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王虹桥:把握数字经济发展新机遇 赋能煤炭行业高质量发展

栏目:行业动态 发布时间:2022-11-11 作者: 王虹桥 来源: 中国煤炭工业协会网站 浏览量: 1127
据不完全统计,在煤炭生产环节场景中,基于机器视觉的人工智能技术已在采、掘、机、运、通、洗选等100余个细分作业场景现场实际应用,已有29种煤矿机器人在370余处矿井现场应用。

王虹桥:把握数字经济发展新机遇 赋能煤炭行业高质量发展

全面贯彻新发展理念 煤炭行业实现历史性跨越

中国煤炭工业协会副会长、信息化分会会长 王虹桥

 

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央系统谋划、统筹推进数字中国建设,取得了显著成就。我国煤炭行业把握数字化、网络化、智能化发展的历史性机遇,大力推动新一代信息技术与煤炭工业各领域的深度融合,积极推进企业数字化转型和煤矿智能化建设,取得了实质性进展。在此过程中,与其他工业行业相比,煤炭行业从信息技术应用的初学者逐步发展为跟随者、并跑者,在某些领域甚至成为先行者和引领者。两化融合成为煤炭行业转型升级与高质量发展的重要支撑。

新型信息基础设施建设升级 助力煤炭行业引领产业变革

十年来,煤炭行业牢牢把握“新基建”发展机遇,各大煤炭集团逐步将原分散建设管理的信息系统、数据中心整合升级,建设企业“一朵云”,推进新型数据中心建设,实现对服务器、存储、网络设备等统一管理。各类煤矿为满足海量数据传输、存储、应用的新要求,普遍将百兆、千兆工业以太环网升级到万兆甚至10万兆以上;井下无线通信系统从原来的小灵通、3G、4G网络部署,逐步升级到5G、Wifi6、F5G等融合组网通信为主;井下人员定位系统逐渐从RFID区间定位升级至UWB亚米级精准定位等。同时,煤炭企业网络安全防护能力显著提升,从参与统计的20家大型煤炭集团总部情况看,其网络核心设备国产化率平均达到92%,网络安全软件使用国产化率平均达到97%,80%的集团总部对所属单位信息系统有明确的等级保护要求。在此过程中,煤炭行业在5G应用、矿山自动驾驶、工业互联网操作系统等方面走在了各工业行业的前列,引领产业变革与发展。

一是5G在煤矿场景应用走在工业行业前列。煤炭行业作为工业和信息化部等十部门联合印发的《5G应用“扬帆”行动计划》15个重点领域之一,各煤炭企业积极与技术厂家及科研团队协同合作,在专网建设、应用场景拓展、专用设备和技术研发、重要标准制定等方面取得了重要进展。自2020年6月18日,全国首座5G煤矿在山西新元煤矿落成并通过新华社全球直播以来,据不完全统计,全国已有百余个煤矿实施了5G组网和应用,采煤和掘进工作面远程操控、全景视频拼接、露天煤矿自动驾驶、AR智能巡检以及远程诊断等场景应用持续深化,诞生了一批示范性优秀案例。如晋能控股集团三元煤业全国首个5G—DMN智慧矿山项目入选2022世界5G大会“2022年5G十大应用案例”,山东能源集团智慧矿山5G专网应用项目荣获第四届“绽放杯”5G应用征集大赛全国总决赛一等奖,2022年9月中国平煤神马集团上线“5G智能分选星云平台”。

二是自动驾驶技术在煤矿场景率先常态化运行。因矿山自动驾驶应用,能够大幅减少现场作业人员、提升安全水平,同时还具有降低运营成本、提升运输效率、优化管理等特性,被认为是需求最强烈的自动驾驶商用落地场景之一。各露天煤矿企业因地制宜,结合各自场景特征,探索出了不同技术特征的自动驾驶技术路径,率先实现了自动驾驶技术在露天煤矿的常态化运行。例如,国能宝日希勒公司极寒型复杂气候环境露天煤矿无人驾驶卡车编组安全示范工程创造了多项世界和国内“第一”,入围国务院国资委“大国重器英雄榜”,在矿山无人化领域首开“全天候、真无人”先河;鄂尔多斯永顺煤矿实现了全国首个宽体车常态化去安全员作业,在自动驾驶行业树立了又一个里程碑……截至2021年末,我国露天煤矿无人驾驶车辆达146台。此外,自动驾驶技术在井工煤矿无轨胶轮车应用方面正在多个矿区测试运行。

三是工业互联网操作系统在煤矿落地应用。2021年9月14日,国家能源集团神东煤炭集团携手华为公司在北京发布矿山领域首个工业互联网操作系统——矿鸿。双方致力于打造国产自主可控、安全可信、智能互联的工业级操作系统,制定统一数据标准(HCP)协议,构建工业互联网生态体系。矿鸿操作系统的研发应用将有效破除煤矿企业“数据壁垒”,解决“信息烟囱”问题,实现数据融合、共享和智能化应用。截至目前,神东煤炭集团已完成30个厂家44个设备品类2000多台设备的矿鸿操作系统适配。2022年10月,国家矿山安监局批准建设矿鸿工业互联创新国家矿山安全监察局重点实验室。矿鸿系统已陆续在中煤集团、晋能控股集团等推广应用。

新一代信息技术广泛应用 助力煤炭行业转型升级

十年来,物联网、云计算、大数据、人工智能、数字孪生、区块链等新一代信息技术广泛应用于煤炭产业链和企业各场景的方方面面。煤矿由原来的数字矿山逐步进入基于工业互联网技术架构的智能矿山建设轨道,并逐步形成了一整套较为完善的政策、制度、技术、标准体系,打破了原来的“信息孤岛”“数据烟囱”,为煤矿装上了“智慧大脑”。

一是煤矿数字化、智能化建设取得历史性突破。2013年12月27日,神华数字矿山锦界示范矿井正式上线运行。2014年5月8日,陕煤黄陵一号煤矿1001工作面首次实现了智能化无人开采,开启了煤矿智能化建设的新征程。2020年2月,国家发展改革委等八部门印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》;2020年9月24日至25日,全国煤矿智能化建设现场推进会在山东能源集团召开,全国煤矿进入全面推进智能化建设新阶段。此后,相关部门相继印发了《煤矿智能化建设指南(2021年版)》《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》等,开展了首批国家级智能化示范煤矿建设,14个省份先后出台了智能化建设的指导性文件,对智能化建设提供政策、资金、项目支持。截至目前,全国煤矿智能化采掘工作面数量增长至800余个,从薄煤层、中厚煤层到特厚煤层的综采、综放开采都有了较好的应用案例,煤炭采掘技术实现了新的历史性跨越。

二是煤炭工业互联网建设发展快速推进。2019年11月,煤炭行业首个国家工业互联网标识解析二级节点在同煤集团正式上线运行;2020年3月14日,工业和信息化部、应急管理部联合召开的煤炭行业工业互联网应用工作座谈会明确提出,煤炭工业互联网是转变煤炭行业生产方式的重要支撑,提升煤炭安全生产水平的重要手段,优化煤炭行业资源配置的重要平台,煤炭工业互联网进入快速发展新阶段。2020年5月22日,煤炭行业工业互联网工程研究中心依托煤炭科学研究总院组建成立;2020年11月19日,中国工业互联网研究院和山东能源集团牵头成立煤炭工业互联网联合创新中心;2021年11月25日,经中国电子工业标准化技术协会发布了《工业互联网面向露天矿用场景边云协同架构》等两项团体标准;2022年3月,淮北矿业煤矿产业综合管控工业互联网平台正式入选安徽省企业级工业互联网平台;2022年7月22日,中国信通院、安标国家中心与中国煤科信息公司联合成立煤炭行业工业互联网数字化转型促进中心;2022年9月,中国平煤神马集团能源化工行业工业互联网平台入选河南10家工业互联网平台培育对象,煤炭工业互联网建设进入了“快车道”。

三是人工智能(AI)和机器人技术广泛应用。2019年1月,国家煤矿安监局公布《煤矿机器人重点研发目录》,将重点研发的煤矿机器人分为掘进、采煤、运输、安控和救援共5类、38种;2022年8月,科技部印发《关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》,将智能矿山列入首批支持建设10个示范应用场景之一。据不完全统计,在煤炭生产环节场景中,基于机器视觉的人工智能技术已在采、掘、机、运、通、洗选等100余个细分作业场景现场实际应用,已有29种煤矿机器人在370余处矿井现场应用。此外,在煤炭产业链其他场景,人工智能技术也已实现广泛应用。例如,内蒙古伊泰集团红庆河煤矿智能物流现场一体化管理系统(智能煤场)实现了煤矿物流现场业务全流程智能化;陕煤张家峁煤矿实施了智能照明与用电管理、智慧餐厅、智慧安防等智慧矿区建设,给矿区职工创造了便捷、绿色、环保、安全的新生活;中国煤科信息公司开发了“财务小智”机器人,具备资金计划管控、成本费用管控、账务网上报销、财务风险防控、异地远程办公和业务移动审批等功能;山西焦煤集团应用RPA机器人替代人工,在财务数据上报、文件识别、结转凭证生成等方面深化应用;郑煤机集团真正实现了“智能”制造。

四是努力探索数字孪生、区块链等新技术,解决实际问题。2020年4月,中国矿业大学(北京)葛世荣教授团队首次公开提出了数字孪生智采工作面系统的概念、架构以及构建方法。2021年5月,国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿开始进行矿山数字孪生系统建设。该系统将无人驾驶卡车虚拟仿真系统与无人运输作业智能管理平台、无人驾驶控制器结合为一个完整的大型仿真系统平台,填补了国内采矿行业空白。陕煤集团小保当煤矿基于数字孪生+数字仿真技术,通过对整个园区的数字化精准映射,打造了一个“孪生”的智慧园区。华阳新材料集团搭建了基于区块链技术的底层可信数据平台,实现了气凝胶粉产品的生产、库存、销售每个环节的可溯源。陕煤神南产业公司打造的“煤亮子”煤炭生产综合服务平台,建设了区块链可信贸易流转平台、大数据智能风控平台、一站式融资服务平台和仓储物流监管平台,实现交易可信、风险可控的新生态。国家能源集团信息公司成立了区块链创新中心,承建的碳核查、碳交易数据上链存证系统成功上线,实现了该集团区块链技术应用的首次落地。

煤炭企业数字化转型升级 助力企业改革与体制创新

十年来,煤炭行业经营管理系统建设逐步从原来的单项业务系统分别建设,发展为集团统一标准、统一架构的综合管控平台建设,ERP、数据中台架构体系和系统成熟而广泛地在各大煤炭集团落地应用。两化融合不仅为煤炭行业带来了技术的进步,更为企业推动组织体系、管理方式、决策机制、服务模式的变革与创新提供了坚强的支撑。

一是两化融合助力煤炭企业组织体制和决策机制变革。2012年10月,神华集团以“SH217”工程为依托成功实现ERP系统试点上线;2012年年底,山东能源集团召开ERP试点项目上线动员会,ERP系统开始试点上线。经历十年的发展,各大煤炭集团基本形成了ERP和数据中台等成熟的经营管理技术架构体系。各类数据的互联互通和大数据智能分析技术改变了企业管理者传统的决策方式,使其更加高效、科学、精准。

二是两化融合助力煤炭企业管理效能提升。从2015年10月兖矿集团正式启动煤炭行业首家共享中心建设以来,财务、人力资源等共享平台和中心模式已在各大煤炭集团广泛成熟应用。淮河能源集团在物资、财务、投资、人力、营销、合规等六大方面业务实现了数据流与物流、资金流、业务流全面融合和集成,实现了流程高效流转、集团管控有力、决策科学高效的目标。徐矿集团形成了以生产经营为核心的调度一体化平台、以业财一体化为核心的经营管控平台、以门户协同为核心的流程管控平台、以IT运维为核心的数字化运维保障平台。

三是两化融合助力煤炭企业产业链协同和服务模式创新。两化融合改变了传统的煤炭产业链、供应链格局,推动煤炭企业由生产型向生产服务型的综合能源服务商转变。中煤集团建设的“中煤易购”采购一体化平台,基于“互联网+采购”新型商业模式,打通了与ERP系统采购计划、订单、入库、结算、物料管理等业务流程,打造了全流程网上采购供应链平台。伊泰集团打造了煤炭供应链工业互联网平台,从煤矿物资采购开始,将物流仓储、煤炭生产与洗选加工及后端地销、发运、物流、铁运、船运、贸易与销售管理等全部业务链打通,不同业务主体在集成统一的云平台上实现业务互通、数据共享、流程集成、全面协同。河南能源集团打造了大宗商品交易平台,成为全国唯一一家能够同时提供煤炭、化工、有色等多种大宗商品现货线上交易的平台。晋陕内蒙古等主要产煤地区依托政府和大型煤炭集团建设区域煤炭交易中心,通过网上挂牌销售、竞价采购、竞价销售等交易方式推动煤炭交易线上化、透明化、远程化,并配套资金监管、在线派车、物流监测等信息技术服务,为煤炭供需双方增加交易机会、降低交易成本、稳定市场价格、提高交易效率、规避交易风险提供了支持和保障。2021年,七大主要区域煤炭交易中心交易量超过12.7亿吨,成交金额超过8500亿元。

数字产业体系逐步形成 给煤炭行业发展注入新动能

十年来,煤炭行业数字产业从无到有,逐步壮大,建立起了从智能传感器、信息通信设备、智能装备、特种机器人到操作系统、各类信息系统软件、工业互联网平台和APP、大数据及智能分析平台、电商平台等较为完整的数字技术产业生态体系。随着煤炭工业两化融合程度的加深,数据越来越成为煤炭企业生产经营决策的关键要素,服务于煤炭数字化、智能化发展的信息技术产业体系逐步发展壮大,服务保障体系逐步形成。十年来,煤炭企业创立的信息技术公司逐步发展壮大,2021年,年营业收入过亿元的公司发展到超过30家,其中年营业收入超过10亿元的增至3家。

一是煤炭信息技术产业快速发展。据中国煤炭工业协会最新发布的《煤炭信息技术产业发展报告2022》数据显示,进入“十四五”以来,煤炭行业处于“双碳”目标推动行业转型与高质量发展,能源保供促进行业运行景气度提升,以及产业政策推动行业数字化、智能化加速建设三期叠加的发展阶段。煤炭行业进入两化深度融合期,带动了信息技术产业的快速发展。2021年,煤炭信息技术产业营业收入同比增长30.7%,实现利润同比增长48.3%,研发投入同比增长39.15%。

二是煤炭信息技术产业生态体系逐步完善。煤炭行业数字化、智能化的快速发展,吸引了国际国内、行业内外各类信息技术企业的关注。华为、中兴、各电信运营商等信息通信公司,阿里、腾讯、百度等互联网公司,海康威视、大华、科大讯飞等人工智能类公司以及电力、化工等相关产业信息公司纷纷将业务延伸至煤炭领域,甚至将布局重点放在煤炭行业。此外,龙软科技、科达自控、北路智控等一批专注于服务煤炭行业的信息技术公司在国内主板上市,这些顶尖厂商和高级人才团队的加入,使通过底层核心技术和平台连接煤炭信息产业链上的各类公司成为现实,在构建和完善数字化整体解决方案,解决煤炭企业整体数字化转型需求的供给侧难题方面找到了路径。基于各类信息技术应用的产学研用单位协同合作,成立了各种创新联盟、协同中心、联合实验室等,加快了煤炭信息技术产业链生态体系的构建与完善。

三是煤炭信息技术保障体系加速构建。中国煤炭工业协会针对煤炭行业两化融合与数字化转型重点领域,组织编制了“十三五”“十四五”行业两化融合发展的指导意见,配合政府部门组织开展了相关政策标准编制工作,2018年至2021年,发布煤矿智能化相关标准13项;组织召开各类现场推进会、主题论坛、技术研讨会、专业培训等,并推荐相关优秀成果在上海进博会、北京服贸会等国家级展会平台宣传推广;组织相关单位编制并发布了《中国煤矿智能化发展报告》《煤炭企业信息化基础设施白皮书》《5G+煤矿智能化白皮书》《煤炭信息技术产业发展报告》《煤炭企业网络安全工作指南》《煤炭行业两化融合研究趋势分析报告》等,指导行业相关领域发展;组织修订《国家职业分类大典》,将智能化开采员、智能化掘进员、采矿安全监控系统值班员纳入到新工种,鼓励涉及行业智能化开采、掘进、巡检、运输等领域的技术技能人员优先申报煤炭行业技能大师,目前命名的信息化、智能化相关领域技能大师超过300人,技能大师工作室超过100个;开展了全国煤炭行业职工数字素养与技能提升网络知识竞赛,超过23.8万名行业职工参与活动,中国煤炭学会开展了第一届全国煤炭行业矿山AI大模型大赛等。此外,中国矿业大学、中国矿业大学(北京)等行业特色院校开设了智能采矿工程、人工智能、大数据等新专业,为煤炭行业两化融合发展提供了基础人才保障。

十年来,新一代信息技术与煤炭工业各领域的深度融合发展结出累累硕果。“煤矿井下智能化采运关键技术”等2个项目荣获国家技术发明奖,“智能煤矿建设关键技术与示范工程”等3个项目荣获国家科技进步奖;2个智能化类项目荣获中国工业大奖表彰奖;王国法、葛世荣两名相关领域专家荣膺中国工程院院士;煤炭行业累计共有11个项目入选工信部工业互联网试点示范项目,7个项目入选大数据产业发展试点示范项目,9个项目入选制造业与互联网融合发展、智能制造试点示范项目;3个项目入选国务院国资委国有企业数字化转型典型案例,1个项目入选国家能源局“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目;3个煤矿机器人项目入围国家重点研发计划“智能机器人”重点专项,中国工程院重点咨询项目“我国煤炭行业高质量绿色智能发展战略研究”“煤炭工业数字化发展战略研究”相继启动。

回首十年,煤炭人在奋斗中取得突破,在创新中实现跨越。煤炭行业将高举习近平新时代中国特色社会主义思想伟大旗帜,把学习贯彻党的二十大精神的政治热情转化为推动煤炭工业高质量发展的强大动力和生动实践,踔厉奋发、勇毅前行、团结奋斗,努力为全面建设社会主义现代化国家作出新贡献。


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