智慧矿山

智慧矿山解决方案是通过整合信息技术、自动化技术与制造技术，构建以数据为核心的数字化、网络化、智能化生产体系，实现生产效率提升、成本降低与质量优化的综合方案。

核心要素

智慧矿山的构建依赖四大核心要素协同支撑：

• 数据：作为基础，需采集生产、设备、环境、能耗等海量实时数据，为决策提供依据。

• 技术：整合物联网、大数据、云计算、AI、工业机器人等关键技术，推动生产智能化升级。

• 管理：贯穿自动化生产、持续改善、节能优化等理念，实现全流程精细化管控。

• 人员：鼓励员工以创新、自治理念参与建设运营，形成人机协同的生产模式。

总体架构

主流架构多采用分层设计，自下而上实现功能递进，典型分为三层或五层结构：

1. 基础设施层：涵盖工厂网络（含5G）、信息安全、传感器、智能装备等硬件基础，是数据采集与传输的载体。

2. 平台服务层：以工业互联网平台为核心，集成实时数据库、数据中台与算法库，实现数据处理、分析与智能服务供给。

3. 应用业务层：面向具体场景部署系统模块，包括生产管理、设备运维、质量追溯等核心应用。

关键实施模块与技术

核心系统模块

• MES（制造执行系统）：聚焦生产过程管控，优化调度、物料管理与质量控制，实现数据可视化与共享，是智能制造的核心枢纽。

• ERP（企业资源计划）：以财务管理为核心，统筹企业资源配置，与MES协同实现业务与生产的高效联动。

• 辅助系统集群：包括仓储管理系统（WMS）、高级计划与排程系统（APS）、产品生命周期管理（PLM）等，横向打通各业务环节。

关键技术应用

• 数据采集与分析：通过传感器网络实时获取设备参数、生产进度等数据，经大数据算法分析实现流程优化。

• 数字孪生：构建虚拟生产映射，实现生产过程模拟、优化与故障预判，如小米工厂通过高精度建模实现装备状态实时呈现。

• 柔性生产技术：依托协作机器人集群与模块化产线，实现秒级产线重组，支持小批量定制与大规模生产切换，小米工厂可10小时完成产线转型。

• 预测性维护：采用振动频谱AI诊断等技术，提前预警设备亚健康状态，减少非计划停机达90%。

实施路径

企业通常遵循四步渐进式建设流程：

1. 实现ERP系统信息化与基础自动化管理，搭建数据管理基础。

2. 部署MES系统，打通生产现场与管理层面的数据链路，夯实智能制造核心。

3. 横向集成APS、WMS、PLM等系统，实现全业务域协同互联。

4. 融合传感器、5G、AI等技术，部署数字孪生、预测性维护等高级应用，达成全面智能化。