了具体的应用场景，例如基于5g网络带宽大的优势。利用adas(高级驾驶员辅助系统)技术开展矿井无人系统建设；利用人工智能、机器学习等技术建立关键设备和生产过程的虚拟仿真模型，通过构建人工智能配料系统指导实际生产；利用大数据技术，对客户的分布、行业、类型、来源、资质、风险等进行综合分析，深入挖掘潜在客户需求，为业务决策提供支持。

9.企业如何实施《指南》？

第一，企业要转变认识，树立“以我为主”的责任感。智能制造服务于企业战略。企业要想达到预期的效果，需要结合自身的地域特点、产品定位、工艺装备、管理模式以及两个产业融合的基础等。，并制定量身定制的解决方案。此外，智能制造项目不同于传统的“一次性关键”工程项目，它涉及到业务流程的优化和管理模式的改进。企业的战略演进也需要相关系统的迭代更新，这就要求企业不要过于依赖外部的解决方案供应商，而要以我为主，深入参与。

第二，企业要做好规划，有序推进。智能制造是一项复杂的系统工程，需要先进的理念和专业的人才，企业在自行探索时容易陷入误区。建议企业根据《指南》明确企业目标和业务要求。对于智能制造建设经验不足的企业，应委托外部智能制造供应商进行智能制造的基础诊断、顶层设计和项目实施，并组织内部员工从经济性、适用性和先进性的角度检查实施计划和项目质量及进度。同时依托项目，宣传培训智能制造从业人员，培训运维团队。

第三，企业要采取良好的保障措施，建立正常的运行机制。智能制造与企业的愿景、商业模式、管理体系和文化密切相关。为了保证预期效果，企业应完善组织、资金和人才方面的保障措施，加强组织领导，设置专职管理和技术运维岗位，制定专项资金使用管理制度，加大人才引进和复合型人才培养力度，开展信息资源管理标准化，实现正常运行。

十、如何推进《指南》的实施？

第一，加强引导服务。开展企业智能制造研究，动员企业按照《指南》要求开展智能制造自我评估，找出差距和需求，充分了解企业智能制造现状、实施《指南》的难点和对智能制造系统解决方案的需求，为企业提供更准确的指导服务。

二是组建行业联盟。会同有色金属协会研究组建有色金属行业智能制造联盟，狠抓成果转化、试点示范、标准制定和技术创新，推动企业、专家、供应商高效对接，同时开展优秀案例、供应商、解决方案收集，形成有色金属行业智能制造基础信息库。

第三，加大支持。鼓励地方政府相关部门通过各种政策手段，支持企业按照《指南》要求进行智能化建设和改造，形成政策合力，实施《指南》。