11月21日，中國(guó)工程院院士沈政昌在湖北武漢舉行的2022中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智慧礦山”分論壇上發(fā)表了視頻演講。沈政昌院士從礦冶智能工廠建設(shè)框架、礦冶智能工廠智能物聯(lián)終端、基于數(shù)字孿生的礦冶流程優(yōu)化、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的礦冶過程智慧管控、未來展望五個(gè)方面介紹了面向“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的礦冶過程智能優(yōu)化制造關(guān)鍵技術(shù)，并提出要構(gòu)建跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的跨界合作新格局。
在礦冶智能工廠建設(shè)框架方面，沈政昌指出，從需求角度看，綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)的首要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)多層級(jí)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，礦冶智能工廠需要新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合;從工廠建設(shè)角度看，礦冶領(lǐng)域的知識(shí)與業(yè)務(wù)是礦冶智能工廠建設(shè)的核心，5G技術(shù)提供選冶全要素集成通道，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供領(lǐng)域知識(shí)、業(yè)務(wù)沉淀與執(zhí)行載體，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)橫向與縱向的集成，實(shí)現(xiàn)全局視角的業(yè)務(wù)開發(fā)利用。
在礦冶智能工廠智能物聯(lián)終端方面，沈政昌表示，礦冶生產(chǎn)圍繞著不同類型的設(shè)備開展，隨著5G技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，使得濃密機(jī)壓力檢測(cè)成為可能;自動(dòng)作業(yè)的礦冶工業(yè)機(jī)器人提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，降低了專業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，使礦冶生產(chǎn)過程做到了少人化、無人化;移動(dòng)信息采集管理系統(tǒng)對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析與管控，這是人與物互聯(lián)的技術(shù)核心，也包括移動(dòng)巡檢、人員定位、無線傳感器等技術(shù);智慧視覺系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)防堵監(jiān)控、篩網(wǎng)破損檢測(cè)等功能，其中5G和互聯(lián)網(wǎng)的引入降低了云端計(jì)算和施工的難度，促進(jìn)了行業(yè)的智能化發(fā)展。
在基于數(shù)字孿生的礦冶流程優(yōu)化方面，沈政昌表示，數(shù)字孿生是第四次工業(yè)革命的通用技術(shù)，在礦冶流程與優(yōu)化領(lǐng)域，通過與設(shè)備專家、工藝專家、現(xiàn)場(chǎng)操作專家的交互形成數(shù)字孿生系統(tǒng)生產(chǎn)知識(shí)庫(kù)，再通過與經(jīng)營(yíng)管理專家的交互達(dá)成數(shù)字優(yōu)化經(jīng)營(yíng)模式，最終提升關(guān)鍵流程的運(yùn)行效率，這是數(shù)字孿生系統(tǒng)的首要價(jià)值。從礦冶加工角度來看，數(shù)字孿生技術(shù)可以設(shè)計(jì)智能化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用工藝礦物學(xué)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)告的自動(dòng)生成，極大地提高了工作效率。
在基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的礦冶過程智慧管控方面，沈政昌指出，設(shè)備遠(yuǎn)程智慧管控是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建的綜合技術(shù)架構(gòu)，包括研發(fā)數(shù)據(jù)域、生產(chǎn)、運(yùn)維、管理、外部數(shù)據(jù)域，采集數(shù)據(jù)后進(jìn)行管理建模，結(jié)合可視化手段形成職能管控服務(wù)。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理、化驗(yàn)管理、能源管理、設(shè)備運(yùn)行管理等服務(wù)，使碎片化的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中起來，更有利于數(shù)據(jù)的整理、分析。礦冶集團(tuán)全球BOXA分析儀可以在云平臺(tái)同步監(jiān)視各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況，提升工作效率并提高設(shè)備周轉(zhuǎn)率。沈政昌還談到，充分發(fā)掘平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和流程的診斷、評(píng)議和決策很重要。設(shè)備故障診斷和管控的核心需求一是基于設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，二是在流程層面通過數(shù)據(jù)建模分析實(shí)現(xiàn)選礦關(guān)鍵流程生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控和健康評(píng)價(jià)，對(duì)浮選過程進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)浮選過程綜合監(jiān)控，并基于深度學(xué)習(xí)建立泡沫圖像、過程參數(shù)與工況映射關(guān)系，綜合大數(shù)據(jù)模型輸出值評(píng)價(jià)當(dāng)前工況，基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)影響變量回溯和評(píng)價(jià)模型自更新。
沈政昌指出，面向“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的礦冶智能優(yōu)化技術(shù)是可以幫助我們實(shí)現(xiàn)行業(yè)技術(shù)升級(jí)的途徑之一，未來可以從三維、云平臺(tái)、深度融合、元宇宙四個(gè)方面入手進(jìn)一步深入研究實(shí)踐。首先是建立工廠全生命周期數(shù)字孿生、全流程數(shù)字化和全運(yùn)行三維一體化的核心;其次是打通從設(shè)計(jì)到運(yùn)行的數(shù)字化通道，開發(fā)設(shè)計(jì)運(yùn)行一體化平臺(tái)，有助于行業(yè)數(shù)字化智能化升級(jí)，智能服務(wù)云平臺(tái)技術(shù)將極大地提升行業(yè)數(shù)字化覆蓋范圍和集成度，提供更便捷、更高效的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式;再次是實(shí)現(xiàn)管控與業(yè)務(wù)的深度融合，在更深層次體現(xiàn)行業(yè)數(shù)字化智能化水平;最后，元宇宙技術(shù)將在礦冶行業(yè)出現(xiàn)典型的應(yīng)用場(chǎng)景。
