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  • 王虹橋:把握數字經濟發展新機遇 賦能煤炭行業高質量發展

    欄目:行業動態 發布時間:2022-11-11 作者: 王虹橋 來源: 中國煤炭工業協會網站 瀏覽量: 1075
    據不完全統計,在煤炭生產環節場景中,基于機器視覺的人工智能技術已在采、掘、機、運、通、洗選等100余個細分作業場景現場實際應用,已有29種煤礦機器人在370余處礦井現場應用。

    王虹橋:把握數字經濟發展新機遇 賦能煤炭行業高質量發展

    全面貫徹新發展理念 煤炭行業實現歷史性跨越

    中國煤炭工業協會副會長、信息化分會會長 王虹橋

     

    黨的十八大以來,以習近平同志為核心的黨中央系統謀劃、統籌推進數字中國建設,取得了顯著成就。我國煤炭行業把握數字化、網絡化、智能化發展的歷史性機遇,大力推動新一代信息技術與煤炭工業各領域的深度融合,積極推進企業數字化轉型和煤礦智能化建設,取得了實質性進展。在此過程中,與其他工業行業相比,煤炭行業從信息技術應用的初學者逐步發展為跟隨者、并跑者,在某些領域甚至成為先行者和引領者。兩化融合成為煤炭行業轉型升級與高質量發展的重要支撐。

    新型信息基礎設施建設升級 助力煤炭行業引領產業變革

    十年來,煤炭行業牢牢把握“新基建”發展機遇,各大煤炭集團逐步將原分散建設管理的信息系統、數據中心整合升級,建設企業“一朵云”,推進新型數據中心建設,實現對服務器、存儲、網絡設備等統一管理。各類煤礦為滿足海量數據傳輸、存儲、應用的新要求,普遍將百兆、千兆工業以太環網升級到萬兆甚至10萬兆以上;井下無線通信系統從原來的小靈通、3G、4G網絡部署,逐步升級到5G、Wifi6、F5G等融合組網通信為主;井下人員定位系統逐漸從RFID區間定位升級至UWB亞米級精準定位等。同時,煤炭企業網絡安全防護能力顯著提升,從參與統計的20家大型煤炭集團總部情況看,其網絡核心設備國產化率平均達到92%,網絡安全軟件使用國產化率平均達到97%,80%的集團總部對所屬單位信息系統有明確的等級保護要求。在此過程中,煤炭行業在5G應用、礦山自動駕駛、工業互聯網操作系統等方面走在了各工業行業的前列,引領產業變革與發展。

    一是5G在煤礦場景應用走在工業行業前列。煤炭行業作為工業和信息化部等十部門聯合印發的《5G應用“揚帆”行動計劃》15個重點領域之一,各煤炭企業積極與技術廠家及科研團隊協同合作,在專網建設、應用場景拓展、專用設備和技術研發、重要標準制定等方面取得了重要進展。自2020年6月18日,全國首座5G煤礦在山西新元煤礦落成并通過新華社全球直播以來,據不完全統計,全國已有百余個煤礦實施了5G組網和應用,采煤和掘進工作面遠程操控、全景視頻拼接、露天煤礦自動駕駛、AR智能巡檢以及遠程診斷等場景應用持續深化,誕生了一批示范性優秀案例。如晉能控股集團三元煤業全國首個5G—DMN智慧礦山項目入選2022世界5G大會“2022年5G十大應用案例”,山東能源集團智慧礦山5G專網應用項目榮獲第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽全國總決賽一等獎,2022年9月中國平煤神馬集團上線“5G智能分選星云平臺”。

    二是自動駕駛技術在煤礦場景率先常態化運行。因礦山自動駕駛應用,能夠大幅減少現場作業人員、提升安全水平,同時還具有降低運營成本、提升運輸效率、優化管理等特性,被認為是需求最強烈的自動駕駛商用落地場景之一。各露天煤礦企業因地制宜,結合各自場景特征,探索出了不同技術特征的自動駕駛技術路徑,率先實現了自動駕駛技術在露天煤礦的常態化運行。例如,國能寶日希勒公司極寒型復雜氣候環境露天煤礦無人駕駛卡車編組安全示范工程創造了多項世界和國內“第一”,入圍國務院國資委“大國重器英雄榜”,在礦山無人化領域首開“全天候、真無人”先河;鄂爾多斯永順煤礦實現了全國首個寬體車常態化去安全員作業,在自動駕駛行業樹立了又一個里程碑……截至2021年末,我國露天煤礦無人駕駛車輛達146臺。此外,自動駕駛技術在井工煤礦無軌膠輪車應用方面正在多個礦區測試運行。

    三是工業互聯網操作系統在煤礦落地應用。2021年9月14日,國家能源集團神東煤炭集團攜手華為公司在北京發布礦山領域首個工業互聯網操作系統——礦鴻。雙方致力于打造國產自主可控、安全可信、智能互聯的工業級操作系統,制定統一數據標準(HCP)協議,構建工業互聯網生態體系。礦鴻操作系統的研發應用將有效破除煤礦企業“數據壁壘”,解決“信息煙囪”問題,實現數據融合、共享和智能化應用。截至目前,神東煤炭集團已完成30個廠家44個設備品類2000多臺設備的礦鴻操作系統適配。2022年10月,國家礦山安監局批準建設礦鴻工業互聯創新國家礦山安全監察局重點實驗室。礦鴻系統已陸續在中煤集團、晉能控股集團等推廣應用。

    新一代信息技術廣泛應用 助力煤炭行業轉型升級

    十年來,物聯網、云計算、大數據、人工智能、數字孿生、區塊鏈等新一代信息技術廣泛應用于煤炭產業鏈和企業各場景的方方面面。煤礦由原來的數字礦山逐步進入基于工業互聯網技術架構的智能礦山建設軌道,并逐步形成了一整套較為完善的政策、制度、技術、標準體系,打破了原來的“信息孤島”“數據煙囪”,為煤礦裝上了“智慧大腦”。

    一是煤礦數字化、智能化建設取得歷史性突破。2013年12月27日,神華數字礦山錦界示范礦井正式上線運行。2014年5月8日,陜煤黃陵一號煤礦1001工作面首次實現了智能化無人開采,開啟了煤礦智能化建設的新征程。2020年2月,國家發展改革委等八部門印發《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》;2020年9月24日至25日,全國煤礦智能化建設現場推進會在山東能源集團召開,全國煤礦進入全面推進智能化建設新階段。此后,相關部門相繼印發了《煤礦智能化建設指南(2021年版)》《智能化示范煤礦驗收管理辦法(試行)》等,開展了首批國家級智能化示范煤礦建設,14個省份先后出臺了智能化建設的指導性文件,對智能化建設提供政策、資金、項目支持。截至目前,全國煤礦智能化采掘工作面數量增長至800余個,從薄煤層、中厚煤層到特厚煤層的綜采、綜放開采都有了較好的應用案例,煤炭采掘技術實現了新的歷史性跨越。

    二是煤炭工業互聯網建設發展快速推進。2019年11月,煤炭行業首個國家工業互聯網標識解析二級節點在同煤集團正式上線運行;2020年3月14日,工業和信息化部、應急管理部聯合召開的煤炭行業工業互聯網應用工作座談會明確提出,煤炭工業互聯網是轉變煤炭行業生產方式的重要支撐,提升煤炭安全生產水平的重要手段,優化煤炭行業資源配置的重要平臺,煤炭工業互聯網進入快速發展新階段。2020年5月22日,煤炭行業工業互聯網工程研究中心依托煤炭科學研究總院組建成立;2020年11月19日,中國工業互聯網研究院和山東能源集團牽頭成立煤炭工業互聯網聯合創新中心;2021年11月25日,經中國電子工業標準化技術協會發布了《工業互聯網面向露天礦用場景邊云協同架構》等兩項團體標準;2022年3月,淮北礦業煤礦產業綜合管控工業互聯網平臺正式入選安徽省企業級工業互聯網平臺;2022年7月22日,中國信通院、安標國家中心與中國煤科信息公司聯合成立煤炭行業工業互聯網數字化轉型促進中心;2022年9月,中國平煤神馬集團能源化工行業工業互聯網平臺入選河南10家工業互聯網平臺培育對象,煤炭工業互聯網建設進入了“快車道”。

    三是人工智能(AI)和機器人技術廣泛應用。2019年1月,國家煤礦安監局公布《煤礦機器人重點研發目錄》,將重點研發的煤礦機器人分為掘進、采煤、運輸、安控和救援共5類、38種;2022年8月,科技部印發《關于支持建設新一代人工智能示范應用場景的通知》,將智能礦山列入首批支持建設10個示范應用場景之一。據不完全統計,在煤炭生產環節場景中,基于機器視覺的人工智能技術已在采、掘、機、運、通、洗選等100余個細分作業場景現場實際應用,已有29種煤礦機器人在370余處礦井現場應用。此外,在煤炭產業鏈其他場景,人工智能技術也已實現廣泛應用。例如,內蒙古伊泰集團紅慶河煤礦智能物流現場一體化管理系統(智能煤場)實現了煤礦物流現場業務全流程智能化;陜煤張家峁煤礦實施了智能照明與用電管理、智慧餐廳、智慧安防等智慧礦區建設,給礦區職工創造了便捷、綠色、環保、安全的新生活;中國煤科信息公司開發了“財務小智”機器人,具備資金計劃管控、成本費用管控、賬務網上報銷、財務風險防控、異地遠程辦公和業務移動審批等功能;山西焦煤集團應用RPA機器人替代人工,在財務數據上報、文件識別、結轉憑證生成等方面深化應用;鄭煤機集團真正實現了“智能”制造。

    四是努力探索數字孿生、區塊鏈等新技術,解決實際問題。2020年4月,中國礦業大學(北京)葛世榮教授團隊首次公開提出了數字孿生智采工作面系統的概念、架構以及構建方法。2021年5月,國家能源集團準能集團黑岱溝露天煤礦開始進行礦山數字孿生系統建設。該系統將無人駕駛卡車虛擬仿真系統與無人運輸作業智能管理平臺、無人駕駛控制器結合為一個完整的大型仿真系統平臺,填補了國內采礦行業空白。陜煤集團小保當煤礦基于數字孿生+數字仿真技術,通過對整個園區的數字化精準映射,打造了一個“孿生”的智慧園區。華陽新材料集團搭建了基于區塊鏈技術的底層可信數據平臺,實現了氣凝膠粉產品的生產、庫存、銷售每個環節的可溯源。陜煤神南產業公司打造的“煤亮子”煤炭生產綜合服務平臺,建設了區塊鏈可信貿易流轉平臺、大數據智能風控平臺、一站式融資服務平臺和倉儲物流監管平臺,實現交易可信、風險可控的新生態。國家能源集團信息公司成立了區塊鏈創新中心,承建的碳核查、碳交易數據上鏈存證系統成功上線,實現了該集團區塊鏈技術應用的首次落地。

    煤炭企業數字化轉型升級 助力企業改革與體制創新

    十年來,煤炭行業經營管理系統建設逐步從原來的單項業務系統分別建設,發展為集團統一標準、統一架構的綜合管控平臺建設,ERP、數據中臺架構體系和系統成熟而廣泛地在各大煤炭集團落地應用。兩化融合不僅為煤炭行業帶來了技術的進步,更為企業推動組織體系、管理方式、決策機制、服務模式的變革與創新提供了堅強的支撐。

    一是兩化融合助力煤炭企業組織體制和決策機制變革。2012年10月,神華集團以“SH217”工程為依托成功實現ERP系統試點上線;2012年年底,山東能源集團召開ERP試點項目上線動員會,ERP系統開始試點上線。經歷十年的發展,各大煤炭集團基本形成了ERP和數據中臺等成熟的經營管理技術架構體系。各類數據的互聯互通和大數據智能分析技術改變了企業管理者傳統的決策方式,使其更加高效、科學、精準。

    二是兩化融合助力煤炭企業管理效能提升。從2015年10月兗礦集團正式啟動煤炭行業首家共享中心建設以來,財務、人力資源等共享平臺和中心模式已在各大煤炭集團廣泛成熟應用?;春幽茉醇瘓F在物資、財務、投資、人力、營銷、合規等六大方面業務實現了數據流與物流、資金流、業務流全面融合和集成,實現了流程高效流轉、集團管控有力、決策科學高效的目標。徐礦集團形成了以生產經營為核心的調度一體化平臺、以業財一體化為核心的經營管控平臺、以門戶協同為核心的流程管控平臺、以IT運維為核心的數字化運維保障平臺。

    三是兩化融合助力煤炭企業產業鏈協同和服務模式創新。兩化融合改變了傳統的煤炭產業鏈、供應鏈格局,推動煤炭企業由生產型向生產服務型的綜合能源服務商轉變。中煤集團建設的“中煤易購”采購一體化平臺,基于“互聯網+采購”新型商業模式,打通了與ERP系統采購計劃、訂單、入庫、結算、物料管理等業務流程,打造了全流程網上采購供應鏈平臺。伊泰集團打造了煤炭供應鏈工業互聯網平臺,從煤礦物資采購開始,將物流倉儲、煤炭生產與洗選加工及后端地銷、發運、物流、鐵運、船運、貿易與銷售管理等全部業務鏈打通,不同業務主體在集成統一的云平臺上實現業務互通、數據共享、流程集成、全面協同。河南能源集團打造了大宗商品交易平臺,成為全國唯一一家能夠同時提供煤炭、化工、有色等多種大宗商品現貨線上交易的平臺。晉陜內蒙古等主要產煤地區依托政府和大型煤炭集團建設區域煤炭交易中心,通過網上掛牌銷售、競價采購、競價銷售等交易方式推動煤炭交易線上化、透明化、遠程化,并配套資金監管、在線派車、物流監測等信息技術服務,為煤炭供需雙方增加交易機會、降低交易成本、穩定市場價格、提高交易效率、規避交易風險提供了支持和保障。2021年,七大主要區域煤炭交易中心交易量超過12.7億噸,成交金額超過8500億元。

    數字產業體系逐步形成 給煤炭行業發展注入新動能

    十年來,煤炭行業數字產業從無到有,逐步壯大,建立起了從智能傳感器、信息通信設備、智能裝備、特種機器人到操作系統、各類信息系統軟件、工業互聯網平臺和APP、大數據及智能分析平臺、電商平臺等較為完整的數字技術產業生態體系。隨著煤炭工業兩化融合程度的加深,數據越來越成為煤炭企業生產經營決策的關鍵要素,服務于煤炭數字化、智能化發展的信息技術產業體系逐步發展壯大,服務保障體系逐步形成。十年來,煤炭企業創立的信息技術公司逐步發展壯大,2021年,年營業收入過億元的公司發展到超過30家,其中年營業收入超過10億元的增至3家。

    一是煤炭信息技術產業快速發展。據中國煤炭工業協會最新發布的《煤炭信息技術產業發展報告2022》數據顯示,進入“十四五”以來,煤炭行業處于“雙碳”目標推動行業轉型與高質量發展,能源保供促進行業運行景氣度提升,以及產業政策推動行業數字化、智能化加速建設三期疊加的發展階段。煤炭行業進入兩化深度融合期,帶動了信息技術產業的快速發展。2021年,煤炭信息技術產業營業收入同比增長30.7%,實現利潤同比增長48.3%,研發投入同比增長39.15%。

    二是煤炭信息技術產業生態體系逐步完善。煤炭行業數字化、智能化的快速發展,吸引了國際國內、行業內外各類信息技術企業的關注。華為、中興、各電信運營商等信息通信公司,阿里、騰訊、百度等互聯網公司,??低?、大華、科大訊飛等人工智能類公司以及電力、化工等相關產業信息公司紛紛將業務延伸至煤炭領域,甚至將布局重點放在煤炭行業。此外,龍軟科技、科達自控、北路智控等一批專注于服務煤炭行業的信息技術公司在國內主板上市,這些頂尖廠商和高級人才團隊的加入,使通過底層核心技術和平臺連接煤炭信息產業鏈上的各類公司成為現實,在構建和完善數字化整體解決方案,解決煤炭企業整體數字化轉型需求的供給側難題方面找到了路徑?;诟黝愋畔⒓夹g應用的產學研用單位協同合作,成立了各種創新聯盟、協同中心、聯合實驗室等,加快了煤炭信息技術產業鏈生態體系的構建與完善。

    三是煤炭信息技術保障體系加速構建。中國煤炭工業協會針對煤炭行業兩化融合與數字化轉型重點領域,組織編制了“十三五”“十四五”行業兩化融合發展的指導意見,配合政府部門組織開展了相關政策標準編制工作,2018年至2021年,發布煤礦智能化相關標準13項;組織召開各類現場推進會、主題論壇、技術研討會、專業培訓等,并推薦相關優秀成果在上海進博會、北京服貿會等國家級展會平臺宣傳推廣;組織相關單位編制并發布了《中國煤礦智能化發展報告》《煤炭企業信息化基礎設施白皮書》《5G+煤礦智能化白皮書》《煤炭信息技術產業發展報告》《煤炭企業網絡安全工作指南》《煤炭行業兩化融合研究趨勢分析報告》等,指導行業相關領域發展;組織修訂《國家職業分類大典》,將智能化開采員、智能化掘進員、采礦安全監控系統值班員納入到新工種,鼓勵涉及行業智能化開采、掘進、巡檢、運輸等領域的技術技能人員優先申報煤炭行業技能大師,目前命名的信息化、智能化相關領域技能大師超過300人,技能大師工作室超過100個;開展了全國煤炭行業職工數字素養與技能提升網絡知識競賽,超過23.8萬名行業職工參與活動,中國煤炭學會開展了第一屆全國煤炭行業礦山AI大模型大賽等。此外,中國礦業大學、中國礦業大學(北京)等行業特色院校開設了智能采礦工程、人工智能、大數據等新專業,為煤炭行業兩化融合發展提供了基礎人才保障。

    十年來,新一代信息技術與煤炭工業各領域的深度融合發展結出累累碩果。“煤礦井下智能化采運關鍵技術”等2個項目榮獲國家技術發明獎,“智能煤礦建設關鍵技術與示范工程”等3個項目榮獲國家科技進步獎;2個智能化類項目榮獲中國工業大獎表彰獎;王國法、葛世榮兩名相關領域專家榮膺中國工程院院士;煤炭行業累計共有11個項目入選工信部工業互聯網試點示范項目,7個項目入選大數據產業發展試點示范項目,9個項目入選制造業與互聯網融合發展、智能制造試點示范項目;3個項目入選國務院國資委國有企業數字化轉型典型案例,1個項目入選國家能源局“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范項目;3個煤礦機器人項目入圍國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項,中國工程院重點咨詢項目“我國煤炭行業高質量綠色智能發展戰略研究”“煤炭工業數字化發展戰略研究”相繼啟動。

    回首十年,煤炭人在奮斗中取得突破,在創新中實現跨越。煤炭行業將高舉習近平新時代中國特色社會主義思想偉大旗幟,把學習貫徹黨的二十大精神的政治熱情轉化為推動煤炭工業高質量發展的強大動力和生動實踐,踔厲奮發、勇毅前行、團結奮斗,努力為全面建設社會主義現代化國家作出新貢獻。


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