以“四位一體”推進煤炭企業“兩化”深度融合

文/翟勃 王衛龍

推動信息化和工業化深度融合，是煤炭企業信息化建設的必然要求。山東能源淄礦集團始終堅持把推進“兩化”融合作為推進企業科學發展、轉型發展的重大舉措來抓，通過對當時煤炭行業自動化、信息化應用現狀分析，并結合企業轉型升級要求，確定了“基于物聯網的兩化深度融合技術研究”課題，以高定位、精研發、強管理、重保障“四位一體”方式，在陜西正通煤業公司進行試點研發，努力探索符合淄礦實際的“兩化”融合發展道路，目前已經取得初步成績。

一、高境界定位“兩化融合”體系架構

淄礦集團“兩化融合”項目的實施定位于高起點、高標準，將項目做成國家具有典范意義的重大科技創新項目。

一是明確項目定位。淄礦集團“兩化融合”項目在立項伊始就堅持高境界定位，以全球的視野，超前的技術理念進行總體設計，借鑒了以智能制造為主導的“德國工業4.0”的先進理念，重點研究物聯網、云計算、大數據等信息技術，在煤炭企業技術、產品、業務、產業各方面和各層面的應用、滲透和融合，努力為實現煤炭企業由粗放型、自動化生產到集約型、智能化生產方式轉變，提升礦井的生產效率、安全保障水平和運營效益，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優為特點的新型工業化發展道路。

二是明確項目架構。在總體設計思想的基礎上，淄礦集團將項目提煉為以 “四塊三層兩翼一中心”為主要架構的全礦井研發體系，圍繞企業“人、機、物、環”四個方面，以建立“基于礦井人力資源的管理控制模塊”“基于礦井機械化自動化條件下的產品生產和營銷管理模塊”“基于礦井市場化條件下的產品成本核算與控制模塊”“基于礦井安全生產環境監測監控下的本質安全管理模塊”的“四塊”為研究主體，從礦井的設備層、數據層、應用層“三層”的數據全面處理為技術手段，構建以客戶需求為主導的新型“智慧供應鏈”和“智慧銷售鏈”為“兩翼”，最終形成以企業效益為目標的“一中心”。以此構架為基礎，不斷優化企業資源配置，提高企業資源利用率，提升企業的管理能力、營銷能力和資源整合能力，提升礦井智能化生產水平，加速企業轉型升級，最終實現安全、高效、綠色運營。

三是明確實現核心。在明確項目定位和架構的基礎上，淄礦集團將“兩化融合”項目推進的核心放在數據的采集和應用上。通過將礦山地理、地質、礦山生產、安全管理、產品加工與運銷、礦山生態等綜合信息全面數字化，將感知技術、傳輸技術、信息處理、智能計算、現代控制及信息管理技術等與現代采礦及礦物加工技術緊密相結合，構成礦山中人與人、人與物、物與物相聯的網絡，動態詳盡地描述并控制礦山安全生產與運營的全過程。

二、高標準推進“三大平臺”研發建設

淄礦集團將數據集成平臺、智能分析平臺和門戶展現平臺“三大平臺”建設作為切入點、著力點和落腳點，全力推進項目的研發工作，取得了階段性的成果。

一是抓數據，構建數據層平臺。數據集成平臺是正通“兩化融合”項目建設的核心，扎實做好數據采集工作是關鍵。利用3個月時間，對正通煤業公司進行全面分析和調研規劃，編制了包含12項內容的調研表，對33個業務部門和單位累計開展問卷調研100余次，梳理形成200萬字的業務資料、560個業務流程，編制368個業務流程圖，在此基礎上，形成正通“兩化融合”項目《主數據規劃方案》。經多方協調規劃了正通20個系統的數據結構，完成了14個系統的數據提取，形成了包括450多個數據表、1900余字段的數據倉庫。使用數據采集工具 （浪潮ETL產品IDI）對12個子系統的數據進行不間斷抽取，累計采集約8億條數據。以智能供應鏈、物料消耗、決策支持三個創新應用為主已經創建了64個數據集市 （DW 表），當前使用數據2億多條。為更好將現有GIS系統數據融入 “兩化融合”項目中，采用浪潮iGIS產品與龍軟的GIS產品進行對接，底層數據、GIS應用由原系統處理，門戶展現平臺完成網頁中的集中（WEB）展現。

二是抓集成，構建智能分析平臺。在項目規劃上，從“人、機、物、環”四方面入手，充分結合現場實際，共確立了“大型設備運行全生命周期管理與應用”等11個方面的創新研發課題，這11個業務應用課題均涉及到動態、海量、實時數據的應用分析，都體現了業務的橫向關聯分析，將為“兩化融合”項目的全面深入開發奠定基礎，同時將檢驗現有自動化系統的可靠程度以及對“大數據”應用的支撐能力，為礦井向“智能型”方向發展探索突破點。在研發模式上，創新提出課題研發、戰略分析、規劃設計和開發實施四步戰略，相應編寫具體的實現方案，使每個創新應用都能做到既有短期可交付成果又有長期規劃目標。在技術實現上，以數據多維度、跨業務的分析為重點，以分析工具平臺化、智能化為根本，發揮不同廠家分析平臺（浪潮商業分析平臺BA，東方國信工業互聯網BIOP產品等）的特點綜合集成，形成分析能力高效、業務擴展能力強的智能分析平臺基礎。例如，實施的“礦井災害防治智能化分析應用”課題，通過建立礦井綜合災害分析系統平臺，平臺從通防、防沖、防治水等各監測系統以及生產和其他相關數據倉庫提取數據，通過跨業務部門數據的綜合分析和建模預警，實現歷史數據仿真、智能建模、可視化現場數據分析、數據擬合、機器學習等多重功能，將“大數據”分析與災害治理有效融合，從而對災害與地質、災害與生產、災害與災害之間相互關聯的規律進行分析掌握，實現精準防災治災，不斷提升礦井災害治理水平。

三是抓展現，構建綜合展示平臺。淄礦集團“兩化融合”項目“三大平臺”的建設，一直遵循同步設計、同步研發的原則，為保證各類研發成果能夠及時展現，優先加快門戶展現平臺的設計開發。對此，在門戶設計上突出文化理念傳承，并與集團公司門戶風格相統一，快速完成門戶整體框架、風格以及礦井20個自動化、信息化系統的單點登錄需求的調研論證。在此基礎上，安排專業人員準備企業門戶展現平臺的整體框架、風格等內容所需的演示軟件、調研方案、設計方案等資料。安排專人進行規劃方案的編寫與確認、效果圖與靜態頁面的開發、外網域名與微信公眾號的申請、生產服務器部署搭建、管理員上線培訓等工作，實現了門戶展現平臺快速建設、快速應用。為更好展現正通項目基于大數據建設理念，引入浪潮“云眼”系統，與門戶展現相融合，確定使用浪潮“云眼”系統作為11個課題的載體，根據“兩化融合”項目需求，正通大數據內容基本涵蓋了人、機、物、環、供應、銷售等11個課題的大部分應用場景，完成系統在正通的開發，能夠使用調度大屏、PC、手機等方式進行訪問與展現。

三、高效率完善“兩化融合”研發管理模式

淄礦集團兩化融合項目不是單純的系統集成，而是一項系統的信息化和工業化深度融合的創新。因此，在項目實施過程中，始終將創新元素融合進項目中來，力求打造出符合企業特色的項目研發方式和管理模式。

一是以高境界定位推進業務調研。傳統的數據集成項目都是對現有系統的物理集成，而淄礦集團“兩化融合”項目則需要將井下和地面所有業務數據進行采集并統一標準，建立數據倉庫形成大數據管理平臺。因此，扎實的調研和數據采集是項目成敗的關鍵。通過創新調研方法對業務流程的詳細調研，將現有管理系統的數據和非系統的其他業務數據全面理順成一個以經營管理、安全生產各環節為主線的業務流，再將各部門、各單位的工作在這條業務主線上進行輻射，并轉化為對應業務所需的數據流。整個礦井的運行軌跡將以數據為核心在整個項目中展開，這將大大提高項目的推進效率并促成后期研發成果的高境界定位。

二是以國際化思維實施災害防治。項目組協同東方國信課題組對正通煤業公司防沖研究所、地測防治水研究所和通防研究所進行多次專題調研，對三個研究所面對的礦井災害情況、治理手段、方法進行了詳細的專題討論，并借鑒英國cotopaxi公司、美國c3iot公司在物聯網、數據分析等方面的先進經驗，確定了公司災害治理防治思路，利用全球領先的物聯網、大數據分析思路，支撐礦井綜合災害防治治理。

三是以創新的管理模式為項目提供保障。在項目的實施中，創新應用“工程實施+課題研究”的模式進行整個項目的管理，能夠使各級管理人員和技術、業務人員進一步明確整個項目的目標、建設內容、實施過程，進一步加強了企業管理人員的綜合素質，有助于為企業打造既懂技術又懂管理的復合型人才，為項目成果產業化轉化奠定基礎，為“智能型”企業建設做好保障。

四、高水平規范“兩化融合”項目管理保障體系

淄礦集團不斷研究和規范強化“兩化融合”項目保障體系的構建，確保項目順利實施。一是建立保障體系。成立了“兩化融合”項目實施領導小組，正通煤業企業信息化領導小組成員為兩化融合項目實施領導小組成員，由公司主要責任人任組長，公司班子其他成員為副組長，副總工、各部門負責人為成員。成立了公司兩化融合項目課題研發組，15個課題研發組成員由公司領導班子成員、副總工程師、各業務部門負責人、相關部門和單位業務技術人員組成。在整個項目的實施過程中，不斷出臺系列的管理、考核、獎懲措施，確保整個項目的順利實施。

二是強化培訓融合。項目組成員及公司各單位人員對統一的項目推進思路、工具掌握存在差距。對此，在正常項目開展的同時，不斷開展各類交流活動，互通有無，消除差異，推進工作。先后由浪潮集團為項目組及公司各業務口開展主數據、浪潮BI萬能查詢系統等方面培訓20余場次100余人次。集團公司駐礦小組技術人員充分發揮各自業務專長，通過下井實踐、座談交流、業務指導等方式，分別給浪潮、東方國信、西安郵電大學等人員講解煤礦安全生產和經營管理業務，助推項目實施。

三是推動項目創新。項目注重國家行業發展潮流，不斷更新工作觀念，積極走出去與先進互聯網企業和科研高校對接，保證項目整體實施上更加符合當前國家戰略發展趨勢。積極與各高校和科研院所開展交流，充分借鑒他們在基礎物聯網、大數據等方面的科研成果，并根據現場和項目進展情況，進行分析和梳理，使項目推進更富有創新力和創造力。