智慧企業(yè)建設(shè)在電力行業(yè)的思考與研究

邢伊蕾

（中國電建集團(tuán)河北省電力勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，河北 石家莊 050031）

以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)智能等為代表的新一輪的科技信息技術(shù)與生產(chǎn)業(yè)深度融合為主要特征的智能制造正在引發(fā)新一輪的工業(yè)革命，我國根據(jù)具體國情在2015年出臺(tái)的《中國制造2025》中針對(duì)性地提出了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、以人為本”的二十字基本方針促進(jìn)信息化和工業(yè)化的深度融合，在此發(fā)展過程中主要有兩方面內(nèi)容，一是智能生產(chǎn)：重點(diǎn)研究新一代的信息技術(shù)智能設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)中如何深度應(yīng)用，二是智慧企業(yè)：主要研究智能技術(shù)如何與企業(yè)管理融合實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。生產(chǎn)企業(yè)在制定智能制造戰(zhàn)略落地時(shí)，不僅要在先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、軟件上有所突破，更要注重人在整個(gè)變革中的作用，本次研究主要是從智慧電力企業(yè)的角度進(jìn)行討論。

1 智慧電力企業(yè)理論研究

每一次的技術(shù)革命都會(huì)催生出新的變革，而每一次工業(yè)革命不僅是技術(shù)的進(jìn)階升級(jí)，同樣引起一場生產(chǎn)制度變革、一場管理理念的變革和一場觀念的變革。智慧企業(yè)的提出主要基于科技的發(fā)展、管理的變革以及企業(yè)環(huán)境的改變，因此雖然各行各業(yè)尚未對(duì)智慧企業(yè)給出明確定義，但理念大致相同即通過云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)及系統(tǒng)地管理理論對(duì)企業(yè)進(jìn)行武裝和改造升級(jí)，改變其粗放低效和初級(jí)社會(huì)協(xié)作的現(xiàn)狀，以高度數(shù)字化、智慧化的方式實(shí)現(xiàn)資源的智能調(diào)配，精準(zhǔn)、敏捷的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，來應(yīng)對(duì)未來復(fù)雜多變、競爭日加激烈的外部環(huán)境。

智慧電力企業(yè)的主要特征表現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工業(yè)技術(shù)和管理技術(shù)這三者之間的高度集成，企業(yè)吸收最新技術(shù)將其引入企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域并有機(jī)結(jié)合，使智慧化生產(chǎn)方式在生產(chǎn)各單元及業(yè)務(wù)流程上融會(huì)貫通，實(shí)現(xiàn)高度互聯(lián)、共享與協(xié)作；在智慧企業(yè)概念中，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了人在企業(yè)中的價(jià)值，人作為核心要素，既要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的協(xié)同，又要通過智能化方式升級(jí)企業(yè)的管理，深化企業(yè)機(jī)制改革。

2 智慧電廠的研究意義

電力作為國計(jì)民生的重要基礎(chǔ)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)智慧電廠的建設(shè)不僅是對(duì)國家相關(guān)政策的積極響應(yīng)，也是傳統(tǒng)能源企業(yè)自身順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要標(biāo)志。比起智能發(fā)電側(cè)重智能信息集成展示，利用科技解放人在生產(chǎn)活動(dòng)中的重復(fù)工作，智能發(fā)電主要以發(fā)電過程智能化為基礎(chǔ)，著重突破發(fā)電行業(yè)的體質(zhì)和經(jīng)營業(yè)務(wù)局限性，最大化地發(fā)揮對(duì)社會(huì)服務(wù)的功能和貢獻(xiàn)效益，在充分利用能源和資源的基礎(chǔ)上，承擔(dān)更多的社會(huì)服務(wù)功能。

3 面臨的問題和思考

在智慧化電廠興起的近些年中，設(shè)計(jì)院、電廠集團(tuán)乃至軟件公司都在積極研究如何建設(shè)智慧電廠，在推進(jìn)過程中會(huì)面臨一下幾個(gè)方面的問題和建設(shè)思考。

1）在電力行業(yè)積極推動(dòng)智慧化建設(shè)時(shí)，要防止為了智慧化而智慧化行為，智慧化作為一個(gè)創(chuàng)造價(jià)值的手段，需要有明確的建設(shè)方向和目標(biāo)，需要各發(fā)電集團(tuán)明確頂層設(shè)計(jì)方案和規(guī)劃，并針對(duì)下屬電廠的實(shí)際情況制定具體的建設(shè)階段、目標(biāo)和方案，實(shí)現(xiàn)企業(yè)真正的智慧化跨越。

2）電廠的智慧化建設(shè)是要以信息為主，傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)為輔的研究過程，但信息化并不是智能化電廠的核心，而是建設(shè)電力智能化的“潤滑劑”，它需要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)等現(xiàn)代的信息技術(shù)融入先進(jìn)的管理思想和技術(shù)策略，需要根據(jù)專業(yè)技術(shù)人員提出的具體需求和關(guān)鍵性解決方案，對(duì)電廠的各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析處理、控制和反饋。

3）數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的信息已經(jīng)被公認(rèn)為是企業(yè)的核心財(cái)產(chǎn)之一，智慧電廠想要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)或泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就需要對(duì)電廠全生命周期涉及的所有數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行收集和管理，面對(duì)每天產(chǎn)生的以萬億計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)，如何使這些大量的數(shù)據(jù)發(fā)揮出實(shí)際的價(jià)值，從而做出科學(xué)高效的運(yùn)行決策，是在建設(shè)智慧化電廠不可忽略重點(diǎn)解決的部分。

4）發(fā)電企業(yè)根據(jù)運(yùn)營狀態(tài)可以分新建電廠、已建電廠和改造電廠，不同的運(yùn)營狀態(tài)應(yīng)該有不同的智慧化電廠建設(shè)的方案和思路，針對(duì)各運(yùn)營狀態(tài)對(duì)電廠的建設(shè)給出針對(duì)性的指導(dǎo)意見，盲目的套用建設(shè)方案并不能實(shí)現(xiàn)有效的智慧型電廠。

4 智慧電廠建設(shè)目標(biāo)

根據(jù)國家的政策方針，與國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，我國電力工業(yè)將由規(guī)模擴(kuò)張型發(fā)展向質(zhì)量效益型發(fā)展轉(zhuǎn)變，就需要更加明確智慧電廠的建設(shè)目標(biāo)。

1）智慧電廠的穩(wěn)定安全。智慧電廠可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自我檢測、自我診斷、自我修復(fù)的能力，即在突發(fā)事件中不論從反映速度還是應(yīng)急機(jī)制上，都從根本上得到了提升和改善，可以提前檢測和預(yù)判電廠運(yùn)行中可能發(fā)生的各種故障和危害，并及時(shí)給出相應(yīng)正確的處理方案。在承受物理或網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)受到最小損害，且能迅速從損害中恢復(fù)，無需或僅需少量人為干預(yù)就可自我“治愈”。

2）智慧電廠的以人為本。智慧化電廠將大范圍的使用智能機(jī)器人、AR可視監(jiān)控、智能移動(dòng)等進(jìn)行作業(yè)，把人從繁瑣的工作中解放出來，特別是大量重復(fù)性、有毒有害或者有危險(xiǎn)等場景，大大減少高危作業(yè)對(duì)人造成的傷害，把更多精力和時(shí)間放在更加有價(jià)值的工作上，堅(jiān)持以人為本，從戰(zhàn)略、人力、管理方面進(jìn)行全面產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)企業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí)目標(biāo)。

3）智慧電廠的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。智慧電廠通過科技和工業(yè)的結(jié)合，充分挖掘數(shù)據(jù)潛能、通過數(shù)據(jù)化、在線化、算法化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能，釋放大數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的巨大價(jià)值，細(xì)化生產(chǎn)流程，降低電廠運(yùn)行成本，提高生產(chǎn)過程可控化，運(yùn)營人員根據(jù)市場需求，結(jié)合電廠儲(chǔ)備進(jìn)行指導(dǎo)運(yùn)行，深化電網(wǎng)需求響應(yīng)，推動(dòng)供給側(cè)變革。

4）智慧電廠的環(huán)保高效。智慧電廠其中一項(xiàng)重要社會(huì)責(zé)任就是在提高生產(chǎn)的前提下，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭檢測污染物含量，到燃燒實(shí)時(shí)監(jiān)測，提高配煤摻燒的質(zhì)量，以及燃煤鍋爐的燃燒效率。同時(shí)企業(yè)有責(zé)任將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳公有云，對(duì)外公開，排放公開透明化。

5 智慧電廠技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)目前電廠發(fā)展現(xiàn)狀和目標(biāo)，智慧電廠的技術(shù)架構(gòu)需要從云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)技術(shù)，與生產(chǎn)建設(shè)、運(yùn)營過程、經(jīng)營管理等電廠全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行深度融合，對(duì)設(shè)備、數(shù)據(jù)、平臺(tái)、運(yùn)營決策等方面進(jìn)行構(gòu)建和部署，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式“智慧決策”自上而下由內(nèi)而外的智慧化蛻變。

1）智能化基礎(chǔ)建設(shè)：智慧電廠建設(shè)的基礎(chǔ)層應(yīng)為智能設(shè)備、智能傳感器、網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用，支撐起整個(gè)智慧電廠的技術(shù)創(chuàng)新架構(gòu)，改變電廠現(xiàn)有的傳統(tǒng)化、單一化、孤島化信息模式，建立孿生數(shù)字電廠，以更直觀、更立體、更生動(dòng)化對(duì)電廠各模塊進(jìn)行整合，以虛擬+現(xiàn)實(shí)的方式提升企業(yè)內(nèi)對(duì)電廠的整體認(rèn)知度、動(dòng)態(tài)感知度和響應(yīng)速度。

2）數(shù)據(jù)價(jià)值應(yīng)用：數(shù)據(jù)是智慧電廠的基礎(chǔ)也是財(cái)富，信息化數(shù)字化不代表“智慧”，但“智慧”必須依賴信息化數(shù)字化的高度集成，電力企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)-信息-知識(shí)-智慧的價(jià)值躍遷，就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)管理和賦能，依托信息化建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)電廠雜亂的數(shù)據(jù)抽絲剝繭、整體規(guī)劃，通過對(duì)數(shù)據(jù)歸類、清洗、加工、分析整合、集中處理等治理工作，消除業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)孤島、條塊分割等現(xiàn)象，在對(duì)數(shù)據(jù)不斷迭代更新、積累的過程中逐漸形成完善的企業(yè)知識(shí)鏈，為智慧電廠運(yùn)營決策、響應(yīng)機(jī)制提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)參考。

3）統(tǒng)一平臺(tái)。數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)：現(xiàn)階段各專業(yè)模塊的智能化、數(shù)據(jù)化更多的屬于相對(duì)封閉和自我管理狀態(tài)，對(duì)其他業(yè)務(wù)模塊的數(shù)據(jù)集成相對(duì)欠缺，若僅僅是各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的優(yōu)化治理，而不是打通各專業(yè)數(shù)據(jù)鏈，實(shí)則是數(shù)據(jù)孤島的高階呈現(xiàn)而已。統(tǒng)一平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理中心作為智慧電廠的大腦，是智慧化建造的核心機(jī)構(gòu)，它的建設(shè)就是運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、無邊界網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、引擎技術(shù)構(gòu)建一個(gè)安全、穩(wěn)定、高效、大容的數(shù)據(jù)處理池，橫向打通各專業(yè)的壁壘實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換、實(shí)時(shí)處理，縱向打通全生命周期數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)企業(yè)“蝴蝶效應(yīng)”聯(lián)動(dòng)。

4）提質(zhì)增效的智慧管理：所有的工業(yè)革命、企業(yè)變革都是以推動(dòng)人類變革為目標(biāo)，在智慧電廠頂層規(guī)劃架構(gòu)中就回歸到企業(yè)建設(shè)的核心-“以人為本”，一個(gè)企業(yè)無論智慧化水平多高，離開人在其中的價(jià)值作用，其先進(jìn)性必將大打折扣，以人的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步、以技術(shù)的進(jìn)步變革企業(yè)的管理體系、以企業(yè)的管理體系釋放人類的創(chuàng)新，不斷迭代探索進(jìn)步，達(dá)到三者之間的智慧化平衡，才能助力電廠乃至社會(huì)的智慧化改革。

6 智慧電廠建設(shè)建議

“智慧電廠”作為一個(gè)多科學(xué)交叉的研究領(lǐng)域，涉及多方面的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，簡單的把技術(shù)堆砌在一起并不是真正的智慧化，智慧電廠從建設(shè)到運(yùn)營涉及發(fā)電企業(yè)的方方面面，是一項(xiàng)綜合性、全局性、長期性的系統(tǒng)工程。需要將傳統(tǒng)電力安全生產(chǎn)、運(yùn)行管控技術(shù)優(yōu)化升級(jí)、先進(jìn)技術(shù)等有機(jī)管理和協(xié)調(diào)、調(diào)動(dòng)各方主動(dòng)性和能動(dòng)性深化應(yīng)用；智慧電廠的建設(shè)也不是某一方的智慧化，而是從上到下、從內(nèi)而外的全方位智慧化，因此，以頂層設(shè)計(jì)目標(biāo)為導(dǎo)向，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)管理，形成有效的智慧電廠建設(shè)工作機(jī)制根絕電力行業(yè)全局和特點(diǎn)綜合電廠現(xiàn)狀和行業(yè)需求，確定技術(shù)路線和框架，根據(jù)電廠全生命周期進(jìn)程分階段建設(shè)、模塊化部署實(shí)施，對(duì)具體的智慧化建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃及工作開展，加強(qiáng)開展智慧電廠交流培訓(xùn)，培養(yǎng)出一批懂技術(shù)、創(chuàng)管理、高素質(zhì)的智慧電廠建設(shè)運(yùn)營管理團(tuán)隊(duì)；更新管理觀念，貫徹管控一體化、全生命周期管理的新理念，根據(jù)各不同部門、業(yè)務(wù)要素要求，全面打通管理流程，優(yōu)化管理體制。實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)分散、離散的管理方式，向集中、高效的管理模式過渡。

7 結(jié)語

隨著智慧企業(yè)理念和體系的不斷完善未來將會(huì)受到更多企業(yè)的重視，智慧電廠建設(shè)是未來一段時(shí)間電力行業(yè)管理創(chuàng)新的一個(gè)趨勢，在深刻理解國外先進(jìn)理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，建設(shè)有中國特色的智慧電廠和管理理論。