华云三期电解铝厂航拍

当前，全球制造业正经历以数字化、智能化为核心的深层次变革。对于工艺复杂、投资规模大、安全要求严苛的有色金属行业而言，如何破解设计冲突频发、施工协同低效、交付资料散乱、运维依赖经验等长期行业痛点，成为企业实现高质量发展的核心命题。2025 年，中铝国际所属沈阳铝镁设计研究院有限公司（以下简称“中铝国际沈阳院”）立足七十余载工程积淀，以十余年数字化探索成果为引擎，在中铝集团华云三期电解铝项目中，率先实现铝行业3个“首次”突破——首次全过程应用数字孪生技术，首次构建起覆盖“数字化建造—数字化交付—数字化运维”全生命周期的完整体系，首次实现工厂静态数据与生产管理系统的无缝对接。这一成熟可验证、可落地运营的技术路径，不仅让华云三期成为铝行业内首座真正意义上的数字孪生工厂，也为后续青海600kA电解铝等重大项目提供了可高效复用的标准化实施范式。

华云三期：“从0到1”

打造铝行业数字孪生“第一样本”

作为中铝集团首个全系列600kA规格电解铝工程，华云三期项目自启动之初便确立了“高起点、高标准、高效益”的建设目标。中铝国际沈阳院以此为契机，将十余年积淀的数字化技术能力进行系统集成，全面应用于项目建设全生命周期，实现了数字化技术从理念探索到工程实践的重大突破。

在设计阶段，中铝国际沈阳院全面推行三维数字化正向设计，构建起覆盖全厂各主要工艺系统及辅助工程子项的精细三维模型，并组织工艺、结构、电气、给排水等多专业开展跨专业协同三维会签；通过可视化协同校验，提前精准识别出管道、设备、钢结构之间的空间冲突问题逾千处，有效规避了传统二维设计中难以发现的“错漏碰缺”问题，大幅减少施工阶段的各类设计变更与返工，显著提升了设计成果的完整性与工程施工的可行性。

进入项目建造阶段，中铝国际沈阳院打破传统设计院单向输出图纸的模式，在项目现场设立数字化交付工程办公室，长期派驻核心技术骨干驻场开展技术实施工作。依托统一的数字化交付平台，中铝国际沈阳院针对性开发多项定制化应用：将施工进度计划与三维模型动态绑定，结合无人机定期航拍测绘，实现施工进度“所见即所得”，助力科学优化施工组织方案；开发AR移动端应用，现场作业人员扫描二维图纸即可实时生成对应的三维模型，直观掌握复杂节点的构造细节；运用VR技术将母线安装、高空作业等高危施工场景转化为沉浸式安全培训模块，显著提升安全培训效果与现场人员的安全意识；依托平台开发质量及安全管理模块，实现现场问题“发现—整改—验收”的闭环管理，推动项目质量安全管控向精细化升级。该项目真正实现“建即所用”的数字化建设目标——施工所需各类信息在建设过程中同步生成、即时调取使用。

中铝国际沈阳院在华云三期项目中，首次打造出真正“可用、可管、可延展”的数字化交付成果。该项目实现全部5825张施工及竣工图纸与三维模型的精准关联，对数万份建设期资料进行系统化归集，数据规模随项目推进持续扩充；通过对模型进行数模分离，为设备、管道、仪表、阀门等各类工厂设施赋予唯一标识码，搭建起结构化的工厂静态资产库。这一“一物一码、终身可溯”的数据体系，使业主在后续运维阶段能够快速检索任意设备的设计参数、采购信息、安装记录等全生命周期完整数据。

值得一提的是，中铝国际沈阳院在行业内首次实现数字化交付成果与企业核心生产管理系统的直接贯通。数字化交付系统预留Web Service及标准API接口，现已成功接入包头铝厂统一数据中台，交付的各类数据无需二次加工，即可被生产一体化管理系统直接调用。目前，基于该数据底座开发的智慧管理大屏已正式投入运行，可实现电解槽电压、温度、铝水平、分子比等关键生产参数的实时展示与动态调整，推动运维模式从“被动响应”向“预测性运维”转型，显著提升企业生产整体稳定性与能源利用效率。

青海项目：“从1到N”

验证体系化解决方案的可复制性

华云三期项目的成功实践，为中铝国际沈阳院积淀了数字化建设标准化实施经验。在中国铝业青海分公司600kA电解槽产能置换升级项目中，这套经实战检验的数字化建设体系得到高效复用，并持续优化升级。

随着青海项目的有序推进，项目整体技术路线与实施框架全面对标华云三期的成熟数字化模式，并结合现场实际持续完善优化。中铝国际沈阳院在项目启动初期便设立 “数字化交付工程办公室”，派驻专业技术团队驻场开展工作，同步推进三维数字化设计、施工辅助建造与交付准备工作。目前，该项目已完成全厂29个子项的三维精细化建模，有效识别并提前解决了大量设计碰撞问题。

在建造环节，AR识图、VR安全培训、无人机进度监控、重点工序可视化模拟等数字化应用已全面部署；在交付方面，全厂及地下综合管网等隐蔽设施的三维模型已完成美化，支持多终端三维漫游与测量；设计信息已全部解析录入静态数据库，数万份建设期资料正按计划进行结构化整理，全量数据与模型的集成关联工作已基本完成。系统同样预留标准数据接口，为项目未来接入企业数据平台、开发智慧运维系统筑牢坚实基础。

青海项目的稳步推进，充分印证了中铝国际沈阳院的数字化解决方案并非“一次性定制”，而是具备高度标准化、模块化和可推广性的成熟体系。这种“一次创新、多次复用”的能力，正是中铝国际沈阳院区别于一般技术服务提供商的核心竞争优势。

体系化赋能：

从项目实践到行业范式的跃升

中铝国际沈阳院的技术突破，本质上是一场工程建设逻辑的深度重构。在传统模式下，设计、施工、交付、运维各阶段数据相互割裂，形成诸多 “信息孤岛”；而中铝国际沈阳院通过统一编码、统一平台、统一标准的建设路径，实现了项目全生命周期数据的贯通与增值。其核心价值集中体现在3个方面：

——让设计成果直接服务于施工环节，避免 “纸上谈兵”。

——让建设过程中的各类数据沉淀为可管理的数字资产，告别“资料堆山”。

——让交付成果无缝支撑智慧运维，终结“交完即断”。

这种“建即所用、交即能管、管即见效”的全流程闭环管理，已在华云三期的实际运行中得到充分验证，并在青海项目中展现出强大的适应性与拓展性。

面向未来，中铝国际沈阳院将持续深化数据应用，优化系统功能，推动数字化技术与有色金属产业发展深度融合。华云三期与青海600kA项目所沉淀的实践经验、数据资产与标准化流程，不仅为中铝集团打造世界一流企业注入强劲数字动能，还为有色金属行业乃至流程工业的数字化转型，提供了可借鉴、可复制、可落地的 “中铝方案”。