典型有色金属冶炼企业智能建设近况与标准化工作对策
林若虚｜文
目前我国有色金属冶炼行业智能建设的推进步伐较为缓慢，为了有效指导有色金属冶炼行业智能建设，急需出台相关建设标准作为指导。在标准的编制过程中需切实以目前国内冶炼企业的智能化进程为依据，发挥典型企业的引领作用，并正确引导企业充分认识标准化工作在智能化建设和智能化建设标准编写过程中的重要性。
随着目前全球科技的高度发展和进步，新一轮的科技革命和产业变革正在加紧孕育兴起，而受全球经济一体化的影响，我国制造业也面临这种变革的剧烈冲击，亟须寻求产业的转型和升级以适应这种快速发展所带来的影响。智能化已成为制造业向高速、高效运行发展的重要趋势。发达国家如德国，便于2011年提出了“工业4.0”战略，其核心目的是提高德国工业的竞争力，在新一轮的工业革命中占据先机，而这一概念的三大主题便是“智能工厂”“智能生产”和“智能物流”。为了实施制造强国战略，我国也于2015年提出《中国制造2025》（国发[2015]28 号），旨在利用强有力的统筹规划和前瞻部署，力争通过三个十年的努力，把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国，其中提及的五大工程中即包括智能制造工程和高端装备创新工程等方面。2016年，工业和信息化部、财政部联合制定了《智能制造发展规划（2016 ～2020年）》，以配合《中国制造2025》的贯彻落实，将发展智能制造作为长期坚持的战略任务。因此，推动我国制造业的智能化建设进程，不仅能够有效缩短产品周期，提高生产效率和降低运营成本，同时也有助于提高制造业供给结构的灵活性，加速产业的整体升级，极大地提高我国企业在全球的竞争力，具有非常重要的战略意义。
带状疱疹后遗神经痛（Postherpetic Neuralgia，PHN）是带状疱疹（Herpes Zoster）最常见的并发症，指带状疱疹皮损愈合后疼痛持续超过1月者，好发于体质虚弱者和老年人[1] 。该病以剧烈的烧灼样、电击样、撕裂样疼痛为临床特征，缠绵难愈，严重损害患者的情感、睡眠和生命质量[2] 。其治疗方法较多，但治愈率低。笔者采用针刺配合热敏灸治疗PHN42例，取得较好疗效，现报道如下。
国内典型冶炼企业智能建设近况
有色金属冶炼行业同样隶属于制造业范畴。冶炼行业的智能制造建设对企业转型升级、提高核心竞争力的意义重大。但当前，我国在有色金属行业智能冶炼建设方面的进度较为缓慢。而针对有色金属智能冶炼建设，企业具有各自不同的思路，与此同时，建设的内容与途径也各不相同。虽然近年来在冶炼数字化和自动化普及程度上取得了一定的进展，但仍缺乏科学、统一的建设规划。
以江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂为例，它是国家“六五”期间22 个成套引进项目之一，闪速炉作业率、铜冶炼综合回收率均达到世界第一，吨铜综合能耗位列世界第二。目前，阴极铜的产能达到102 万吨/年，且环保排放指标远优于国家标准。贵溪冶炼厂目前的智能化建设架构分为五个层级，从底层至顶层（L1 ～L5）依次为数据采集与网络、控制系统、应用系统、经营管理系统及智能决策。其中，L1 至L3 层级的数字化程度较高，即数据收集与监控系统可基本达到控制的自动化。目前已实施的项目分为信息化、网络化、在线检测及装备自动化的智能升级改造三个部分。其中，在极板智能转运及质检、电解智能化始极片剥片、硫酸铜自动包装和存储及尾矿无人行车改造等工序中，已基本实现无人值守的高度自动化操作，可大幅降低人力成本，切实提高生产效率。
目前，有色金属冶炼行业整体智能建设的推进步伐较为缓慢，为了有效指导有色金属冶炼行业智能建设，急需出台相关的建设标准来指导冶炼企业进行智能化建设。工业和信息化部、国家标准化管理委员会在2015年共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》并建立了动态更新机制。去年，两部委又共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》，这也说明，标准化工作是实现智能制造的重要技术基础，有助于明确智能制造的定义和建设规范框架，加强顶层设计，推动有色金属冶炼行业的大转型、技术大提高，促进有色金属冶炼企业健康、科学、可持续发展。
（3）利用信息化手段加强资产管理，规范资产从购置至报废的全流程。除大型设备、医疗设备等按有关规定办理外，对电脑、打印机、空调、电视机、冰箱、家具等通用设备一律严格实施以旧换新的制度，避免重复购买。
根据有色金属标准化技术委员会以往的工作经验看来，国内有色金属冶炼企业都具有编写或参与编写有色金属领域相关标准的经历，但目前仍主要集中在产品与检测方法标准，而基本没有编写智能化建设总体或子项目标准的经验。与此同时，根据相关企业的反馈信息，目前冶炼企业在标准化工作及标准体系方面也存在以下几点主要问题：
信息化系统建设涉及范围较宽，系统庞杂，在各系统之间、在上下游组织之间并没有形成一个高效的数据交互模式，信息的采集与传输不畅。
冶炼行业信息化、自动化、智能化相关人才欠缺；建设过程中的需求较多且较难统一布局；方案的可行性论证周期较长，实施存在一定的滞后性。
1984年之前，村民日常的饮用水，包括做饭、刷碗、洗衣服、洗澡等日常用水，基本都是依靠山上的山泉水建起来一个蓄水池，灌溉用水则是河流水或者水坑积水。1984年，是由政府主持修建了村里的自来水管道，解决了居民的用水难题。
智能极板转运系统
典型冶炼企业智能化特征分析
从标准化工作的角度出发，亟须制定有色金属冶炼行业智能建设规划体系及与其配套的技术规范和评价系统。它可以看作是一系列较为全面的标准的转化，由标准支撑，但却又不是简单的不同标准的堆砌，其主要目的是在未来几年对国内冶炼企业的智能化建设起指导和规范化的作用。因此，如果刻板地将评价内容标准化指标定得过高，则会严重阻碍一些中小企业和新兴企业的规划和建设，不利于国内整体冶炼行业的协调发展；而如果将评价标准降低，则体系本身会失去对绝大多数企业的指导意义。为了切实通过标准体系建立智能冶炼行业的评价依据，落实工信部所要求的评价分级制，需对标准及标准化体系的具体内容进行精准拿捏。
从网络化（信息化）这一层级出发，目前，部分企业具备从数据采集，到数据传输、数据分析和数据应用的较为完整的信息分析和传输系统，如江铜建有国家B 级标准的数据中心，能够为工厂提供高带宽的数据传输通道；云锡集团的检验数据平台也可通过不同工作站间数据的汇总对物料状态进行实时分析并给出快速、准确的分析。目前的难点在于，在网络化推进的过程中，仍然存在顶层组织管理信息化数据与底层生产工艺信息化数据之间的交互和衔接不畅等问题，具体表现为现场采集的信息数据整体利用率较低，缺乏足够的数据积累，导致无法建立完备的数据库系统；顶层管理系统在进行数据分析和发出决策后，底层控制系统无法作出有效反馈并对决策进行执行操作。以上问题进一步阻碍了企业网络化建设的进程，因此全面普及生产系统和管理系统的网络化，促进数字化与网络化的融合发展，是实现智能化的重要过渡阶段。
以上便是江铜集团贵溪冶炼厂在冶炼智能建设过程中所遇到的阻力及所处的困境，而对于世界锡生产企业中产业链最长、最完整的企业云南锡业集团（控股）有限责任公司而言，同样存在类似的问题。以锡冶炼系统为例，目前云锡集团采用的富氧熔炼技术已基本实现了对入炉配料、炉体温度、蒸汽压力等各过程参数的实时监控、数据采集和自动调节与控制；在电热连续结晶、真空炉的焊锡真空蒸馏脱铅、烟化炉处理炉渣及低锡物料技术、余热发电及制酸工艺流程中也实现了生产的自动化，在业内处于领先地位。但在老旧工厂的智能化建设规划方面，仍然缺乏顶层设计，这也导致了一些自动化、智能化工艺及设备无法实施和运行。与此同时，冶炼工艺的特殊性导致信息孤岛、自动化孤岛及信息系统与自动化系统之间的孤岛效应明显，这也直接导致了企业两化融合进度缓慢，严重影响智能化建设的推进速度。由此可见，对于冶炼行业而言，智能化升级的成本非常高，而这里值得关注的是目前国内急缺智能化设备及相关配套工艺的优质品牌，受制于国外供应商，十分不利于整体冶炼行业的产业升级。
在最高层级，国内冶炼企业目前仍然无法有效和全面地推进各子系统的智能化改造和建设，也就是说，目前国内冶炼行业的智能化整体水平较低，这与冶炼行业本身的行业特性息息相关。冶炼工艺本身存在数据波动较大、难以建立和简单套用数据和经验模型、工况环境恶劣、设备稳定性要求甚高、数据采集难度较大等不确定因素与难点。这些缺陷也通过不断放大逐渐引申至数据分析与控制层面，如熔炼炉炉膛内部燃烧与热力学模型无法通过计算与预测给出相对较为匹配的数据结果；捞渣机械臂长期处于高温环境下运行稳定性受到影响，仍需进行人工除渣工序；重要工序仍需通过人工干预和操作进行，而受制于安全等因素无法进行实时远程操控等。因此，在人员介入较多的情况下，数据的人工采集与自动采集、人工上传与自动上传、人工甄别与自动甄别、人工决策与自动决策之间均存在数据对接过程中的误解和偏差。
智能化具有较为明显的四个特征点，即自感知、自决策、自控制和自学习，这四个特征点是逐级递进的。目前，自感知可通过先进的仪表监控系统和高效的数据网络实现，而典型企业也均可通过实时监控系统实现对各原料车间、生产车间、运输系统、厂区全景等的自动监控，但由自感知向自决策发展的过程则存在较大的困难和较多的问题。智能化的重要表现即系统可通过大数据分析，对一些常规和突发事件进行判断和决策，随后可通过智能化过程自动对其进行反馈操作，通过纠错使系统维持正常的运行模式，如电解槽短路识别系统便可利用热成像技术对发生故障的极板进行自动鉴别和定位。而目前，冶炼企业尽管对数据分析模块做得较为完善，但决策仍主要靠人工，所以整体而言，在智能化这一层级，国内冶炼行业的智能化推进程度不容乐观，智能化的普及率仍然较低。
1.2.1 训练方法 对照组按常规治疗护理和随访，训练组在此基础上实施社会技能训练。将训练组患者分为2个小组，采用集体训练方式。每组由1名精神科医师和2名精神科高年资护师负责训练并参加角色扮演，训练时间每周2次，每次2 h。训练周期为半年，训练步骤包括训练前介绍，共同制订训练计划，训练中采取知识讲座、观看录像、技能训练、游戏、角色扮演、情景讨论和发放健康宣教手册等方式，过程结合正性强化措施，并每月1次针对患者家属进行相应的健康知识培训。
标准化工作对策
但目前，总结实际经验，在智能建设方面仍然存在以下较为明显的问题：
缺乏整体建设框架的搭建。目前企业仍以分块建设的模式，根据实际需求的优先级进行分系统的数字化及自动化推进，暂无全局性的统筹规划。
根据智能化程度的分类依据，有色金属冶炼行业智能化建设同样可分为三个层级，即数字化、网络化（信息化）和智能化。基于我国典型有色金属冶炼企业智能建设的总体情况进行分析，从数字化这一层级出发，相关企业从物料运输、原料配比、工艺管控、数据收集等底层工序流程，到顶层的实时监控与反馈等均已基本实现数字化发展，如江铜集团的无人化阳极铜板输运系统及硫酸铜自动包装系统、云锡集团锡冶炼烟气回收和处理的自动集散控制系统等。这也是实现企业智能化建设的前提和基础，与此同时，相对于后两个层级，这也是国内冶炼行业相对容易实现的一个层级。
2.3 Hp感染的多因素分析 以Hp感染为因变量，以家庭饮水来源、父母职业、现居住地址、父母胃肠病史为自变量(赋值见表2)，对多分类变量设置哑变量后，进行多因素Logistic回归分析。结果显示，家庭饮水来源为蓄水池水是壮族高中生Hp感染的危险因素(OR=1.369，95%CI：1.023～1.831)，见表3。
冶炼工序的自动化普及率相对较低。同时，从安全生产的角度出发，数字化控制的实施较为困难，支撑冶炼工艺的智能装备及检测设备也并不成熟；目前主要仍以现有设备的自动化改造为主，而无法直接采用新型的智能冶炼设备；车间级的数字化实施过程仍然存在瓶颈。
组织管理系统与生产工艺系统标准化适配性较差，系统对接存在不一致性；
计量系统未进行标准化管理，核算方式存在差异，报表数据无法进行标准化对接；
仿真模型无法进行标准化应用；
尚未有大量具体的实用性标准与智能化建设体系相配套等。
因此，在智能化建设初期，冶炼企业可能首先会将重点集中在如何分步分阶段地实现单一设备或系统的自动化，缺少对标准化运行和系统管理的需求，而冶炼行业的特殊性也导致部分工序较难真正实现标准化控制。随着智能化建设的逐步推进，系统的集成度将逐渐加强，此时各系统之间协调运行的关键便是较高的系统集成标准化程度，而由于缺乏初始的顶层设计，往往会导致各系统的兼容性出现问题，无法形成完整体系。
由于智能建设和智能化标准的制定，最终都需要在有色金属行业的企业中落地和实施。因此，一方面，需要基于行业的特点、特性和特征，发挥现有基础共性标准和关键技术标准的指导作用；另一方面，在新标准的编制过程中，需切实以目前国内冶炼企业的智能化进程为依据，以政策为导向，发挥典型企业的引领作用。从有色标委会开展工作的角度出发，需通过实地调研、情报分析与形势评估等方式，预测有色冶炼行业未来发展及智能化建设的预期方向，并正确引导企业充分认识到标准化工作在智能化建设和智能化建设标准编写过程中的重要性。在新的、亟待使用的标准与标准体系的撰写过程中，以实际工作经验指导企业进行前期调研、数据收集、归纳和总结等工作，而企业本身在标准制定的过程中可根据实际需求，通过技术的改造和升级，深入挖掘数据，积累智能化建设经验，逐步实现数字化向智能化的跨越。与此同时，处于领先地位的种种技术都可成为相应的装备、产品、网络、智能工厂、数据和服务性标准，而这些标准又可进一步指导冶炼行业的智能化建设，使国内冶炼行业逐步在相关领域真正获得自主知识产权，最终使产品走向国际市场，切实提高我国冶炼行业的整体发展水平。
根据修正模型2的协方差修正指标信息，若是将误差项e5、e10由固定参数改为自由参数，则至少可以降低卡方值7.004，因此增列误差变量e5与误差变量e10间有共变关系，得到修正模型3．修正模型3的卡方值为9.460，显著性概率值P=0.396>0.05，未达显著水平，表示假设模型图与观察数据契合，修正模型3标准化估计值模型图如图3所示．在修正指标数值表中，没有需要修正的数据，表示模型不需要再修正．
（作者单位：中国有色金属工业标准计量质量研究所）
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