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華云三期電解鋁廠航拍

當前，全球制造業(yè)正經(jīng)歷以數(shù)字化、智能化為核心的深層次變革。對于工藝復雜、投資規(guī)模大、安全要求嚴苛的有色金屬行業(yè)而言，如何破解設計沖突頻發(fā)、施工協(xié)同低效、交付資料散亂、運維依賴經(jīng)驗等長期行業(yè)痛點，成為企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心命題。2025 年，中鋁國際所屬沈陽鋁鎂設計研究院有限公司（以下簡稱“中鋁國際沈陽院”）立足七十余載工程積淀，以十余年數(shù)字化探索成果為引擎，在中鋁集團華云三期電解鋁項目中，率先實現(xiàn)鋁行業(yè)3個“首次”突破——首次全過程應用數(shù)字孿生技術(shù)，首次構(gòu)建起覆蓋“數(shù)字化建造—數(shù)字化交付—數(shù)字化運維”全生命周期的完整體系，首次實現(xiàn)工廠靜態(tài)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的無縫對接。這一成熟可驗證、可落地運營的技術(shù)路徑，不僅讓華云三期成為鋁行業(yè)內(nèi)首座真正意義上的數(shù)字孿生工廠，也為后續(xù)青海600kA電解鋁等重大項目提供了可高效復用的標準化實施范式。

華云三期：“從0到1”

打造鋁行業(yè)數(shù)字孿生“第一樣本”

作為中鋁集團首個全系列600kA規(guī)格電解鋁工程，華云三期項目自啟動之初便確立了“高起點、高標準、高效益”的建設目標。中鋁國際沈陽院以此為契機，將十余年積淀的數(shù)字化技術(shù)能力進行系統(tǒng)集成，全面應用于項目建設全生命周期，實現(xiàn)了數(shù)字化技術(shù)從理念探索到工程實踐的重大突破。

在設計階段，中鋁國際沈陽院全面推行三維數(shù)字化正向設計，構(gòu)建起覆蓋全廠各主要工藝系統(tǒng)及輔助工程子項的精細三維模型，并組織工藝、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水等多專業(yè)開展跨專業(yè)協(xié)同三維會簽；通過可視化協(xié)同校驗，提前精準識別出管道、設備、鋼結(jié)構(gòu)之間的空間沖突問題逾千處，有效規(guī)避了傳統(tǒng)二維設計中難以發(fā)現(xiàn)的“錯漏碰缺”問題，大幅減少施工階段的各類設計變更與返工，顯著提升了設計成果的完整性與工程施工的可行性。

進入項目建造階段，中鋁國際沈陽院打破傳統(tǒng)設計院單向輸出圖紙的模式，在項目現(xiàn)場設立數(shù)字化交付工程辦公室，長期派駐核心技術(shù)骨干駐場開展技術(shù)實施工作。依托統(tǒng)一的數(shù)字化交付平臺，中鋁國際沈陽院針對性開發(fā)多項定制化應用：將施工進度計劃與三維模型動態(tài)綁定，結(jié)合無人機定期航拍測繪，實現(xiàn)施工進度“所見即所得”，助力科學優(yōu)化施工組織方案；開發(fā)AR移動端應用，現(xiàn)場作業(yè)人員掃描二維圖紙即可實時生成對應的三維模型，直觀掌握復雜節(jié)點的構(gòu)造細節(jié)；運用VR技術(shù)將母線安裝、高空作業(yè)等高危施工場景轉(zhuǎn)化為沉浸式安全培訓模塊，顯著提升安全培訓效果與現(xiàn)場人員的安全意識；依托平臺開發(fā)質(zhì)量及安全管理模塊，實現(xiàn)現(xiàn)場問題“發(fā)現(xiàn)—整改—驗收”的閉環(huán)管理，推動項目質(zhì)量安全管控向精細化升級。該項目真正實現(xiàn)“建即所用”的數(shù)字化建設目標——施工所需各類信息在建設過程中同步生成、即時調(diào)取使用。

中鋁國際沈陽院在華云三期項目中，首次打造出真正“可用、可管、可延展”的數(shù)字化交付成果。該項目實現(xiàn)全部5825張施工及竣工圖紙與三維模型的精準關(guān)聯(lián)，對數(shù)萬份建設期資料進行系統(tǒng)化歸集，數(shù)據(jù)規(guī)模隨項目推進持續(xù)擴充；通過對模型進行數(shù)模分離，為設備、管道、儀表、閥門等各類工廠設施賦予唯一標識碼，搭建起結(jié)構(gòu)化的工廠靜態(tài)資產(chǎn)庫。這一“一物一碼、終身可溯”的數(shù)據(jù)體系，使業(yè)主在后續(xù)運維階段能夠快速檢索任意設備的設計參數(shù)、采購信息、安裝記錄等全生命周期完整數(shù)據(jù)。

值得一提的是，中鋁國際沈陽院在行業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)數(shù)字化交付成果與企業(yè)核心生產(chǎn)管理系統(tǒng)的直接貫通。數(shù)字化交付系統(tǒng)預留Web Service及標準API接口，現(xiàn)已成功接入包頭鋁廠統(tǒng)一數(shù)據(jù)中臺，交付的各類數(shù)據(jù)無需二次加工，即可被生產(chǎn)一體化管理系統(tǒng)直接調(diào)用。目前，基于該數(shù)據(jù)底座開發(fā)的智慧管理大屏已正式投入運行，可實現(xiàn)電解槽電壓、溫度、鋁水平、分子比等關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)的實時展示與動態(tài)調(diào)整，推動運維模式從“被動響應”向“預測性運維”轉(zhuǎn)型，顯著提升企業(yè)生產(chǎn)整體穩(wěn)定性與能源利用效率。

青海項目：“從1到N”

驗證體系化解決方案的可復制性

華云三期項目的成功實踐，為中鋁國際沈陽院積淀了數(shù)字化建設標準化實施經(jīng)驗。在中國鋁業(yè)青海分公司600kA電解槽產(chǎn)能置換升級項目中，這套經(jīng)實戰(zhàn)檢驗的數(shù)字化建設體系得到高效復用，并持續(xù)優(yōu)化升級。

隨著青海項目的有序推進，項目整體技術(shù)路線與實施框架全面對標華云三期的成熟數(shù)字化模式，并結(jié)合現(xiàn)場實際持續(xù)完善優(yōu)化。中鋁國際沈陽院在項目啟動初期便設立 “數(shù)字化交付工程辦公室”，派駐專業(yè)技術(shù)團隊駐場開展工作，同步推進三維數(shù)字化設計、施工輔助建造與交付準備工作。目前，該項目已完成全廠29個子項的三維精細化建模，有效識別并提前解決了大量設計碰撞問題。

在建造環(huán)節(jié)，AR識圖、VR安全培訓、無人機進度監(jiān)控、重點工序可視化模擬等數(shù)字化應用已全面部署；在交付方面，全廠及地下綜合管網(wǎng)等隱蔽設施的三維模型已完成美化，支持多終端三維漫游與測量；設計信息已全部解析錄入靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，數(shù)萬份建設期資料正按計劃進行結(jié)構(gòu)化整理，全量數(shù)據(jù)與模型的集成關(guān)聯(lián)工作已基本完成。系統(tǒng)同樣預留標準數(shù)據(jù)接口，為項目未來接入企業(yè)數(shù)據(jù)平臺、開發(fā)智慧運維系統(tǒng)筑牢堅實基礎(chǔ)。

青海項目的穩(wěn)步推進，充分印證了中鋁國際沈陽院的數(shù)字化解決方案并非“一次性定制”，而是具備高度標準化、模塊化和可推廣性的成熟體系。這種“一次創(chuàng)新、多次復用”的能力，正是中鋁國際沈陽院區(qū)別于一般技術(shù)服務提供商的核心競爭優(yōu)勢。

體系化賦能：

從項目實踐到行業(yè)范式的躍升

中鋁國際沈陽院的技術(shù)突破，本質(zhì)上是一場工程建設邏輯的深度重構(gòu)。在傳統(tǒng)模式下，設計、施工、交付、運維各階段數(shù)據(jù)相互割裂，形成諸多 “信息孤島”；而中鋁國際沈陽院通過統(tǒng)一編碼、統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標準的建設路徑，實現(xiàn)了項目全生命周期數(shù)據(jù)的貫通與增值。其核心價值集中體現(xiàn)在3個方面：

——讓設計成果直接服務于施工環(huán)節(jié)，避免 “紙上談兵”。

——讓建設過程中的各類數(shù)據(jù)沉淀為可管理的數(shù)字資產(chǎn)，告別“資料堆山”。

——讓交付成果無縫支撐智慧運維，終結(jié)“交完即斷”。

這種“建即所用、交即能管、管即見效”的全流程閉環(huán)管理，已在華云三期的實際運行中得到充分驗證，并在青海項目中展現(xiàn)出強大的適應性與拓展性。

面向未來，中鋁國際沈陽院將持續(xù)深化數(shù)據(jù)應用，優(yōu)化系統(tǒng)功能，推動數(shù)字化技術(shù)與有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合。華云三期與青海600kA項目所沉淀的實踐經(jīng)驗、數(shù)據(jù)資產(chǎn)與標準化流程，不僅為中鋁集團打造世界一流企業(yè)注入強勁數(shù)字動能，還為有色金屬行業(yè)乃至流程工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提供了可借鑒、可復制、可落地的 “中鋁方案”。