矿山生产全流程数字化应用推进数字矿山建设

目录
1. 数字矿山建设简介 2. 基础设施数字化 3.工艺流程管控数字化 4.生产流程管控数字化
5.业务管理流程数字化
6.思维方式数字化
7.结束语
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业务管理流程数字化
在业务管理流程方面
ERP 系统
上线第一个月
新老系统分别进行了产 量和成本的月度结算 上线第二个月
实施了五个模块 生产 管理 物资 管理 质量 管理 工厂 维护 财务 管理
实现了以ERP系统为主 的产量和成本月结 上线第三个月 实现了从系统内提取生产 日报
2005年9月15日开始实施
仅8个月 2006年5月1日正式上线
业务管理流程数字化
财务管理——
推行工序成本核算与管理。打破了原来仅仅按行政 机构进行核算的模式，按照采、选、球、烧的生产工序， 结合实际的生产组织架构进行设计，将成本控制工作直 接面向生产工序流程，并细分了工序环节。
设备保养
铁精粉外发
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生产流程管控数字化
生产流程管控——
利用MES系统强化了计划执行和物流流转的精准性。
一是实现了采选球烧几大生产组织工序之间衔接环节信息的实时 掌控。 二是实现了主要生产工序主要生产信息的动态掌控。 三是实现了物流流转有序、准确、高效。
地点 时间 重量 质量
四个命中
实现了各种物料在规定的时间，按照规定的质量和重量到达规定的地点。
围绕计划、财务、生产、设备、物资、质量等专业管 理工作，对ERP、MES系统数据进行挖掘，形成分析报表。 目前首钢矿业公司从上下全部在网上办公，包括生产 经营管理的报表均由系统自动生成，产量月结、财务月结 均在系统中自动进行。
思维方式数字化
数字化矿山各系统的运行积累了大量数据，这 些数据成为企业的信息资源，通过数学建模和 数理统计分析活动的开展，找出有关管理活动 和工艺的客观规律，促进管理水平、自动化水 平的不断提升
爆破电子图板
高精度GPS测量
钻机GPS定位穿孔
图1
基于 GPS 卫星定位技术的露天矿牙轮钻机GPS 定位穿孔系统
工艺流程管控数字化
破碎工艺流程
自动布料系统
皮带清扫系统
设备隐患
首钢矿业公司有五百多条皮带
工艺流程管控数字化
选矿工艺流程
主流程监控系统
球磨自控系统
精选机与高频筛自 控系统
工艺流程管控数字化
生产流程管控数字化
生产
质检
采购
销售
设备
生产计划
生产消耗 生产完成 生产倒运 设备运行
发料前检验
采购检验 质量抽查 生产检验 销售检验 转储检验
原料采购进
厂流程 燃料采购进 厂流程
铁精粉销售
发运流程 汽车运输 火车运输 结算流程
设备档案 设备改造 设备事故
设备维修
广泛采用数字化计量设备和智能化仪器仪表。 从冶金矿山工作地域分散的特点出发，分期搭建网络和硬件 平台。 建立基础数据平台。
采 球
选 烧
实时监控 远 程 抄 表
风 水
电
汽
运行参数、工艺参数 1400多个点位
计量衡器、皮带秤及风、 水、电、气300多个计量点
基础设施数字化
首钢矿业公 司19台大型计量 衡器设备的现场 安装了监控系统， 对计量站点物资 计重工作实现了 全流程的实时监 控，且对矿业公 司局域网的所有 用户开放，以保 证矿业公司物资 计重工作的准确 性、真实性和可 靠性。
工业化
信息化
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数字化矿山整体框架图
二级 一级
过程控制自动化系统 数字化仪表和检测设备
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5.业务管理流程数字化
6.思维方式数字化
7.结束语
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基础设施数字化
注重数字化基础设施建设，为矿山数字化提供硬件平台。
实施矿山生产工艺流程管控数字化，提高 自动化水平。
除个别引进外，主要依靠自主研发， 在采矿、破碎、选矿、烧结、球团五个 生产工艺流程全面推进数字化。
工艺流程管控数字化
采矿工艺流程
Surpac应用
模拟爆破应用
GPS边坡检测
矿车自动调度
工艺流程管控数字化
SURPAC数据库
采场综合平面图
计算机爆破设计
基础设施数字化
可传图 进服片 计 行务及 重 查器计 同 询，重 时 。通详 进 过细 行 局信 抓 域息 拍 网上 ，
基础设施数字化
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7.结束语
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工艺流程管控数字化
2010年，首钢矿业公司比60项技术经 济指标，41项进入前三名，其中31项排名 第一。
将一级、二级（计量、质检、监测系统等）、三级（MES系统） 和四级（SAP系统）进行全面集成，实现计量、检测测等数字电子 设备、监控系统、执行系统和管理系统之间的全程贯通。搭建一个 大ERP系统，实现现场监控及工艺过程控制数据与管理信息系统的 有效连接，实现从生产到管理全过程的信息化管理，保证了数据不 落地，避免了人为的干预。
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1.3 矿山企业发展趋势
矿山生产规模日益扩大，相关产业和市场范围不断 扩展，实现企业的可持续发展。 逐步建立“集中化、扁平化” 的管理思路，降低 管理成本，提高决策水平，引入先进的管理思想、 管理方法和管理手段。 用先进的信息化手段改造和提升传统产业，以信息 化带动工业化，以工业化促进信息化。
数字矿山建设
矿山生产全流程数字化应用
李文——首矿矿业公司计控室
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5.业务管理流程数字化
6.思维方式数字化
7.结束语
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1.1 矿山企业特点（一）
矿资源来自大自然，品种较少；矿区地理分布范围 广，位置较偏远，交通不便。 流程型生产，生产环节多，上下环节衔接紧密，流 程长；生产管理强调生产过程监控，数据的收集和 统计。
采 矿
选 矿
球团
烧 结
整个采、选、球、烧工艺流程共细分为121个核算工序，成本控制 的精细化程度显著增加。
业务管理流程数字化
设备管理——
实现点检定修工作流程化、标准化，形成了点检到隐患，隐患 到检修，检修再到点检的闭环管理。
上线后对比：
隐患处理率 提高11%
故障发生频率
降低46.56%
上线前 上线后
球团矿、烧结矿月平均品位波动范围控制在目标值的±0.01%以内， 大大提升了质量管控水平。
业务管理流程数字化
现场技术管理平台
业务管理流程数字化
物资（采购）管理——
物流与账务完全同步，提高采购效率。
计划准确率 计划兑现率
89%
93% 51%
96.12%
加强了对价格、数量、供 应商三方面的监控，固化 了计划、采购、结算三权 分立机制。
……
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5.业务管理流程数字化
6.思维方式数字化
7.结束语
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结束语
数字化矿山建设，促进了传统产业与信息化 的融合，推进了生产经营的高效化，提高了企业 核心竞争力；提升了管理水平，提高了企业经济 效益；促进了矿山的科技进步，提高了企业创新 能力；提高了资源利用水平，节能减排成效显著； 提高了职工队伍素质和生产效率，提升了企业形 象。
提高了库存管理水平，按 物料流向发放，为成本归 集、消耗提供了准确可靠 的依据。
业务管理流程数字化
物资终身管理系统
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7.结束语
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思维方式数字化
进行数据挖掘
全面推进
公司级、厂矿级、处室级 生产、经营、企业改造 技术建模、经济建模
建立பைடு நூலகம்数学模型推进机制
公司、厂矿两级数模协会 定期检查、定期讲评、定期研讨 讲课培训、知识竞赛、推进大会
思维方式数字化
烧结专家智能控制系统
矿石可选性与精品矿位关系数学模型
电铲大修工序优化数学模型 提高电动轮矿车管理水平数学模型
上线前 上线后
业务管理流程数字化
质量管理——
打通整个的质量数据通路，改变原来质量各专业部 门职能分割的局面，质量流程和生产物流的整体流程联 为一体。通过物料移动自动触发生成检验批，使一线工 作人员在系统中自动获取检验任务，做到数量和质量一 一对应，实现了专业管理从简单统计向统计技术转化， 提升质量控制能力。
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1.1 矿山企业特点（二）
物料大堆散装，对数据的准确性、及时性要求高， 对物料流动跟踪管理，采购管理主要包括原燃、辅 料。运输管理是采购、销售、物流管理的关键。 设备管理重点关注设备长周期稳定运行，以及设备 维护和检修。
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1.2 矿山企业管理现状
管理精细化程度不高，管理流程效率低、成本高， 缺乏及时有效的管理决策依据。 生产管理信息不畅，信息滞后、失真、隔离，影响 生产的稳定和效率的提高。 存在信息孤岛和信息壁垒，信息有效共享性差，整 体业务流程集成、优化程度低。 信息技术和观念落后，资金投入少，矿山行业整体 信息化水平较低。 目前，大部分矿山企业已意识到信息化管理的重要 性，正在积极准备或推进企业信息化建设。
球团工艺流程
球团工艺过程自动化系统 球团流程监控系统
工艺流程管控数字化
烧结工艺流程
烧结智能控制系统
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7.结束语
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生产流程管控数字化
在生产流程管控方面：利用自主研发MES（制造 执行）系统，管理生产现场业务与数据，并在 在ERP系统和二级计量、自动控制系统之间搭起 一道桥梁，推动生产流程管控水平提升