以“四位一体”推进煤炭企业“两化”深度融合

文/翟勃 王卫龙

推动信息化和工业化深度融合，是煤炭企业信息化建设的必然要求。山东能源淄矿集团始终坚持把推进“两化”融合作为推进企业科学发展、转型发展的重大举措来抓，通过对当时煤炭行业自动化、信息化应用现状分析，并结合企业转型升级要求，确定了“基于物联网的两化深度融合技术研究”课题，以高定位、精研发、强管理、重保障“四位一体”方式，在陕西正通煤业公司进行试点研发，努力探索符合淄矿实际的“两化”融合发展道路，目前已经取得初步成绩。

一、高境界定位“两化融合”体系架构

淄矿集团“两化融合”项目的实施定位于高起点、高标准，将项目做成国家具有典范意义的重大科技创新项目。

一是明确项目定位。淄矿集团“两化融合”项目在立项伊始就坚持高境界定位，以全球的视野，超前的技术理念进行总体设计，借鉴了以智能制造为主导的“德国工业4.0”的先进理念，重点研究物联网、云计算、大数据等信息技术，在煤炭企业技术、产品、业务、产业各方面和各层面的应用、渗透和融合，努力为实现煤炭企业由粗放型、自动化生产到集约型、智能化生产方式转变，提升矿井的生产效率、安全保障水平和运营效益，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优为特点的新型工业化发展道路。

二是明确项目架构。在总体设计思想的基础上，淄矿集团将项目提炼为以 “四块三层两翼一中心”为主要架构的全矿井研发体系，围绕企业“人、机、物、环”四个方面，以建立“基于矿井人力资源的管理控制模块”“基于矿井机械化自动化条件下的产品生产和营销管理模块”“基于矿井市场化条件下的产品成本核算与控制模块”“基于矿井安全生产环境监测监控下的本质安全管理模块”的“四块”为研究主体，从矿井的设备层、数据层、应用层“三层”的数据全面处理为技术手段，构建以客户需求为主导的新型“智慧供应链”和“智慧销售链”为“两翼”，最终形成以企业效益为目标的“一中心”。以此构架为基础，不断优化企业资源配置，提高企业资源利用率，提升企业的管理能力、营销能力和资源整合能力，提升矿井智能化生产水平，加速企业转型升级，最终实现安全、高效、绿色运营。

三是明确实现核心。在明确项目定位和架构的基础上，淄矿集团将“两化融合”项目推进的核心放在数据的采集和应用上。通过将矿山地理、地质、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化，将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制及信息管理技术等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合，构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。

二、高标准推进“三大平台”研发建设

淄矿集团将数据集成平台、智能分析平台和门户展现平台“三大平台”建设作为切入点、着力点和落脚点，全力推进项目的研发工作，取得了阶段性的成果。

一是抓数据，构建数据层平台。数据集成平台是正通“两化融合”项目建设的核心，扎实做好数据采集工作是关键。利用3个月时间，对正通煤业公司进行全面分析和调研规划，编制了包含12项内容的调研表，对33个业务部门和单位累计开展问卷调研100余次，梳理形成200万字的业务资料、560个业务流程，编制368个业务流程图，在此基础上，形成正通“两化融合”项目《主数据规划方案》。经多方协调规划了正通20个系统的数据结构，完成了14个系统的数据提取，形成了包括450多个数据表、1900余字段的数据仓库。使用数据采集工具 （浪潮ETL产品IDI）对12个子系统的数据进行不间断抽取，累计采集约8亿条数据。以智能供应链、物料消耗、决策支持三个创新应用为主已经创建了64个数据集市 （DW 表），当前使用数据2亿多条。为更好将现有GIS系统数据融入 “两化融合”项目中，采用浪潮iGIS产品与龙软的GIS产品进行对接，底层数据、GIS应用由原系统处理，门户展现平台完成网页中的集中（WEB）展现。

二是抓集成，构建智能分析平台。在项目规划上，从“人、机、物、环”四方面入手，充分结合现场实际，共确立了“大型设备运行全生命周期管理与应用”等11个方面的创新研发课题，这11个业务应用课题均涉及到动态、海量、实时数据的应用分析，都体现了业务的横向关联分析，将为“两化融合”项目的全面深入开发奠定基础，同时将检验现有自动化系统的可靠程度以及对“大数据”应用的支撑能力，为矿井向“智能型”方向发展探索突破点。在研发模式上，创新提出课题研发、战略分析、规划设计和开发实施四步战略，相应编写具体的实现方案，使每个创新应用都能做到既有短期可交付成果又有长期规划目标。在技术实现上，以数据多维度、跨业务的分析为重点，以分析工具平台化、智能化为根本，发挥不同厂家分析平台（浪潮商业分析平台BA，东方国信工业互联网BIOP产品等）的特点综合集成，形成分析能力高效、业务扩展能力强的智能分析平台基础。例如，实施的“矿井灾害防治智能化分析应用”课题，通过建立矿井综合灾害分析系统平台，平台从通防、防冲、防治水等各监测系统以及生产和其他相关数据仓库提取数据，通过跨业务部门数据的综合分析和建模预警，实现历史数据仿真、智能建模、可视化现场数据分析、数据拟合、机器学习等多重功能，将“大数据”分析与灾害治理有效融合，从而对灾害与地质、灾害与生产、灾害与灾害之间相互关联的规律进行分析掌握，实现精准防灾治灾，不断提升矿井灾害治理水平。

三是抓展现，构建综合展示平台。淄矿集团“两化融合”项目“三大平台”的建设，一直遵循同步设计、同步研发的原则，为保证各类研发成果能够及时展现，优先加快门户展现平台的设计开发。对此，在门户设计上突出文化理念传承，并与集团公司门户风格相统一，快速完成门户整体框架、风格以及矿井20个自动化、信息化系统的单点登录需求的调研论证。在此基础上，安排专业人员准备企业门户展现平台的整体框架、风格等内容所需的演示软件、调研方案、设计方案等资料。安排专人进行规划方案的编写与确认、效果图与静态页面的开发、外网域名与微信公众号的申请、生产服务器部署搭建、管理员上线培训等工作，实现了门户展现平台快速建设、快速应用。为更好展现正通项目基于大数据建设理念，引入浪潮“云眼”系统，与门户展现相融合，确定使用浪潮“云眼”系统作为11个课题的载体，根据“两化融合”项目需求，正通大数据内容基本涵盖了人、机、物、环、供应、销售等11个课题的大部分应用场景，完成系统在正通的开发，能够使用调度大屏、PC、手机等方式进行访问与展现。

三、高效率完善“两化融合”研发管理模式

淄矿集团两化融合项目不是单纯的系统集成，而是一项系统的信息化和工业化深度融合的创新。因此，在项目实施过程中，始终将创新元素融合进项目中来，力求打造出符合企业特色的项目研发方式和管理模式。

一是以高境界定位推进业务调研。传统的数据集成项目都是对现有系统的物理集成，而淄矿集团“两化融合”项目则需要将井下和地面所有业务数据进行采集并统一标准，建立数据仓库形成大数据管理平台。因此，扎实的调研和数据采集是项目成败的关键。通过创新调研方法对业务流程的详细调研，将现有管理系统的数据和非系统的其他业务数据全面理顺成一个以经营管理、安全生产各环节为主线的业务流，再将各部门、各单位的工作在这条业务主线上进行辐射，并转化为对应业务所需的数据流。整个矿井的运行轨迹将以数据为核心在整个项目中展开，这将大大提高项目的推进效率并促成后期研发成果的高境界定位。

二是以国际化思维实施灾害防治。项目组协同东方国信课题组对正通煤业公司防冲研究所、地测防治水研究所和通防研究所进行多次专题调研，对三个研究所面对的矿井灾害情况、治理手段、方法进行了详细的专题讨论，并借鉴英国cotopaxi公司、美国c3iot公司在物联网、数据分析等方面的先进经验，确定了公司灾害治理防治思路，利用全球领先的物联网、大数据分析思路，支撑矿井综合灾害防治治理。

三是以创新的管理模式为项目提供保障。在项目的实施中，创新应用“工程实施+课题研究”的模式进行整个项目的管理，能够使各级管理人员和技术、业务人员进一步明确整个项目的目标、建设内容、实施过程，进一步加强了企业管理人员的综合素质，有助于为企业打造既懂技术又懂管理的复合型人才，为项目成果产业化转化奠定基础，为“智能型”企业建设做好保障。

四、高水平规范“两化融合”项目管理保障体系

淄矿集团不断研究和规范强化“两化融合”项目保障体系的构建，确保项目顺利实施。一是建立保障体系。成立了“两化融合”项目实施领导小组，正通煤业企业信息化领导小组成员为两化融合项目实施领导小组成员，由公司主要责任人任组长，公司班子其他成员为副组长，副总工、各部门负责人为成员。成立了公司两化融合项目课题研发组，15个课题研发组成员由公司领导班子成员、副总工程师、各业务部门负责人、相关部门和单位业务技术人员组成。在整个项目的实施过程中，不断出台系列的管理、考核、奖惩措施，确保整个项目的顺利实施。

二是强化培训融合。项目组成员及公司各单位人员对统一的项目推进思路、工具掌握存在差距。对此，在正常项目开展的同时，不断开展各类交流活动，互通有无，消除差异，推进工作。先后由浪潮集团为项目组及公司各业务口开展主数据、浪潮BI万能查询系统等方面培训20余场次100余人次。集团公司驻矿小组技术人员充分发挥各自业务专长，通过下井实践、座谈交流、业务指导等方式，分别给浪潮、东方国信、西安邮电大学等人员讲解煤矿安全生产和经营管理业务，助推项目实施。

三是推动项目创新。项目注重国家行业发展潮流，不断更新工作观念，积极走出去与先进互联网企业和科研高校对接，保证项目整体实施上更加符合当前国家战略发展趋势。积极与各高校和科研院所开展交流，充分借鉴他们在基础物联网、大数据等方面的科研成果，并根据现场和项目进展情况，进行分析和梳理，使项目推进更富有创新力和创造力。