基于两化融合的煤炭企业发展方向及展望

时间:2022-05-30 16:55:02 公文范文 浏览次数:

[摘 要] 自2003年煤炭行业开始信息化以来,信息化程度取得较大发展。随着互联网、物联网、新一代信息技术不断与煤炭行业融合发展,煤炭企业正在发生着巨大变革。文章从两化融合现状出发,阐述了新形势下煤炭企业的变革方向主要为平台化、人工智能、管理模式、智慧矿山几个方面,引出了煤炭企业对信息化标准的需求,结合科技发展趋势和煤炭企业信息化现状提出了煤炭企业新形势下的发展趋势。

[关键词] 两化融合;平台化;物联网;大数据;人工智能;智慧矿山

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

[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2018)11- 0049- 02

1 煤炭行业两化融合现状

我国煤炭行业的“两化融合”处于初级阶段。但“十二五”以来,在国家大力推动两化融合发展、积极倡导“互联网+”政策下,煤炭行业两化发展成效显著,在各个方面均取得了长足的发展。首先,在生产方面,智能化生产、机器人巡检已取得一定成果;其次,在运营管理方面,神宁集团上线了煤炭销售排队预约系统实现了排队、拉煤业务的统一管理;最后,在企业跨界融合方面,阳煤集团与百度进行战略合作,神华集团与360联合设立清洁能源大数据安全技术研究中心等。目前,国内已有多家煤炭企业开展了数字化矿山建设。比如,神华宁煤集团将生产过程自动控制系统、企业管理信息系统、三维地理信息系统与决策分析系统相结合,建立了管控一体化的全矿井信息化系统。在“十三五”及以后一个较长期间要想更好、更快地实现煤炭企业转型升级,必须继续推动煤炭行业两化融合建设。

2 煤炭企业的发展方向

当前,越来越多的矿山内置包括传感器、处理器、存储器、通信部件和相关软件的智能模块,依托物联网和人工智能技术,让煤炭企业信息系统具备感知环境变化、自动决策、自我学习的功能。

2.1 平台化

一方面,在行业层面,平台化能帮助整个行业内的企业实现B2B,消除信息不对称,突破时空界限,企业可以较容易地在行业平台上进行信息沟通和共享、交易谈判与合作等;另一方面,从企业集团层面,平台架构全面收集内部各种数据,为企业挖掘商业价值、知识和智慧并为科学管理、决策分析提供全面的源数据。

2.1.1 物联网平台

煤炭企业智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术在互联网的基础上不断延伸和扩展,设备及设备之间逐步实现着物物相息,进而企业会寻找一个开放且具有弹性的物联网平台,通过平台来简化与配置技术的整合,以提供可扩充的“铸造厂”,并在其中建立各种应用,协助煤炭企业得以轻松快速地设计、建构、测试和部署。

2.1.2 煤炭大数据平台

传感技术、GPS、遥感技术、多媒体技术、监测监控技术、虚拟现实技术、地理信息系统、3S技术、数据仓库和数据挖掘技术、计算机图形学技术等几十门专业的关键技术运用到煤炭企业,使得企业产生海量级甚至银河级、多源异构的数据,同时煤炭企业建设的各种信息系统也会产生庞大的数据。对大数据应用的需求以及“信息孤岛”现象,构建大数据平台是煤炭发展方向之一。

2.1.3 云服務平台

煤炭企业建设具有分布式资源共享、虚拟化、网络分发、高可扩展性、按需服务且极其廉价等功能的云服务平台已经成为大多数煤炭企业的努力方向。该云平台可以实现数据资源的共建共享、资源的智能调度和分发配置,以及资源应用软件的整合,面向煤炭企业提供数据信息共享服务。我国已有少部分煤炭企业建设了云平台。例如,开滦集团构建的云平台取得的良好的经济效益,年节约资金可达200余万元。煤炭企业管理系统正加速向云端迁移。

2.2 人工智能AI的应用

在煤炭行业中,以计算机为基础并融入了人工智能的专家决策支持系统已逐渐被应用。本系统实现了能够模拟专家运用经验与专业知识来解决企业项目选择的问题,帮助决策者进行决策工作。以智能算法为基础设计的巷道掘进支护智能规划系统也是一个人工智能技术在煤炭企业生产中的应用。该系统经过专家知识录入—知识翻译—推理求解—结果显示过程,根据具体的地质条件及巷道支护设计的特点,利用智能算法和巷道领域专家知识设计出合理、高效率的巷道掘支方案,并实现利用智能系统管理和维护巷道。人工智能的出现,特别是机器人的出现,能够帮助企业提升人才投入产出比、完善人才管理体制、减少人才培养成本、降低煤炭职业病发生的概率。

2.3 新型管理模式

企业经营的成败更加依赖于资源协同、信息共享、业务协作;行业发展的核心正在走向协同共享、互联互通以及智能化决策;这些变化给煤炭企业的管理提出了新的挑战。同时,我国煤炭企业的信息化管控水平尚处于初级阶段,信息化建设缺乏标准化、规范化、制度化和程序化的管理,更加迫使企业探索适合其发展的、新的管理模式。新型管理模式是以企业信息化为基础,重构业务流程,匹配组织结构,运用智能系统,搭建集团和各子公司、分公司间互联互通、信息实时共享的各种信息化管控平台,在信息化真正发挥作用基础上形成的一种高效、集约、数字化的新型管理模式。

2.4 建设智慧矿山

智慧矿山是采用先进的信息感知、数据处理、网络传输、智能控制、虚拟仿真、AI等技术,使煤矿生产、经营和管理的各个环节、各种要素实现数字化和可视化,各项业务流程程序化,实现采矿过程实时监控、矿山资源实时管理、矿山信息实时处理,最终表现为“无人矿山”。目前,我国一些大型煤炭企业已经初步建设了智慧矿山。比如,黄陵矿业在1号煤矿1001综采工作面应用智能化无人开采技术,自正式投入使用以来创造了日连续推进九刀半的记录,具备了年产煤炭200万吨的能力,实现了每年可节约人工成本525万元。煤炭企业信息化的不断加深会推动更多企业迈向智慧矿山,智慧矿山将是未来煤炭企业的基本生产形式。

3 信息化標准化

煤炭企业向智能型企业迈进过程中产生的数据通常被分散存放在不同系统,迷人的“数据湖”概念最后变成了“数据沼泽”。而信息化本质就是通过对大量数据挖掘、分析与共享,实现煤炭行业对大量数据的有效利用。实现煤炭企业信息化数据共享必然需要建立信息化标准统一规划互相独立的系统,在信息化标准化的基础上形成统一的数据资源池,实现对所有数据的撷取、分级、扩充、分类、分析挖掘及可视化展示。

信息化标准具有“规范化优势”。比如,神宁集团成功引进实施的ERP系统,个性化开发了24个核心管理信息系统,规范、固化了核心业务流程,统一了业务数据标准,实现了人、财、物、产、运、销业务协同联动,每年可为集团降本增收数千万元。系统集成、协同创新、信息公开透明已成新趋势。

4 新形势下煤炭企业展望

人工智能将成为煤炭企业发展的主要动力,不同机器人将逐渐被运用到煤炭企业,企业将成为一个智能大系统。据最新BBC权威分析,第一、二产业中的工人被机器人取代的概率高达60%~80%。

正如2017年在世界互联网大会上说的那样,“数据将成为生产资料,计算会是生产力,互联网将成为一种生产关系。”互联网和以互联网为基础的大数据平台将扮演着新型基础设施的角色,更多智慧矿山会被建立,更多包括人工智能、机器人、VR、虚拟现实等前沿技术被运用到煤炭企业,使得矿山的机械设备、生产流程、运营管理等方面更加的数字化、智能化,无人化,通过大数据应用创造一个整体是数字物体的矿山系统,实现生产、经营、管理和服务一体化运行,煤矿工人被解放,并产生出其他得到进化的工作岗位,比如机器人护理员等。在未来,不使用网络的煤炭企业是不存在的。通过煤炭行业与互联网的融合发展,化解过剩产能,实现脱困发展,推动未来增长最快、创新最活跃、辐射最广的数字经济深入发展,为我国经济发展承担应有的责任。

主要参考文献

[1]陶冉. 煤炭行业两化融合呈现新局面[N]. 中国煤炭报,2017-11-08(001).

[2]董衡. 2014 开启煤矿数字化之路[N]. 中国煤炭报,2015-01-14(003).

[3]英定文.人工智能的专家决策支持系统在煤炭开发企业的应用——资源经济决策支持系统的结构[J].数量经济技术经济研究,1990(9):71-74.

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