1 方案背景与目标

云南锡业股份有限公司是世界著名的锡生产 、加工基地，是世界锡生产企业中产业链最长、最完整的企业，在世界锡行业中排名第一。

大屯锡矿经过近10年的信息化逐步建设，现有矿山自动化、选矿自动化、业务管理等系统29套，涉及厂家22个。业务管理方面，除了有系统支持的计量管理和质量管理外，现场的生产管理、设备管理、物资管理等业务主要还是通过纸质或电子表格办理业务。烟囱式的业务系统导致横向上生产单位与生产单位之间系统不关联，纵向上与公司SAP信息传递不顺畅。

本次项目，以大屯锡矿为科研试点落地场景，通过“平台+应用”的技术路线，采用“亚控产品+用户实践”合作模式，亚控携手云锡数字化团队共同打造完整的覆盖锡矿开采、洗选、冶炼的生产全过程的智能管控协同数字化平台，以大屯锡矿已经建成的IaaS层（私有云机房）为底层资源支撑，构建PaaS层能力（物联网接入能力、数据处理能力）的中间平台，从而开发基于大屯锡矿对生产管理、物料跟踪、设备管理中各环节业务管理模型的SaaS化应用（业务应用模块），并实现大屯锡矿MES系统与控股公司SAP的信息集成共享，发挥统筹管理功能，进一步提升智能矿山建设水平。

2 方案详细介绍

2.1 建设内容

本项目主要目的是解决大屯锡矿生产执行过程中经营管理的问题、提升信息化管理水平，同时解决对上与控股公司SAP系统深度融合对接问题。根据总体规划、逐步实施的原则，本项目建设主要包含系统平台、MES生产执行应用。其中系统平台以大屯锡矿为试点，并且考虑支持其他矿山的多站点部署应用，MES生产执行业务模块针对大屯锡矿实际应用需求进行开发。具体内容如下：

（1）搭建系统基础平台，实现信息化统一门户、统一认证、统一APP管理，同时提供流程引擎、表单引擎、组态服务软件等快速开发工具，依托平台能实现应用的快速构建和统一管理。

（2）建立数据采集系统，从采矿及选矿DCS、PLC、电力集控、称重、化验等过程控制系统及安全在线监测等系统自动采集数据，将数据汇总到统一数据中心，为数据互联互通、数据应用和场景化奠定基础。

（3）依托数据采集系统、统一数据中心和系统开发、运维一体化基础软件平台，构建MES生产执行应用，实现生产管理、设备管理、物资管理和计量质检管理等核心业务数字化，实现现场业务标准化、规范化管理。

（4）实现大屯MES系统与控股公司SAP的信息集成共享，发挥统筹管理功能，进一步提升智能矿山建设水平。

（5）在现有计质化验、产品销售运用模块的基础上继续推进生产计划、设备、物资等管理模块，建成从资源—计划—运输—质检化验—安全—销售的矿山全业务流程数据的跟踪、监控的MES系统，并打破MES系统与控股公司SAP系统的数据交互壁垒。通过MES系统的建设，形成矿内的数据中心，将数据有机地关联起来，有效地解决各业务部门之间、各应用系统之间数据独立和相互隔离的业务协同问题，实现信息共享。

2.2 项目内容

项目根据大屯锡矿实际业务系统开发需求和云南锡业股份有限公司智能化矿山建设要求，以“平台+应用”的模式，落地数字矿山开发应用平台中的关键技术路线和实现方法，并且能够通过业务系统的自主开发与实际生产环境进行验证，同时项目成果能够进一步弹性扩展，在满足当前大屯锡矿生产全流程端到端业务的前提下，随着现场智能化改造的进一步加深，以及对功能集成性与多样性要求更高的情况下，能够使具备行业知识与现场运维需求，但是缺乏专业计算机知识的用户具备对系统进行自主运维、升级、开发的能力，主要创新性和重难点问题分析如下：

（1）矿山融合数据中心

提供一种分布式工业数据库，实现提供对所存储内容（模型、预定义、对象、记录、资源）的管理功能，包括增加、删除、修改、查询、权限配置、安全审计等；实现矿山生产全量数据（OT/IT/图像/音视频）的采集、存储、分析、服务，在提供各类子系统生产业务数据整合的基础上，为每条数据赋予时间、空间以及自身特质属性。利用查询、订阅对象地理空间的唯一性检索数据。科室运维人员使用时，只需指定对象的时间和空间，即可实现快速检索。

（2）矿山专用组态开发工具

提供包括可视化建模工具、交互界面组态工具、工艺流程图编辑器、图表、报表可视化编辑器、算法可视化组态编辑器在内的多项矿山专用组态开发工具，内部嵌入大屯锡矿生产业务相关模板与模型，使业务应用的开发全组态实现，不再依赖厂家对系统功能进行运维。

通过可视化建模工具，对大屯锡矿涉及的生产设备、工作区域等物进行孪生孪生建模，为业务开发人员提供全套完整物模型，确保数字孪生过程零代码

通过交互界面组态工具，对人机交互界面进行快速构建，包含丰富的布局容器、PC端与移动端UI组件。确保交互页面搭建全组态、低代码。

通过工艺流程图编辑器，拖拽式搭建大屯锡矿生产工艺流程图，提供基本图素、设备图形模型。提供包括旋转、缩放、漫游在内的多种动画链接配置。

通过报表可视化编辑器，保留Excel操作习惯，确保大屯锡矿已有的excel表格可以直接复制粘贴复用，可在单元格中枚举矿山融合数据中心中的各类数据对象，实现报表的自动生成、数据自动填充。

通过图表可视化编辑器，将常用数据分析所需的图表内置，用户拖拽后即可配置数据进行展示，同时支持百度echarts官网、社区中的丰富图表样式一键复用。

通过算法可视化编辑器，以组态的形式，使具备丰富现场经验的工程师能够快速、便捷的将自己的行业经验算法化，内置包括订阅数据、系统函数、监听HTTP、写入数据库等各类通用算法任务节点，并提供包括固定周期、固定时间、数据变化等多种算法触发方式。

（3）业务流程自定义配置工具

针对大屯锡矿各系统的业务数据结构进行分层梳理，通过构建生产子系统的业务层级结构，结合矿山物对象进行绑定以完成围绕矿山物的业务事件建模。在面对不同矿山业务事件结构不同的场景下，用户只需要调整层级结构的关联关系，无需编写复杂的代码逻辑与抽象的数据库表结构构建。

针对矿山不同的业务流程场景，通过自定义配置工具，研究一款基于BPMN2.0标准的流程管理页面，支持包括流程管理、模型管理、流程发起、流程实例追溯在内的多项功能，内嵌流程设计器，支持可视化流程设计。

考虑到不同矿山人员组织结构与岗位职责未来的变动，将业务事件对象直接与岗位进行配置式绑定，通过人员排班确定业务事件在某个日期，某个班次的具体执行人员，从而实现事件记录的精准推送。

3 代表性及推广价值

3.1 效益分析

实现数据管理的自动化、结构化、标准化，形成高可靠、高准确性的良性数据资产，对生产数据进行精确采集，全面收集和按需分析，对业务数据进行结构管理、流程配置、职责关联，真正发挥生产大数据的优势，为效率分析和辅助决策提供可靠的数据支撑。数据采集的自动采集率达到90%，数据覆盖率达到85%；

实现高度组态化的数字矿山开发应用平台，具备矿山模型可配、数据接入可配、交互界面可配、生产业务可配功能，系统将智能矿山计算机系统底层框架、基础通用的功能模块进行封装，使得实施过程主要为配置的高度弹性，而不是基于高级语言的代码开发，使得生产全量数据存储的结构设计与库表搭建由1个月降低为1周，智能矿山标准系统功能的开发由1年降低为3个月。

实现系统持续改进优化机制，当生产系统随着智能化改进发生变化时，业务工程师可以随时在线调整数据结构、添加新功能，只需根据大屯锡矿当前实际业务和物理实体进行数据对象与功能单元实例化即可，将当前大屯锡矿智能矿山建设过程中系统开发运维过程由原来的依赖系统厂家基于高级语言定制化的开发方式转换为由各生产科室、班组通过组态的理念进行自主运维、自主迭代升级，每年系统运维费用预计节省80%，系统业务扩展费用预计节省90%。

3.2 项目意义

（1）平台引领：打造数字化矿山新生态

云南锡业集团大屯锡矿MES系统管控平台的建设，是云南锡业数字化转型的重要一环。该平台以“平台+应用”为技术路线，依托亚控科技WellinOS云操作系统，构建了一个集数据采集、建模分析、故障告警、反向控制等功能于一体的信息化管控系统。通过该平台，集团实现了对生产管理、物料跟踪、设备管理等各环节业务的智能化管控，为企业的数字化转型提供了强大的技术支撑。

（2）三位一体：架构+标准+平台

项目团队结合大屯锡矿的实际业务管理工作，建立“三位一体”的智慧矿山一体化建设：架构+标准+平台，统一流程实现统一平台支撑下的采洗冶全场景数字化应用，对采矿、选矿、物料、设备、能源等业务流程进行了梳理和优化。通过MES系统的应用，实现了对矿山各环节数据的实时采集和分析，对上与控股公司SAP系统深度融合对接，对下汇集采矿及选矿DCS、PLC、电力集控、称重、化验等过程控制系统数据及安全在线监测系统数据，为企业搭建一个生产运维协调管控平台。这不仅解决了企业数据孤岛问题，还实现了采购、生产、销售、财务等业务的互联互通，进一步提升了企业的运营效率和精准管理水平。

（3）自主迭代：赋能用户开发运维

亚控科技将全组态理念引入锡矿MES系统管控平台的建设中，为用户提供了自主完成系统开发迭代和运维监视的能力。通过工具化、模块化、模板化、组态化等方式，用户可以以无代码或者低代码的方式参与生产信息化管理系统的开发和运维，大大降低了系统开发的门槛和成本，提高了开发效率。

（4）数据驱动：创造企业新价值

基于亚控云操作系统WellinOS独创的“时空数据库”，云南锡业集团大屯锡矿MES系统管控平台实现了对云锡矿山全量数据的采集、存储、分析和服务。每一条数据都被赋予了时间、空间以及自身特质属性，使得用户可以通过简单的查询和订阅操作，快速检索所需数据。这不仅为企业搭建了一个生产运维协调管控平台，还为企业创造了新的价值增长点，推动了企业管理的扁平化、作业流程化和标准化，进一步提升了企业生产精准管理和经营决策的快速反应能力。