【编者按】
“十四五”以来,日本a片 加快推进制造业数智化转型,持续培育“数智化示范工厂”和中小企业数字化转型“小灯塔”企业,一批可看、可学、可复制的标杆已经“立”起来。
为深入贯彻省委、省政府加快数智化转型、实施“人工智能+制造”行动的部署要求,进一步发挥典型示范带动作用,日本a片 联合省通信管理局梳理形成一批典型案例进行宣传推广,旨在提供可借鉴、可复制的经验参考,引导更多企业结合各自实际探索转型路径,推动全省制造业向智能化、绿色化、融合化迈进。
2026年7月,工业和信息化部公布2025年人工智能应用典型案例名单,文山铝业“绿铝云慧鉴”铝电解AI赋能决策及智能控制应用项目入选。该项目建在企业全链条数智化底座之上,依托“绿铝云慧鉴”大模型和5G专网建设“5G+绿色数智化智能工厂”,30余类数字应用场景覆盖铝土矿采制样、氧化铝溶出、电解槽调控、合金配料和碳核算等流程。绿电为产业发展奠定低碳基础,数智化把各环节的能耗、质量与碳足迹纳入同一套管理体系,让绿电优势转化为可核证、可计价的产业竞争力。
一、绿电底牌与一条完整的产业链
截至2026年7月,全省电力总装机突破1.8亿千瓦,绿色电力装机占比超过90%、居全国前列;度电排放二氧化碳0.13千克、全国最低。对电解铝这样的高载能行业,绿电不仅决定产品碳足迹,也关系到绿电绿证交易和下游客户的碳足迹核查。
目前,文山铝业已形成从铝土矿、氧化铝、金属镓、电解铝、高端铝合金到铝灰、赤泥资源化利用的全产业链,具备年产140万吨氧化铝、50万吨电解铝、15万吨高端铝合金能力,配套50吨拜耳法母液镓回收和5万吨/年铝灰资源化利用生产线。通过数智化赋能企业转型升级,实现低品位复杂铝土矿稳定消纳,氧化铝相对溶出率稳定在96.7%以上,伴生金属镓纯度稳定在99.99%以上;铝灰实现全部回收利用,赤泥综合利用率超25%,生产废水处理后全部回用。
二、把数智化全面覆盖每个环节
链条长、环节多,是优势,也是难点,从矿石品位、溶出指标到槽况、合金配料,参数互相牵动,靠人工经验分段管,数据口径难统一,能耗和质量容易起伏。要把绿电优势稳定地变成产品优势,需要一套贯通全链的数据底座和智能调控手段。
(一)原料端。行业首创的铝土矿智能采制样系统实现矿石全流程智能取制样,无人干预,保障检化验数据真实性。矿山端用遥感和GIS技术监测复垦进度,累计完成生物复垦5300余亩。
(二)氧化铝。覆盖原料、溶出、沉降等7大工序的氧化铝智能工厂全面投用,实现7大工序基础自动化提升、5个高危岗位、2类高空岗位无人化运行,9个关键操作岗位智能化提升,数据采集率达95%以上,网络安全事故零发生,主要设备异常识别达90%。溶出智能控制示范生产线全面建成并投入运营,针对多矿源波动、工艺耦合复杂等行业性难题,构建“多模智控、全工况稳控”体系,实现温度、荷性比等关键参数精准调控,苛性比合格率达95%以上,溶出温度波动首次达到企业长期追求的±1℃精度目标。
(三)电解铝。这是能耗最集中、调控最复杂的一环。接入DCS、MES、检化验和生产操作记录等数据,覆盖13类518个检测点、168项运行特征,经治理汇入统一的工业时序数据库。依托“绿铝云慧鉴”大模型,形成运行参数匹配、曲线判定、氧化铝智能添加等多个子模型,获得相关专利5项,其中1项已授权。边缘侧实时采集与轻量化推理、云端训练与策略迭代,形成“中心训练、边缘推理、边用边学”的架构,让槽况从“靠老师傅”变成“有依据”。在此基础上,行业首创电解铝“AI工区长”智能体,以生产管控、工艺管理、槽健康管理等为核心,形成会听生产意图、会看曲线异常、会说槽控建议、会思考推演优化、会生成策略并下发执行的“五会”能力。打破传统中控操作模式,开启人机交互新范式,推动“人工炼铝”迈向“AI炼铝”转变,平均槽电压降低10mV、电流效率提升0.3%、氟化铝单耗降低1.5kg/t、全效应系数控制在0.03次/槽·日以内。
(四)合金与产品端。年产15万吨铝合金材料生产线把初级铝液直接转化为汽车轻量化构件,部分产品向国内头部车企批量供应。合金端上线“铝合金正反向研发模型”,既可由化学成分推算力学性能,也可按客户提出的性能要求反推成分配比,实现“客户提性能、企业配成分”。配套工艺参数匹配与研制一体化智能体,支撑开发高端铝合金新产品10余种。产品碳足迹核算与绿电铝认证同步完成。
(五)资源循环与碳管理。首创一段活性溶出+二段熟料烧结新工艺,实现重点危废铝灰的100%资源化循环利用和零排放,新工艺投用以来,协同处置全省75%以上铝灰,累计处置铝27.87万吨,新增产值12.7亿元,三次通过专业机构鉴定,技术水平达国际领先。绿电资源智能调度与交易辅助决策系统形成“电价研判—电源配置—交易决策—生产协同—执行复盘”闭环。铝合金数字化碳管理系统核算产品碳足迹并经区块链存证,全工序能耗、碳排放可追溯、可计量。
三、数智化转型的四重效益
(一)经济效益。电解铝AI在所有500kA电解槽规模化应用,一年综合经济效益约6054.8万元,折合吨铝降本约121元。其中,试验槽平均槽电压降低10毫伏以上、直流电耗年降本约647.1万元,电流效率提升0.3%、年创效约5407.7万元。氧化铝环节吨成本环比下降141.55元,铝灰资源化形成年增利润超4000万元。
(二)绿色效益。产品碳足迹经核算为3.95吨二氧化碳当量(tCO₂e),结果经区块链存证。按行业公开测算,以火电为主的电解铝吨铝碳排放约14.8tCO₂e,差距主要来自云南以绿电为主的电源结构。另据企业测算,模型调控带来的节电,预计每年减少二氧化碳排放约3.7万吨。产品碳足迹与节电减排分别核算。
(三)用工效益。22类高温、强磁、重载高危岗位实现远程操作和智能巡检;全厂16个岗位无人化、8个工序远程集中控制,炭块堆垛天车实现5G无人驾驶、操作人员减少三分之二。以产量口径计,全员劳动生产率达812吨/人·年。老师傅的经验变成了模型里的参数。
(四)示范效益。项目入选工业和信息化部2025年人工智能应用典型案例名单。三类核心模型模块化封装,具备向400kA—600kA等不同规格电解槽适配的条件。企业统一云铝股份相关生产基地的数据标准与技术架构,形成“文山验证、多基地复制、数据回流迭代”的机制。
四、经验与启示
(一)优先搭建数据底座和标准。全链条数智化的前提,是采制样、检化验、过程数据、生产记录口径一致、能够对齐。企业把分散系统的数据汇成统一的工业时序数据库,统一多源异构数据标准与技术架构,为AI技术深入应用奠定数据基础。
(二)从最关键的环节切入,不断延伸拓展。优先从能耗矛盾最突出、痛点最迫切的电解槽做验证,把账算清、把模型跑通,再向氧化铝、合金、碳管理环节拓展,推进专用模型迭代、行业数据集建设、多智能体协同。
(三)绿电价值可核证。建设绿电智能调度与交易辅助决策、铝合金数字化碳管理等系统,把全工序能耗、绿电来源和碳排放纳入统一核算,产品碳足迹全程上链存证,使“用了多少绿电、对应多少排放”可追溯、可核证,逐步对接绿电绿证交易和产品低碳认证。
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