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数智中铜丨厚积薄发 “铜锌向智” ——中国铜业落地“坤安”大模型 人工智能实现新突破

来源: 中国铜业有限公司时间: 2025-08-14

在制造业数智化浪潮奔涌全球之际,中国铜业党委将数字化转型确立为企业高质量发展的核心战略之一,公司领导高度重视,深刻把握时代机遇,将推动全产业链智能化升级作为重点工作,通过强化顶层设计、推进专项行动、夯实数据治理等举措,推动在全产业链数智化运营领域实现突破。

公司主要领导亲自部署、靠前指挥,以“注重实效”为指引, 加速落地中铝集团“坤安”人工智能大模型应用,在中国铜业采矿、冶炼、加工、安全四大领域成功探索出一条具有行业示范意义的AI场景应用路径:CV大模型3周部署矿山皮带检测,识别率达95%;“铜冶智炼”传承冶炼“老师傅经验”,预报准确率95%以上;运筹优化算法分钟级解算万吨级配料难题……从单点突破到全域协同,AI不仅创出实效,更让高危岗位员工远离风险,随着“铜冶智炼”入选国务院国资委中央企业战略性高价值场景,中国铜业“铜锌向智”AI系列场景应用迎来突破,为有色金属行业智能化转型贡献了“中铜方案”。

采矿革命:AI视觉筑“智盾”,混编矿卡创新路

雪域矿山“鹰眼”:3周部署的秒级安全智盾。在中国铜业3500米高海拔的矿山,迪庆有色自然崩落法采矿作业现场,高速矿石输送带旁的“AI皮带智盾”智能视觉系统正全天候值守。一旦“坤安”智能AI模型捕捉到皮带上的矿石异物,立即触发告警,人工异物识别率提升95%,有效避免撕裂风险(预估单次事故损失3000万),保障供矿并降低了员工劳动强度。这套部署于雪域高原的智能化方案,正有效提升矿山生产安全的保障能力,筑起安全生产“智盾”。

矿卡混编“破冰”:5G+AI重构露天运输。在海拔超2500米的云南金鼎锌业兰坪铅锌矿露天采场,一幕现代化矿山的典型作业场景正在上演,5辆大吨位无人驾驶宽体车与5辆人工驾驶工程车、洒水车组成混编作业队,协同完成3#工业矿搬迁运输任务,作业井然有序。该场景采用华为云控平台全局调度,攻克高原陡坡、窄道及雨季泥泞等复杂工况,实现国内首个露天矿“不封闭混编作业”系统24小时连续作业和高危岗位减员,年节省人工成本230万元,显著提升本质安全水平。

冶炼智变:神经网络放大“老师傅经验”

配料智算全局:AI配料优化智能解题。聚焦有色金属冶炼的核心命脉环节,一场颠覆传统的智能化变革正在发生。针对行业长期存在的“人工配料效率不高、库存周转慢、原料效益未最优”三大痛点,中国铜业依托“坤安”大模型,创新开发“供产智配”智能决策系统,打通从矿山到材料的全链条协同模式,该模式在易门铜业的单体冶炼厂率先完成探索性使用。从“经验人配”到“全局最优”,传统人工配料仅能处理2批次场内库存,且配矿效益波动大、高杂原料消耗弱。易门铜业曾尝试规则模型计算,仍受限3批次上限。“供产智配”系统通过运筹优化算法与坤安大模型深度融合,首次实现同步分析库存与在途原料的品质、数量、成本三维数据,以“保生产计划、控最小库存、追最大利润”为目标动态求解,单次配料时间从1天缩短至分钟级,采购决策周期从1周压缩至1天。易门铜业11万吨产线投入使用以来,可年创效上千万元,其中低品高杂原料消耗提升3000吨,创效600万元,原料库存降低1063吨,节约资金成本117万元,优化进口矿采购策略降本424万元。下一步,中国铜业将把该应用复制推广至5家铜冶炼与6家铅锌冶炼企业,真正实现“产供销储运财”全链条利益最大化。

铜冶炼终点预判:95%准确率的“数字炉长”。在凉山矿业1000摄氏度以上的高温炉窑旁,“AI智眼”代替了人眼,智能判断铜冶炼炉期终点。“铜冶智炼”铜冶炼智能终点判断系统,成功入选国务院国资委首批中央企业战略性高价值场景,并于2025年上海世界人工智能大会向全球发布(此为中铝集团唯一入选成果)。在凉山矿业应用中,系统将转炉终点判断准确率提升至95%以上,年创效500余万元,同步降低冶炼渣含铜量及还原剂单耗。安全环保效益显著:吹炼风险总值下降31.5%,年减排二氧化硫511吨、二氧化碳1188吨。目前已在滇中有色、会泽冶炼复制推广。

锌焙烧模糊控制:3D可视化下的精准投料。传统锌冶炼焙烧“凭经验、靠手动”的生产模式正式终结!驰宏综合利用开发的锌冶炼焙烧炉数字孪生控制系统带来三大改变,基于多源数据融合的自学习算法,实时跟踪焙烧炉运行状态,动态调整投料量,稳定控制炉温,炉温波动降低70%,炉床能力提升4%至6.48吨/㎡·日,实现焙烧炉自动稳定控温;内嵌时空预测模型实时捕捉异常工况,自动启动稳定策略,非计划停机减少90%,实现故障自诊断及炉床精准吹扫辅助,保障炉床长周期安全可靠运转;建立3D动态仿真平台直观展示炉体运行状态,关键参数预警响应速度达秒级,实现全息可视强管控,决策支持效率提升3倍。该系统投入使用后,年增锌精矿处理量9,125吨,硫酸增产8,384吨,直接经济效益296.78万元,持续推动“三减两升”(减人工干预、减安全风险、减能耗排放,升品质稳定性、升本质安全水平),为铅锌冶炼行业智能化转型提供参考路径。

加工升级:“慧眸”穿透毫厘

 板带质检革命:400m/min的AI“显微镜”。洛阳铜加工深入推进铜加工产线智能化建设,在板带材表面检测系统技术创新上展开深度研究,成功研发“慧眸智检”表面检测系统,突破有色金属板带材质量检测技术瓶颈,为洛阳铜加工的质量管理与改进提供了基础数据支持。积极与中色科技协同,充分发挥技术研究与场景应用的集成优势,引入AI模型并通过训练和优化模型,针对企业痛点构建起涵盖15类产品缺陷的AI模型数据库,提高了对复杂和多变铜板材表面缺陷的识别能力和准确性,降低了对人工干预的依赖。充分保证“慧眸智检”表面检测系统适应产线需求。

在洛阳铜加工某条气垫炉产线应用中,慧眸智检”系统不仅降低对外技术依存度,更构建起远程数据管理平台,为质量改进提供可视化决策支持。系统具备毫秒级实时监测能力,工作中可智能适应工况触发系统对带材表面进行检测,可在0.1秒内完成缺陷识别、定位及特征匹配分类,检测速度突破每分钟400米,缺陷检出率与分辨率分别达95%和90%。系统可对关键缺陷适时发出警报提醒操作人员做出对应措施。该系统为成品质量追溯及分级销售提供数据依据,产品成品率明显提高。

安全智脑:全域视觉织网,违章实时管控

中国铜业全域视觉AI系统实现“人防到技防”革命。面对采矿、选矿、冶炼全业态安全管控难题,中国铜业创新构建安全生产全域视觉检测系统,彻底破解传统安全管理“盲区难覆盖、预警缺手段、行为管控弱”三大困局,依托视觉AI+物联网技术,首次实现生产现场7×24小时智能监管闭环。

系统深度融合《岗位三大规程》《安全生产十条禁令》等标准,针对剥锌机违章跨越、酸库防泄漏、炸药库通讯管控等245个高风险场景,开发53类智能算法,部署779路实时监测节点,实现违章全时域覆盖、秒级预警。

下一步,中国铜业将持续深化“科技强安”战略,推动视觉AI与井下巡检、设备诊断等场景融合,为有色行业提供可复制的全域安全智能管控范式。

目前,中国铜业人工智能正从“场景实效”到“标准范式”迭代升级。面对铜铅锌矿山、冶炼、加工企业生产工况复杂、原料多变,资源、能源、环保的要求日益严苛的形势,灵敏感知、精细操作、智能分析和敏捷决策尤为重要。下一步,中国铜业将在中铝集团的统一规划下,遵循技术创新、工程实践、自主可控、可信安全的原则,大力推进“AI+”深入中国铜业工业现场,形成规模化复制推广效应,为建设世界一流铜铅锌企业贡献智能力量。(谭正洲)

责任编辑:张宝德


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