恩菲数字化转型方案：

从设计传统工厂到交付数字工厂

中国恩菲工程技术有限公司

党委书记、董事长 刘诚

有色行业正在加速数字化转型，在智能矿山与工厂建设方面取得了一些成果，但对标钢铁、石化等行业，有色行业数字化整体发展水平仍相对落后。2024年底，工业和信息化部发布了首批卓越级智能工厂名单，只有5家传统金属冶炼企业入选其中。到明年，数字化转型要求关键工序数控化率达到70%，关键业务环节数字化比例达到53%，任务还非常艰巨。

有色行业数字化转型现状与痛点

在原材料行业，有色行业数字化转型难度与挑战最大。一是金属品种多、原料多、工艺多、标准化程度低，基本上是一资源一矿一厂一工艺；二是基础薄弱，除铝、铜等品种外，大部分企业还需补齐机械化、自动化和信息化等短板；三是行业涉及的过程多、缺乏知识积累，可复制数字模型缺失，工艺、设备、检测与控制标准化程度低，部分企业作坊式生产特点明显，其实，行业不缺少大模型，缺少的是数据；四是缺少自主可控的工艺及工厂机理建模工业软件，数字化工具与能力弱；五是数字化解决方案供需双方在匹配度上存在错位，重集控中心和信息化系统建设，轻过程数字化。

中国恩菲数字化技术研发

作为国内最早为行业提供数字化解决方案的设计单位，2014年，中国恩菲与中国有色集团合作打造了行业第一个准数字矿山——谦比希主西和东南矿山，在数据采集、过程建模和应用开发方面做了大量工作，同时，发现智能矿山建设的共性问题是缺乏数据和持续的数据应用开发。之后，中国恩菲在数字化转型路径探索与技术研发方面投入了大量资源，开发了“数据+平台+引擎+模型+应用”的数字化解决方案，在工业互联网平台上构建数据、设计、AI“三大引擎”，研发数字化设计与交付、智能优化控制、智慧决策等工业软件，从而实现数字孪生矿山与工厂。

中国恩菲聚焦开发行业过程数字模型、建模工具和核心算法引擎，以夯实数字化基础。一是过程机理数字化，开发过程与工厂机理建模与交付软件，并与控制系统相结合；二是建立设备与系统数字孪生标准体系；三是过程机理模型与机器学习模型相结合。

中国恩菲以过程机理与知识模型为核心，开发了针对工艺过程的矿山和工厂数字机理设计软件，希望成为有色行业的“Datamine”和“Aspen”，涵盖了从数字化设计到数字化运维的全过程。面向矿山全流程设计需求，以机理模型为核心，开发了矿山数字设计与交付软件，实现地质、采矿、尾矿的数字建模与设计交付，共享一套矿山数字模型，同步更新模型数据，主要功能包括地质建模与品位估值、采矿尾矿设计计算以及数据资产管理。面向选矿、冶化、能环等领域，自主研发的工厂数字机理设计软件，打通了从流程计算、设备选型、PFD设计到PID设计的一站式协同设计路径；构建了独立自主的数据库和引擎库，实现了物料平衡、能量平衡、化学反应、组分推定、多金属优化、设备选型等工艺计算。

过程机理设计软件的核心是数据模型引擎。中国恩菲基于70多年的工业机理研究和数据积累，建立通用物性数据库、核心知识模型库、专业算法引擎库，形成核心工艺过程模型，集小智为大智，集专智为通智，研发有色行业适用的垂直模型，以此推动AI技术的行业落地。

中国恩菲的目标和方向就是要发挥自身优势与特长，构建行业高质量数据集，研发和推广“机理+数据”融合的过程建模软件与AI应用。

中国恩菲数字化转型实践

针对有色行业非线性、多变量、强耦合和大滞后的生产特点，结合垃圾焚烧发电过程的相似性，中国恩菲充分利用自身的技术、工具、平台、专业人才队伍和无限制的投入，将所属赣州工厂作为试点，以关键工艺环节和场景为主线，运用“机理+数据+算法”与传统PID控制相结合的方法，深化对“黑灯工厂”建设的内涵和规律性认识，在泛在感知、数据治理、算法模型、运营优化等方面形成一批通用的、共性的、可推广的数字技术，将赣州工厂打造成自主运行、自主寻优、智能维护、少人值守的示范性“黑灯工厂”。中国恩菲在焚烧工序全新开发的垃圾智能燃烧控制系统，投用效果显著。

在智能矿山方面，中国恩菲与华为公司合作，为鞍钢眼前山矿提供整体数字化解决方案，实现了从现场层到管理层的生产全要素数据采集与过程智能控制；通过应用中国恩菲矿山数字设计软件，实现了瑞海金矿和KAMOA铜矿数字化交付；中国有色集团丰山铜矿成为国内存量中小型矿山智能化建设的样板；基于原地浸矿机理模型，仁居稀土矿建成首个离子型稀土数字孪生矿山。

在智能工厂方面，基于中国恩菲在工艺机理模型与机器学习方面的技术，为弘盛铜业开发出从智能配料、双闪优化到制酸优化的冶炼全流程智能化系统，建成行业第一个既“懂工艺”又“懂运营”的智能工厂。

此后，中国恩菲又相继承担了西南铜业、金新铜业、侯马北铜、湖南有色等多个智能化项目的建设工作。

数字化转型建立在作坊式旧体系之上，我们仰望星空更需要脚踏实地，打破作坊式体系，建立行业数据集，开发数据引擎。未来的工业设计，就是设计工业过程的数字模型，“数字模型组合+算法引擎系统”就是中国恩菲交付的产品。

中国恩菲将通过自身的数字化转型以及数字产品与技术的输出，从源头助力有色行业实现数字化转型发展。