引言：在“十四五”及《关于推动有色金属工业高质量发展的指导意见》政策指引下，中国铝产业正面临安全生产压力大、能耗高、环保监管日益趋严的新局面。电解铝企业不仅要严控工艺安全（如糊槽、短路等重大隐患），还需降低吨铝电耗、提升能源利用效率，同时要应对危险废弃物、PFC气体排放等严格的合规要求。面对核心工艺风险难控、能耗数据分散、“信息孤岛”普遍等现实难题，传统管理手段已无法满足转型升级需求。数字化、智能化正成为铝企破局的关键。
一、铝企业目前在安全与能源管理上有哪些突出难题？
首先，电解铝工艺本质风险极高。以电解槽为核心，涉及高温、强电、腐蚀性气体等多重危险，稍有疏忽易引发槽爆、阳极效应和重大人身伤害。《YS/T 643 铝电解生产安全规程》要求严密监控，但传统以人工排查、周期性检测为主，极易出现监控盲区。其次，能源消耗巨大且管理粗放。根据《铝产业高质量发展实施方案（2025—2027年）》，我国电解铝吨铝电耗高于国际先进水平，能源流动环节多，缺乏精细化分项管控，致使能耗与碳排放难以降本控源。同时，铝行业作为PFC、CO₂等温室气体排放大户，还面临日趋严厉的环保监管，企业需建设危废管理与应急体系，满足合规要求。此外，特殊作业多、现场作业区危险源复杂，使得应急响应和安全指挥效率难以有效保障。
二、智慧铝厂解决方案是如何应对此类难题的？
1. 智能监控与异常预测——围绕电解槽生产，系统内置实时采集电压、电流、温度及电解质水平等关键信息，运用AI算法对阳极效应、糊槽、炸槽风险实现趋势预测和秒级报警，及时辅助安全处置，显著减少人为疏漏。
2. 能源精细化管控——建设能源管理平台，实现水、电、气、汽等多能源介质的集中自动计量及分项成本核算。大数据分析能迅速定位高耗点，识别节能潜力，为吨铝电耗等核心指标的持续优化提供决策依据。
3. 全生命周期阳极追溯——通过一物一码溯源阳极的生产、焙烧、组装、入槽直至残极回收，实现对消耗异常、品质缺陷等情况的全过程质量管控，有效支撑精益运营。
4. AI安全行为与人员定位——用IoT和AI视频识别结合UWB定位，对高危区域作业人员实现分级安全管控，自动识别未佩戴安全帽、误入禁区等违规行为并联动告警，极大降低人因风险。
5. 智能电子作业票&风险控制——将高危作业票（如动火、临时用电、高处）流程实现电子化和闭环审批，嵌入风险辨识节点和安全措施确认，确保作业过程实时可控、事中有监督。
6. EHS一体化与合规管理——自动汇集安全、环保、健康等数据，自动生成隐患排查、合规记录及上报台账，支撑企业达成危废、排放等各类监管要求。
7. 数字孪生应急指挥——基于工厂三维模型，将生产监控、人员定位、应急物资可视化集成，事故推演、资源调度、救援流程在线协同，提升极端情况下的响应与救援效率。
三、该智慧工厂方案为铝企带来哪些实际价值？
1. 本质安全提升——AI+IoT全覆盖实时监控让工艺关键危险源“看得见、控得住”，大大减少了重大事故和人因安全事件。作业票智能审批与风险确认的闭环，实现高危作业全过程追溯，合规性显著增强。安全行为识别和人员定位可有效减少“盲目闯入”及违规作业。
2. 节能降耗突破——能源管理数据驱动下，吨铝电耗、综合能耗逐步下降，低效设备与生产环节被持续优化，有效支持“双碳”目标。对余热、蒸汽等能源的回收率也获得提效，推进了绿色制造。
3. 运营与合规双优化——阳极全生命周期和EHS一体化管理，形成用工、物料、生产异常一键溯源，有效防范质量责任风险。危废、PFC在线监控确保环保合规，减少环保罚单与舆情风险。
4. 提速数字化转型——统一数据平台打通生产、能源、安全、环保信息孤岛，为后台数字孪生和智能决策提供数据基础，加速向“智慧铝厂”转型。
5. 应急保障升级——装备数字孪生应急指挥体系，极端事件下快速分析、调度和救援，从源头和流程上保护企业及员工生命财产安全。
根据“十四五”相关规划，未来铝企将借助此类智能化平台不断实现本质安全、低能耗、绿色环保及高运营效率，满足未来高质量发展主线。
电解铝等铝加工企业主动拥抱智能化转型，是顺应政策和市场双重压力的必然之选。智慧铝厂信息化解决方案为企业提供了安全、节能、合规一体的数字化抓手，有助于打造“安稳长满优”与“极致低耗”的新型核心竞争力，加速中国铝行业迈入高质量和可持续发展新阶段。
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