根據(jù)自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局國際礦業(yè)研究中心發(fā)布的《全球礦業(yè)發(fā)展報(bào)告（2020-2021）》顯示：2020年，在全球礦產(chǎn)資源需求總體萎縮的情況下，中國逆勢(shì)增長，石油、鐵、銅、鋁消費(fèi)量同比分別增長2.0%、9.1%、17.1%和6.4%，進(jìn)口量分別增長7.3%、9.5%、33%和10.9%，為穩(wěn)定全球礦業(yè)市場發(fā)揮了重要作用。

    與此同時(shí)，疫情的連鎖反應(yīng)帶動(dòng)了原材料成本的持續(xù)上漲，鋼鐵等相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)于礦產(chǎn)需求拉動(dòng)顯著，礦企迎來空前機(jī)遇的同時(shí)，也面臨新的升級(jí)考驗(yàn)。

    本期行業(yè)案例來自馬鋼集團(tuán)，針對(duì)其冶金用白云巖礦的改擴(kuò)建升級(jí)需求，ALVA Systems 助力打造多維度、立體可視化的 AR 數(shù)字孿生工廠，推動(dòng)建成馬鋼集團(tuán)智能示范產(chǎn)線。

    項(xiàng)目背景

    2006年建成投產(chǎn)，青陽縣長龍崗冶金用白云巖礦（下以“青陽白云石礦”簡稱）是馬鋼集團(tuán)當(dāng)前唯一的白云石輔料生產(chǎn)基地，隨著鋼鐵行業(yè)發(fā)展，馬鋼集團(tuán)白云石需求量已達(dá)170萬t/a，礦山擬將原有100萬t/a的破碎篩分站擴(kuò)能至200萬t/a，以滿足馬鋼集團(tuán)需要。同時(shí)，青陽白云石礦為了進(jìn)一步提升資源利用率，需要整合資源，新增加工系統(tǒng)，以提升材料的年處理能力。

    對(duì)此，ALVA 結(jié)合青陽白云石礦相關(guān)產(chǎn)線的改擴(kuò)建以及新建生產(chǎn)線的系統(tǒng)接入，從生產(chǎn)集中管控、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)提升、（安全、環(huán)保、生產(chǎn)）可視化、智慧數(shù)據(jù)中心建設(shè)等方面做出規(guī)劃，針對(duì)青陽白云石礦生產(chǎn)產(chǎn)線的數(shù)字孿生系統(tǒng)進(jìn)行3D建模，完成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的對(duì)接及展示,助力打造AR數(shù)字孿生工廠。

    解決方案

    在落地實(shí)施中，ALVA 首先針對(duì)青陽白云石示范產(chǎn)線進(jìn)行了三維空間建模開發(fā)，基于ALVA 自主研發(fā)的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎及數(shù)據(jù)分析工具軟件，建立青陽白云石礦智能示范線的數(shù)字化孿生體；實(shí)時(shí)映射工廠生產(chǎn)運(yùn)營狀態(tài)，并可在后期項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)對(duì)接智能化設(shè)備管控系統(tǒng)、自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)、可視化監(jiān)控系統(tǒng)、智慧化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

    打通信息流，支持用戶在集控中心大屏端，并可在后期項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)辦公電腦端、和手機(jī)、平板移動(dòng)端等不同移動(dòng)終端查看、展示、使用數(shù)字孿生工廠。

    數(shù)字孿生體的創(chuàng)建

    通過三維空間掃描與 SLAM 空間定位與跟蹤技術(shù)，ALVA為青陽白云石礦智能示范生產(chǎn)線創(chuàng)建了三維模型，不僅支持大屏端展示查看，更能夠在后期項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)同時(shí)在大屏端和手機(jī)移動(dòng)終端流暢無卡頓地進(jìn)行 AR 查看展示，用戶能夠身臨其境地穿梭在虛擬產(chǎn)線中，360° 環(huán)視產(chǎn)線，仿佛置身在真實(shí)車間內(nèi)。

    實(shí)時(shí)信息流展示

    通過事先導(dǎo)入的IoT 數(shù)據(jù)庫，ALVA將物理工廠與數(shù)字孿生生產(chǎn)線模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射，使得數(shù)字模型具有同物理工廠一致的同步數(shù)字信息。同時(shí)，ALVA 數(shù)字孿生工廠解決方案支持按照企業(yè)的管理要求從單臺(tái)設(shè)備、一條產(chǎn)線、整廠三個(gè)維度對(duì)設(shè)備綜合效率OEE進(jìn)行分析展示，便于管理層實(shí)時(shí)查看全廠的生產(chǎn)實(shí)際情況，為企業(yè)決策提供有力的數(shù)據(jù)支持。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)

    將數(shù)字孿生生產(chǎn)線模型與物理生產(chǎn)線上的視頻監(jiān)控圖像信號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，攝像頭展示在數(shù)字工廠模型右側(cè)，點(diǎn)擊任意攝像頭，即可查看該攝像頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面。

    實(shí)時(shí)預(yù)警與消息推送

    同時(shí)，用戶可以在大屏中的數(shù)字孿生工廠接收消息和報(bào)警提醒，如果生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生異常，大屏幕上即時(shí)同步呈現(xiàn)紅色報(bào)警信號(hào)，并以字幕提示“數(shù)據(jù)異�！奔霸O(shè)備異常的故障信息，同時(shí)報(bào)警可精準(zhǔn)定位至該設(shè)備。

項(xiàng)目成果

    本次項(xiàng)目實(shí)施成果重點(diǎn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

    相對(duì)于傳統(tǒng)大屏數(shù)據(jù)展示，基于 AR 的數(shù)字孿生模型展示更加直觀具體，沉浸式體驗(yàn)、可交互，無論是展示還是巡視都更加便捷高效，同時(shí)集成數(shù)據(jù)信息、監(jiān)控視頻等不同信息形式，用戶可以直接通過既有設(shè)備，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息查看、預(yù)警等功能。

    另一方面，整個(gè)產(chǎn)線的數(shù)據(jù)來自視頻流、設(shè)備數(shù)據(jù)等不同系統(tǒng)平臺(tái)，打通不同信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多終端數(shù)據(jù)一站式展示，整合不同平臺(tái)數(shù)據(jù)流，通過數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化排產(chǎn)、預(yù)測(cè)性維護(hù)等更深層次的應(yīng)用，挖掘更多數(shù)據(jù)價(jià)值。

    本次案例 ALVA 為馬鋼打造的數(shù)字孿生工廠在礦業(yè)具有示范效應(yīng)和可復(fù)制性，項(xiàng)目的交付十分具有標(biāo)桿意義。除了基礎(chǔ)的展示功能，通過數(shù)據(jù)流的導(dǎo)入和整合，賦予平臺(tái)更多實(shí)用性功能，也為客戶創(chuàng)造了更多切實(shí)價(jià)值。

    此外，本次案例也充分展現(xiàn)了ALVA 的項(xiàng)目化能力，客戶對(duì)此給予了高度評(píng)價(jià)，如今正著手開展進(jìn)一步深度合作項(xiàng)目。依托豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，ALVA 希望能夠依托 AR/AI 技術(shù)能力，助力更多企業(yè)輕松應(yīng)對(duì)數(shù)字化挑戰(zhàn)。