文/史新国翟勃
自2015年开始,山东能源淄矿集团将实施以 “基于物联网的‘两化’深度融合技术研究”作为转型的重要抓手,在陕西正通煤业有限责任公司进行试点研发,目前成效初显:该项目被中国煤炭工业协会命名为“煤炭工业‘两化’深度融合示范项目”荣誉称号,并作为唯一的煤炭企业,在数据行业著名的第三方咨询机构IDC举办的“第二届中国数字化转型领军用户评奖活动”中获得“信息与数据转型领军企业”大奖。同时,该项目作为陕西省科技统筹项目,获得省财政补助资金80万元。
荣誉的背后,是淄矿集团矢志不渝地追求创新,更是一种促进行业转型发展的责任和担当。
那么,作为传统能源企业,淄矿集团究竟是如何将基于信息技术的物联网、大数据技术与煤矿生产经营完美结合,实现企业华丽转型的?
一项创新的实施,关键在于如何谋篇布局创新体系。
淄矿集团高标准定位“基于物联网的‘两化’深度融合技术研究”项目的起点,旨在建立起煤炭行业具有典型推广意义的品牌项目。
对此,淄矿集团通过不断分析提炼,将项目的建设理念与智能制造为主导的“德国工业4.0”和中国制造2025进行充分融合,总体思路是对人、机、物、环进行流程再造,从设备层、数据层、应用层进行数据集成,从人力资源、生产和营销、成本核算、安全管理四个系统模块进行无缝整合,实现以客户需求为主导的“智慧供应链”和“智慧销售链”,最终形成以效益为中心的“四块三层两翼一中心”的“两化融合”管理应用体系。
思路形成后,淄矿集团确定了项目要实现的“三大目标”。
第一个目标就是促进矿井用工机制变革,推进矿井轻型发展。
通过引入信息化技术,使矿井各机械化、自动化系统与信息化深度融合,使采掘、运输、排水、供电、压风、提升、通风等全部实现自动化远程控制,甚至无人化控制。通过最大限度地用信息化技术替代人为因素,可以更深层次地减少企业用工,减轻冗员包袱,实现轻装上阵,确保企业未来发展具有更加强劲的竞争力。
实现灾害智能预警和综合治理,推进矿井安全发展是目标之二。
淄矿集团所属矿井灾害种类多、门类全、防治难度大,特别是冲击地压、水、火等灾害随着矿井延伸将日趋严重。虽然通过近年来的科学治理,实现了安全生产,但也存在各类灾害发生与生产组织关系不明、各安全监测系统数据相对独立等问题,导致各类灾害发生诱因、发展趋势、发生规律等无法有效掌控,不能实现精准防灾治灾。
对此,淄矿集团利用“大数据”理念,搭建灾害与数据管理分析平台,将海量的灾害监测数据、生产数据、地质数据进行统一存储,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多维分析和充分掌握,从而更加精准地实现防灾治灾,不断提升矿井灾害治理水平,实现矿井本质安全目标。
第三个目标是优化企业经营管理流程,推动矿井精益发展。
实施精益管理是淄矿集团近年来应对市场形势的一项关键管理措施。精益管理的内涵就是持续改善、消除浪费、降低成本。结合矿井当前精益管理现状,作业环节多、业务流程杂、全面监控难等问题不断显现,等待浪费、搬运浪费、无效工作浪费等现象普遍存在。
对此,通过构建“两化融合”体系,充分依托信息化技术手段,对协同办公、财务、运销、人事管理、物资采购等管控要素进行分析,实现业务流程的信息化,并不断优化、固化管理工作流程,使信息资源充分共享,达到提高业务效率、增强部门协作、促进高效沟通、降低过程浪费、提升企业效益的综合目的。
正通煤业公司
有了思路和目标,如何推进项目与煤矿实际相结合,研发出具有典型意义的“两化融合”项目是最为关键的工作。淄矿集团主要就是抓好了数据集成、智能分析和门户展现“三大平台”的建设,将其作为整个项目的实现方案。
煤矿生产数据的挖掘、采集、清洗、加工、存储和使用,是抓好“两化融合”项目最基础、最关键一环,只要抓住了数据,就抓住了项目实现的“七寸”。
对此,项目组利用大量时间,进行数据集成平台的搭建。特别是为了弄清楚煤矿生产数据在哪里、怎么采的问题,项目组花费大量时间对正通煤业公司进行全面分析和调研,对其30多个业务部门和单位开展了100多次问卷调研,梳理形成560个业务流程、200万字的业务资料,编制了33个单位(部室)的业务流程标准化手册,绘制了368个业务流程图。同时,编制了项目的《主数据规划方案》,完成了对7类主数据进行建模、数据映射等主数据初始工作,接收到MDM系统4个表80多个字段,约60多万条数据。
数据找到了,下一步就是积极着手进行数据的采集工作。
经多方协调规划,完成了正通煤业公司18个自动化系统的数据结构,并完成了数据的提取工作,形成了包括632个数据表、19112个字段的数据仓库,使用数据采集工具进行不间断抽取,累计约8亿条数据。之后,项目组就开始扎实推进数据集市搭建,目前已经创建了 64个数据集市(DW表),当前共有2亿多条数据在平台应用中流通,形成有效的数据资源。同时,项目组专门设计了数据监控板块,从数据采集、数据应用、数据访问三个方面实时监控数据仓库中的数据变化情况,完全契合项目对数据管理这个核心的需求。
数据采集的形成是为了更好地应用。而项目的智能分析平台最直观的作用就是实现数据的应用。
在智能应用平台建设上,项目组从“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,使每个创新应用都做到既有短期可交付成果又有长期规划目标。
正通云眼
在11个课题的技术实现上,项目组立足数据多维度、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,实现精准防灾治灾。该课题无论是建设理念还是实现技术都走在了全国前列。
作为常人看来,信息化与工业化融合一直是看不见、摸不着的东西。为了使本项目能够更加直观地反映出矿井生产经营全过程,项目组加快了第三个平台——门户展现平台的设计开发。在门户设计上突出文化理念相传承,并与淄矿集团门户风格相统一,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,建立正通煤业公司“大数据”平台。根据“两化融合”项目需求,正通大数据内容涵盖了人、机、物、环、供应、销售等11个课题的大部分应用场景。目前已在正通开发完成的系统,能够使用调度大屏、PC、手机等方式进行访问与展现。
一个创新项目的实施,研发是主体,但良好的项目管理机制却能决定项目推进的效率。
为确保项目顺利实施并达到既定目标,又能保证项目实施过程中及时、高效地解决各类问题,淄矿集团制定了详尽的工作机制,为项目研发保驾护航。
充足的资金是项目研发的关键。2015年,正值煤炭市场整体陷入低迷、企业经营异常被动、经济效益不断下滑的严峻形势,淄矿集团坚持科技投入不能减、项目研发资金必须足额保障的理念,企业内部自筹资金1000多万元支持项目研发。
加强项目的组织领导是项目顺利实施的保障。为此,淄矿集团专门成立了项目课题研发组,各个课题研发组成员由正通公司领导班子成员、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。在整个保障体系中,突出了责任的落实,并在整个项目的实施过程中,不断出台系列管理、考核、奖惩措施,确保整个项目的顺利实施。
实施项目的创新不仅仅是探索一项关键技术,更重要的是培养和锻炼自己的科研队伍。为此,淄矿集团项目组创新性地提出了“工程实施+课题研究”的项目管理模式,使各级管理人员和技术、业务人员明确整个项目的目标、建设内容、实施过程,进一步提升企业管理人员的综合素质,着力打造出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了基础,为“智能型”企业建设做好保障。
淄矿集团“两化融合”项目研发的各阶段都与矿井生产密切相关,与各业务部门的工作密切相关。因此,项目组建立起了和公司各业务部门的对接及培训的长效机制,在门户展现平台、主数据、课题应用等方面的研发进程中,不断加强培训对接,创新培训方式,做到项目及课题成熟一个、培训一个、落地一个,让正通煤业公司的各级业务部门,做到能够把建成项目工具学懂、会用、会维护,为整个项目的后期运行和深度开发奠定了基础。
……
当前,以智能化、信息化、大数据、绿色化为特征的新一轮技术革命正在兴起。据IDC最新发布数据显示,67%的全球 1000强企业、50%的中国1000强企业,都把数字化转型作为企业的战略核心。煤炭企业大力推行信息化与工业化融合,进而推动实现转型发展将是大势所趋。
无疑,淄矿集团走在了煤炭行业数字化转型发展的前面,发挥了良好的示范效应,并将引领企业实现华丽转型。