面向采矿业的数字化解决方案

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实时设备状况检查

“我总能在任何给定时间准确知道设备的运行状况。”

在存在大量系统的采矿领域中,即使是维护措施也需要有最高效率。西门子资产状况分析产品线使机器设备(如传送带系统、磨矿机和破碎机)能够提供所需数据,并加以分析,可用来随时根据实际情况做出合理决定并事先提供预防性维护和检修方案。

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21 世纪的采矿业

数字化是关键

全球采矿业正面临商品价格下跌、全球需求减少、安全风险加大等重大挑战,同时需要满足利益相关方不断提高的预期。为了保持竞争力,公司必须更精简、更强大和更有创新性。在这方面,数字化可用来提高生产力和卓越运营能力,从而扮演着重要角色。

今天如何优化卓越运营能力

过去,提高采矿业的卓越运营能力常常意味着削减成本。今天,现代技术开辟了树立新生产力标准的新方法。全世界的领先矿业公司都依赖于采用最新技术的自动化、能源和钻井系统,以较低的人员和能源成本来提高开采强度。其中一些公司能够通过可再生能源设施、创新的能源技术以及高度自动化的采矿过程,取得 10 - 40% 的能源节约。

在采矿业中的长久专门技术知识

西门子面向采矿业推出的产品基于成熟标准,并根据该行业的具体需求进行量身定制。与西门子的系统平台 Minerals Automation Standard 的产品类似,这些产品除具有构思周密的清晰设计外,还具有极高易用性。

简化生产运行: MES

生产力和卓越运营能力是在采矿业中保持竞争力的关键。为此,先进的信息技术提供了新的可能性:全球范围内的领先矿业公司为了以较低人员和运行成本提高矿物等级,都正在对最新 IT 技术持续进行投入。

为了提高灵活性、改进决策、缩短系统停运时间和非生产性时间,西门子可提供量身定制的 MES(制造执行系统)解决方案。您将获得整个价值链以及所有设施的全面透明性 — 从矿井直至铁路和港口设施。具体而言,所有地点的运营绩效指标都可以显示并相互比较。为此,西门子 MES 解决方案能够处理大量实时数据并同时服务于数千个用户。与自动化系统的高度集成缩短了非生产性时间,因为数据可即时、可靠地提供,所需的人工工作(如键入)减少。另外,由于采用单一系统,公司中不同部门中的方案、流程和指标可实现标准化。这些部门的所有运营专业知识将集中在一个数字化数据库中,便于最佳做法与内部基准的复制。

 

提高生产力:库存管理系统

为了优化产出时间并保证质量,储运系统是先进的散装物料输送设施的重要部分。而且,借助于堆取料机和联合机械的无人值守运行,可以实现更高绩效和更高精度,全面利用库存区间,并且与有人值守的运行相比,能耗得到优化。

 

西门子先进自动化解决方案可保证堆取料机的自主运行。它们有助于降低运行成本,并以较低的设备部件磨损实现更平稳和更安全的运行。管理系统的核心元素是记录有物料数量和质量的库存 3D 模型。 该模型由堆取料机提供的数据定期更新。由于所有人员工作都是远程执行的,您还将获益于更高的安全性:在指定了每项作业的工作区域和参数之后,将自动进行详细计算,计算结果由操作员批准;然后该作业传送到设备。其余工作是自动完成的。为了防止碰撞(因而设备停机),库存设备配有保护系统,其使用由传感器提供的数据。由于有这个防碰撞系统,自从 8 年多以前实施这些西门子解决方案以来,还未报告有事故。

 

优化传送带系统:仿真和数字化双胞胎

随着安装阶段时间的减少,露天矿的构建和设计已没有时间来浪费,特别是在传送带系统的规格设计方面。但为了揭示整个系统的动态特性并了解和改善传送带各部件在一起工作的方式,常规计算方法是不够的。

 

这就是西门子使用数字化仿真工具来开发新的系统并研究现有系统中的传送带机械系统和传动解决方案的特性与相互作用的原因:借助于仿真,可在升级改造期间调查系统性能的变化、影响和后果。西门子在内部将仿真结果用于传动解决方案的规划与调试,或将它们提供给潜在运营商或系统制造商。仿真可简化适宜传动解决方案与控制器的选择,以优化运行与生产效率比。在绿地项目中,工程师拥有做出决定所需的信息(例如,做出采用液力联轴器的传动解决方案是否充分或采用变频器的传动解决方案是否更适合这种决定所需的信息)。通过仿真,还可以改进系统运行并最大限度缩短空闲时间。

 

保持最高可用性:资产状况分析

可用性是高生产力矿业企业的基础。设备故障或性能丧失需要一切办法来避免。这正是西门子数字化资产状况管理的用武之地:它基本上包括具有分析和预测功能以及自学习能力的各种状况监视系统。其目的是在运行寿命期间识别关键采矿应用总体状况的长期变化,并相应获得及时执行维护任务的具体建议。

 

西门子资产状况与性能管理一般基于数据采集与处理、分析工具和方法的高端数据基础设施的高效组合。通过数字化服务和生命周期服务包,可以发挥上述方面的全部潜力。您的利益包括:在开发的早期阶段发现问题,进行精确诊断以便为进行有效维护提供支持。

提高卓越运营能力

西门子运营智能软件可以收集、分析和展示运营和业务数据,从而能够实现实时性能管理并提供决策支持,取得更高生产力和竞争力。这种数据透明性可帮助矿业公司优化其整个供应链,并在必要时重新考虑其运营模型。例如,如何处理辅助过程,是否应保持、售出或扩展其污水处理系统、发电系统等。或者,是否应考虑与业务合作伙伴开展更大程度的合作,包括共享基础设施。

 

满足矿业要求的过程控制系统

Minerals Automation Standard 基于西门子开放、灵活和可扩展的分布式控制系统 SIMATIC PCS 7,用于确保获得最高生产力和可靠性。该过程控制系统具有集成安全功能、工业信息安全功能以及能源管理方案,满足人员、机械和环境保护所需的全部要求,铺平了通往数字化企业的道路。集成的高级过程库 (APL) 提供了获得更高运行与工程组态效率的最佳路线。因此,它也铺平了在采矿业中取得更改竞争力的道路。请了解 Minerals Automation Standard。 

 

成功案例

在今天实施明天的方案

请看西门子成功案例和应用实例,亲自了解如何跨整个过程链来提高可用性和能效。

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