再生铜铜杆、铜管数字化工厂
在“双碳”战略引领下，再生铜产业正经历从粗放式生产向精细化智造的关键跃迁。面对废铜原料成分波动大、长流程工序协同难、高端市场准入壁垒高等行业共性难题，天圳自动化基于近二十年智能制造经验，倾力打造了一套覆盖“数据采集—业务执行—智能决策”三层架构的数字化工厂解决方案。该方案深度融合SCADA工业数据采集与AI智能体应用，从原材料、生产车间、品质、设备、能源等维度，为企业构建透明、可控、高效的数字化神经系统。
再生铜生产的品质命脉始于原料。我们的方案通过数字化手段，从源头建立严密的成分管控闭环。
1. 入库强制建档与ERP联动
系统与ERP及地磅称重系统深度集成。废铜入库时，必须完成质检并录入详细成分数据（Cu、Fe、Pb、Cd等含量），方可审核入库。此举强行建立每一批次原料的“数字化身份证”，杜绝成分不明物料流入生产。
2. 仓储智能体：图形化看板与扫码出库
基于仓储智能体逻辑，系统绘制仓库虚拟平面网格，以颜色区分库位状态，支持扫码秒级定位物料。备料工通过工业平板APP扫码出库，系统自动校验批次与物料匹配性，效率提升40%以上，确保原料精准投入。
数字化工厂的根基在于对物理设备的实时感知。SCADA系统作为数据采集核心，承担着连接PLC、传感器、智能仪表的关键使命。
1. 异构设备协议转换与实时监控
针对再生铜车间设备品牌繁杂、通讯协议不一的特点，SCADA通过OPC、Modbus等标准协议，将熔炼炉、保温炉、连铸机、光谱仪、轧机等设备统一接入平台。系统以毫秒级频率采集温度曲线、牵引速度、挤压力、电流等海量工艺参数，并在监控画面上以趋势图、仪表盘形式实时呈现。
2. 数据清洗与边缘计算
SCADA不仅负责采集，更承担数据预处理职能。在边缘侧完成异常值剔除与数据压缩，再将有效数据上传至上层业务系统。这为后续的工艺分析、质量追溯提供了高质量、低延时的数据源，是AI智能体发挥价值的先决条件。
方案覆盖熔铸、锯切、上引、挤压、轧管、拉伸六大核心车间，通过业务应用层实现工序间物料流转与质量追溯的无缝衔接。
1. 熔铸车间：成分驱动与损耗实时透视
作为质量管控核心，系统通过SCADA自动采集炉温曲线，并结合生产智能体算法实现智能配料——输入目标牌号（如H65），秒级计算成本最优或回料优先的原料配比，配料耗时从30分钟缩至2分钟。生产结束自动生成含工艺曲线与成分分析的PDF生产记录。投入产出分析实时计算炉次金属回收率，低于阈值自动预警，驱动工艺优化。
2. 锯切车间：精细化成材率与帕累托分析
系统根据排产自动生成锯切工单，操作工通过防油污工业平板扫码报工，记录锯切长度、头尾切除量及废品原因。后台自动生成锯切记录报表与废品原因帕累托图，精准定位“锯斜”等核心问题。投入产出模块将损耗拆解为头尾损耗、锯缝损耗、废品损耗，为降本提供量化依据。
3. 上引与挤轧车间：工艺参数深度绑定
上引车间联动SCADA记录牵引速度、出水温度，并对结晶器（管模）进行全生命周期管理。挤压车间工单绑定坯料加热温度、模具编号与挤压速度。通过电子工序移交单，确保工序间责任清晰，杜绝推诿。
4. 轧管与拉伸车间：高精度尺寸控制与柔性改制
系统在工单中预设道次、模具编号等工艺卡片。操作工实时录入自检尺寸，系统自动判断超差。出现异常时，车间改制功能快速启动审批流程，将异常材料最大化再利用，贯彻精益生产理念。
品质是高端市场的准入证，系统通过数字化手段将工艺知识固化，并实现全流程质量追溯。
1. 工艺智能体：标准化路线与参数卡片
系统将技术部门的隐性经验转化为结构化工艺路线与参数卡片。以挤压工段为例，严格定义锭坯加热温度、挤压比等关键参数。无论人员如何变动，生产过程均遵循统一标准，保障产品一致性。
2. 全维度质量检测闭环
覆盖从炉前/炉后光谱化验到性能、探伤、水压试验的全环节。数据支持从光谱仪自动导入，系统对比内控标准自动判定，并给出成分调整建议。同时，品质智能体支持一键生成按批次的完整质量档案（PDF），包含全链路检验数据与曲线记录，从容应对高端客户现场审核。
设备稳定是产品质量的保障。设备管理模块建立详尽电子台账，关联手册、图纸、维保合同等附件。
- 状态监控与预防性维护： 实时显示设备运行状态，基于运行时长或产量自动触发维保提醒，变事后抢修为计划保养。
- OEE分析基础： 精准记录设备停机原因与时长，为设备综合效率分析与技改提供数据基础。
数字化在能源与成本维度的核心体现是精细化的金属平衡管理。
1. 实时金属平衡核算
改变传统月末粗算模式，实现单炉次、分工序的实时金属平衡分析。系统精细统计各车间工艺废料与几何废料，并通过生产智能体指导回料优先利用。方案预期可帮助年产5万吨企业将综合金属回收率提升1.5%以上，废料内部循环利用率从70%跃升至95%。
2. 节能降耗辅助
在计划排产阶段，通过智能合并排产（合并同牌号订单）减少洗炉次数。AI配料提升炉前一次合格率，减少成分调整导致的反复升温耗电。
天圳方案的差异化优势在于将AI智能体深度融入业务场景，覆盖仓储、生产、品质、工艺四大领域。
1. 仓储智能体
- 功能： 基于库存水平与生产计划，智能推荐回料优先消耗策略；通过图形化看板实现秒级物料定位。
- 价值： 降低库存资金占用，找料时间缩短50%。
2. 生产智能体
- 功能： AI配料优化、排产合并优化、金属回收率异常预警、车间改制流程自动审批流转。
- 价值： 炉前成分一次合格率从85%提升至95%，生产排产效率大幅提升。
3. 品质智能体
- 功能： 自动判定化验结果是否合格，一键生成批次质量档案；基于SPC规则监控过程能力指数Cpk。
- 价值： 质量判定自动化、标准化，客户审核响应速度提升数倍。
4. 工艺智能体
- 功能： 汇聚SCADA海量工艺参数与质量结果进行关联分析，利用AI算法挖掘最佳工艺窗口；建立质量预测模型，实现潜在波动的事前预警。
- 价值： 变“事后检验”为“事前控制”，持续优化工艺标准，提升产品一致性与成品率。
通过车间大屏与移动端驾驶舱，将生产进度、质量指标、设备状态、库存成本、能源消耗等KPI进行可视化汇聚。管理层可随时穿透查询至具体工单或炉次数据，实现基于大数据的预防式主动决策，推动管理模式从“救火式响应”向“前瞻式调控”根本转变。
深圳市天圳自动化技术有限公司的再生铜数字化解决方案，是一套融合工业自动化(OT)与信息技术(IT) 的深度集成系统。它以SCADA为数据基座，以六大车间业务闭环为核心流程，以AI智能体为决策引擎，全面破解再生铜铜杆/铜管加工的原料、生产、质量、成本四大难题。我们期待与行业伙伴携手，共同开启再生铜产业的高质量、可持续智造新篇章。
