基于兩化融合的煤炭企業(yè)發(fā)展方向及展望

袁慧

[摘 要] 自2003年煤炭行業(yè)開始信息化以來，信息化程度取得較大發(fā)展。隨著互聯(lián)網、物聯(lián)網、新一代信息技術不斷與煤炭行業(yè)融合發(fā)展，煤炭企業(yè)正在發(fā)生著巨大變革。文章從兩化融合現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了新形勢下煤炭企業(yè)的變革方向主要為平臺化、人工智能、管理模式、智慧礦山幾個方面，引出了煤炭企業(yè)對信息化標準的需求，結合科技發(fā)展趨勢和煤炭企業(yè)信息化現(xiàn)狀提出了煤炭企業(yè)新形勢下的發(fā)展趨勢。

[關鍵詞] 兩化融合；平臺化；物聯(lián)網；大數(shù)據(jù)；人工智能；智慧礦山

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 11. 022

[中圖分類號] F270.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）11- 0049- 02

1 煤炭行業(yè)兩化融合現(xiàn)狀

我國煤炭行業(yè)的“兩化融合”處于初級階段。但“十二五”以來，在國家大力推動兩化融合發(fā)展、積極倡導“互聯(lián)網+”政策下，煤炭行業(yè)兩化發(fā)展成效顯著，在各個方面均取得了長足的發(fā)展。首先，在生產方面，智能化生產、機器人巡檢已取得一定成果；其次，在運營管理方面，神寧集團上線了煤炭銷售排隊預約系統(tǒng)實現(xiàn)了排隊、拉煤業(yè)務的統(tǒng)一管理；最后，在企業(yè)跨界融合方面，陽煤集團與百度進行戰(zhàn)略合作，神華集團與360聯(lián)合設立清潔能源大數(shù)據(jù)安全技術研究中心等。目前，國內已有多家煤炭企業(yè)開展了數(shù)字化礦山建設。比如，神華寧煤集團將生產過程自動控制系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)、三維地理信息系統(tǒng)與決策分析系統(tǒng)相結合，建立了管控一體化的全礦井信息化系統(tǒng)。在“十三五”及以后一個較長期間要想更好、更快地實現(xiàn)煤炭企業(yè)轉型升級，必須繼續(xù)推動煤炭行業(yè)兩化融合建設。

2 煤炭企業(yè)的發(fā)展方向

當前，越來越多的礦山內置包括傳感器、處理器、存儲器、通信部件和相關軟件的智能模塊，依托物聯(lián)網和人工智能技術，讓煤炭企業(yè)信息系統(tǒng)具備感知環(huán)境變化、自動決策、自我學習的功能。

2.1 平臺化

一方面，在行業(yè)層面，平臺化能幫助整個行業(yè)內的企業(yè)實現(xiàn)B2B，消除信息不對稱，突破時空界限，企業(yè)可以較容易地在行業(yè)平臺上進行信息溝通和共享、交易談判與合作等；另一方面，從企業(yè)集團層面，平臺架構全面收集內部各種數(shù)據(jù)，為企業(yè)挖掘商業(yè)價值、知識和智慧并為科學管理、決策分析提供全面的源數(shù)據(jù)。

2.1.1 物聯(lián)網平臺

煤炭企業(yè)智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術在互聯(lián)網的基礎上不斷延伸和擴展，設備及設備之間逐步實現(xiàn)著物物相息，進而企業(yè)會尋找一個開放且具有彈性的物聯(lián)網平臺，通過平臺來簡化與配置技術的整合，以提供可擴充的“鑄造廠”，并在其中建立各種應用，協(xié)助煤炭企業(yè)得以輕松快速地設計、建構、測試和部署。

2.1.2 煤炭大數(shù)據(jù)平臺

傳感技術、GPS、遙感技術、多媒體技術、監(jiān)測監(jiān)控技術、虛擬現(xiàn)實技術、地理信息系統(tǒng)、3S技術、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術、計算機圖形學技術等幾十門專業(yè)的關鍵技術運用到煤炭企業(yè)，使得企業(yè)產生海量級甚至銀河級、多源異構的數(shù)據(jù)，同時煤炭企業(yè)建設的各種信息系統(tǒng)也會產生龐大的數(shù)據(jù)。對大數(shù)據(jù)應用的需求以及“信息孤島”現(xiàn)象，構建大數(shù)據(jù)平臺是煤炭發(fā)展方向之一。

2.1.3 云服務平臺

煤炭企業(yè)建設具有分布式資源共享、虛擬化、網絡分發(fā)、高可擴展性、按需服務且極其廉價等功能的云服務平臺已經成為大多數(shù)煤炭企業(yè)的努力方向。該云平臺可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共建共享、資源的智能調度和分發(fā)配置，以及資源應用軟件的整合，面向煤炭企業(yè)提供數(shù)據(jù)信息共享服務。我國已有少部分煤炭企業(yè)建設了云平臺。例如，開灤集團構建的云平臺取得的良好的經濟效益，年節(jié)約資金可達200余萬元。煤炭企業(yè)管理系統(tǒng)正加速向云端遷移。

2.2 人工智能AI的應用

在煤炭行業(yè)中，以計算機為基礎并融入了人工智能的專家決策支持系統(tǒng)已逐漸被應用。本系統(tǒng)實現(xiàn)了能夠模擬專家運用經驗與專業(yè)知識來解決企業(yè)項目選擇的問題，幫助決策者進行決策工作。以智能算法為基礎設計的巷道掘進支護智能規(guī)劃系統(tǒng)也是一個人工智能技術在煤炭企業(yè)生產中的應用。該系統(tǒng)經過專家知識錄入—知識翻譯—推理求解—結果顯示過程，根據(jù)具體的地質條件及巷道支護設計的特點，利用智能算法和巷道領域專家知識設計出合理、高效率的巷道掘支方案，并實現(xiàn)利用智能系統(tǒng)管理和維護巷道。人工智能的出現(xiàn)，特別是機器人的出現(xiàn)，能夠幫助企業(yè)提升人才投入產出比、完善人才管理體制、減少人才培養(yǎng)成本、降低煤炭職業(yè)病發(fā)生的概率。

2.3 新型管理模式

企業(yè)經營的成敗更加依賴于資源協(xié)同、信息共享、業(yè)務協(xié)作；行業(yè)發(fā)展的核心正在走向協(xié)同共享、互聯(lián)互通以及智能化決策；這些變化給煤炭企業(yè)的管理提出了新的挑戰(zhàn)。同時，我國煤炭企業(yè)的信息化管控水平尚處于初級階段，信息化建設缺乏標準化、規(guī)范化、制度化和程序化的管理，更加迫使企業(yè)探索適合其發(fā)展的、新的管理模式。新型管理模式是以企業(yè)信息化為基礎，重構業(yè)務流程，匹配組織結構，運用智能系統(tǒng)，搭建集團和各子公司、分公司間互聯(lián)互通、信息實時共享的各種信息化管控平臺，在信息化真正發(fā)揮作用基礎上形成的一種高效、集約、數(shù)字化的新型管理模式。

2.4 建設智慧礦山

智慧礦山是采用先進的信息感知、數(shù)據(jù)處理、網絡傳輸、智能控制、虛擬仿真、AI等技術，使煤礦生產、經營和管理的各個環(huán)節(jié)、各種要素實現(xiàn)數(shù)字化和可視化，各項業(yè)務流程程序化，實現(xiàn)采礦過程實時監(jiān)控、礦山資源實時管理、礦山信息實時處理，最終表現(xiàn)為“無人礦山”。目前，我國一些大型煤炭企業(yè)已經初步建設了智慧礦山。比如，黃陵礦業(yè)在1號煤礦1001綜采工作面應用智能化無人開采技術，自正式投入使用以來創(chuàng)造了日連續(xù)推進九刀半的記錄，具備了年產煤炭200萬噸的能力，實現(xiàn)了每年可節(jié)約人工成本525萬元。煤炭企業(yè)信息化的不斷加深會推動更多企業(yè)邁向智慧礦山，智慧礦山將是未來煤炭企業(yè)的基本生產形式。

3 信息化標準化

煤炭企業(yè)向智能型企業(yè)邁進過程中產生的數(shù)據(jù)通常被分散存放在不同系統(tǒng)，迷人的“數(shù)據(jù)湖”概念最后變成了“數(shù)據(jù)沼澤”。而信息化本質就是通過對大量數(shù)據(jù)挖掘、分析與共享，實現(xiàn)煤炭行業(yè)對大量數(shù)據(jù)的有效利用。實現(xiàn)煤炭企業(yè)信息化數(shù)據(jù)共享必然需要建立信息化標準統(tǒng)一規(guī)劃互相獨立的系統(tǒng)，在信息化標準化的基礎上形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源池，實現(xiàn)對所有數(shù)據(jù)的擷取、分級、擴充、分類、分析挖掘及可視化展示。

信息化標準具有“規(guī)范化優(yōu)勢”。比如，神寧集團成功引進實施的ERP系統(tǒng)，個性化開發(fā)了24個核心管理信息系統(tǒng)，規(guī)范、固化了核心業(yè)務流程，統(tǒng)一了業(yè)務數(shù)據(jù)標準，實現(xiàn)了人、財、物、產、運、銷業(yè)務協(xié)同聯(lián)動，每年可為集團降本增收數(shù)千萬元。系統(tǒng)集成、協(xié)同創(chuàng)新、信息公開透明已成新趨勢。

4 新形勢下煤炭企業(yè)展望

人工智能將成為煤炭企業(yè)發(fā)展的主要動力，不同機器人將逐漸被運用到煤炭企業(yè)，企業(yè)將成為一個智能大系統(tǒng)。據(jù)最新BBC權威分析，第一、二產業(yè)中的工人被機器人取代的概率高達60%～80%。

正如2017年在世界互聯(lián)網大會上說的那樣，“數(shù)據(jù)將成為生產資料，計算會是生產力，互聯(lián)網將成為一種生產關系?！被ヂ?lián)網和以互聯(lián)網為基礎的大數(shù)據(jù)平臺將扮演著新型基礎設施的角色，更多智慧礦山會被建立，更多包括人工智能、機器人、VR、虛擬現(xiàn)實等前沿技術被運用到煤炭企業(yè)，使得礦山的機械設備、生產流程、運營管理等方面更加的數(shù)字化、智能化，無人化，通過大數(shù)據(jù)應用創(chuàng)造一個整體是數(shù)字物體的礦山系統(tǒng)，實現(xiàn)生產、經營、管理和服務一體化運行，煤礦工人被解放，并產生出其他得到進化的工作崗位，比如機器人護理員等。在未來，不使用網絡的煤炭企業(yè)是不存在的。通過煤炭行業(yè)與互聯(lián)網的融合發(fā)展，化解過剩產能，實現(xiàn)脫困發(fā)展，推動未來增長最快、創(chuàng)新最活躍、輻射最廣的數(shù)字經濟深入發(fā)展，為我國經濟發(fā)展承擔應有的責任。

主要參考文獻

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