有色金屬行業數字化轉型路徑分析

李玉煒

(中國恩菲工程技術有限公司, 北京 100038)

0 前言

自全球金融危機發生以來，新一代數字通信技術發展迅速，以數字智能制造為代表的產業變革日益興起，數字技術與先進制造技術的融合日益加深，數字智能化已成為各國制造業發展的主要趨勢。經濟發達國家和地區相繼推出以推動智能制造為核心的制造業新發展戰略，以期在新一輪的技術革命浪潮中取得先發優勢，再造核心競爭力。與此同時，我國的經濟發展正處在新科技革命、產業變革與發展模式轉變深度融合的歷史性交匯期，數字化轉型已經成為推動我國經濟發展動力變革、效率提升、由低質量向高質量跨越的重要手段。

習近平總書記在2018年兩院院士大會上指出，要把握數字化、網絡化、智能化融合發展的契機，推進互聯網、大數據、人工智能與實體經濟深度融合，以信息化、智能化為杠桿培育新動能，做大做強數字經濟。我國“十四五”發展規劃綱要也明確提出，要充分發揮海量數據和應用場景豐富的優勢，加強關鍵數字技術創新應用，加快推動數字產業化，推進產業數字化轉型，不斷做強做優做大我國數字經濟[1]。新冠肺炎疫情以來，盡管我國經濟與全球經濟一起面臨前所未有的困難與壓力，但我國的數字化經濟卻得以快速發展。2020年，中國數字經濟規模達到了39.2萬億元，GDP比重達到38.6%，增長速度也保持在9.7%的高位，成為穩定我國經濟增長的關鍵動力[2]。

有色金屬行業是傳統的流程型基礎工業之一，在數字經濟高速發展的大時代背景下，也面臨著技術升級與轉型發展的機遇與挑戰。近年來，面對去產能、調結構的發展要求，向數字智能化制造轉型，提質增效，是有色金屬行業實現由同質低效、低附加值制造向高效高附加值制造轉變的核心手段。在產業人力資源日益緊缺、人工成本持續攀升的現實困境下，智能制造機器替代已成為有色金屬行業實現減員增效的有效途徑。同時國家先后制定出臺《中國制造2025》《智能制造發展規劃(2016—2020年)》《有色金屬行業智能工廠(礦山)建設指南(試行)》等系列規劃及指導性文件，為有色金屬行業向數字化轉型提供了政策保障。以云計算、物聯網、大數據和人工智能等為代表的新一代信息技術蓬勃發展，先進計算、高速互聯、智能感知等技術領域創新方興未艾，深度學習、機器視覺、虛擬/增強現實乃至無人駕駛等技術及應用創新層出不窮[3]，為有色金屬企業由傳統制造向數字智能化制造轉型提供了信息技術基礎。

1 有色金屬行業數字化轉型的現狀

有色金屬行業屬于基礎傳統工業，企業間發展不平衡，對數字化轉型需求的迫切性也存在顯著差異；行業總體的數字智能制造體水平低，與汽車、電子及航空航天等先進制造行業相比存在顯著差距，即使與同為流程型行業的化工、電力、鋼鐵冶金等行業比較，也存在明顯的差距。

1)有色金屬礦產資源具有品種多、規模小、分布散的特點。受此影響，有色金屬行業的產業集中度不高，數字智能化建設普遍缺乏統一的頂層設計與規劃，從建設、生產到管理，缺乏統一的指導與規范的約束，各生產、運營管理系統間的互聯互通性低、融合性差，“信息孤島”現象嚴重。

2)廢棄資源缺乏綜合利用，能源管理的精細化水平較低，能源管理與生產運行間缺乏有效的協同，單位產量能效水平偏低，高危化學品、廢水、廢氣、固體廢物的全生命周期缺乏有效的監管，可溯源性弱。

3)受物料屬性和加工過程特殊性的限制，生產數據無法實時或快速獲取，大數據、物聯網和云計算等新一代信息技術在生產實時監控、數據捕捉、預警報警機制等環節的應用明顯不足。

4)行業內從設計、建設到生產實施、過程管控所使用的工業軟件對外依賴度高，大型國產裝備的可靠性有待提升，智能感知控制所需的工業傳感器關鍵元器件國產化率低，同時，企業的精細化管控手段較落后，缺乏虛擬制造技術的有效應用。

5)生產組織管理與運行控制對于管理與作業人員的經驗與知識的依存度高，智能化建設人才短缺，特別是生產組織與作業環節，嚴重缺乏具備數字化、智能化理念以及具備一定知識儲備與能力的基層管理人員和專業操作人員。

2 有色金屬行業數字化轉型發展實施路徑

智慧礦山、智能制造和智能工廠是有色金屬行業進行數字化轉型，實現產業結構調整升級和技術創新驅動發展的重要抓手。在新一代信息技術高速發展的今天，如何結合有色金屬行業數字智能化轉型升級的實際需求，形成引領有色行業的數字化轉型解決方案，是目前亟待解決的核心問題。

2.1 加強頂層設計，制定數字化轉型發展戰略規劃，為數字化轉型升級提供戰略指引

對于有色金屬這類傳統行業而言，數字化轉型是一個長期的、螺旋式上升的發展過程，因此必須加強頂層設計，做好戰略引領，從戰略規劃的層面，客觀分析企業發展面臨的內外部競爭環境與轉型的壓力，準確定位，明確目標。圍繞構建數字經濟時代的核心競爭力，做好頂層架構與實施路線圖的設計，堅持“一張藍圖繪到底”。同時，與企業年度經營工作計劃密切結合，對數字化轉型戰略行動方案進行年度指標分解，明確實施部門與目標要求，加強動態跟蹤與閉環管控，確保數字化轉型戰略行動方案落地實施。

2.2 提升數字治理能力，完善基礎平臺建設，著力夯實數字化轉型基礎

1)運用人工智能、數字孿生、5G技術、云計算、區塊鏈等快速迭代更新的信息化技術與手段，建立起符合企業自身發展要求的“大中臺、小后臺”或者“執行前臺、業務中臺、戰略后臺”[3]等新型數字化架構模式；增加新一代數字信息技術基礎設施建設投入，為企業數字化轉型提供高效數據與服務支撐。構建適應數字化轉型發展的賦能型組織架構體系，優化管理流程，消除信息孤島，提升資源的利用效率，打造實時協同優化的智能組織生產體系。

2)應用信息化和工業化融合管理體系標準(GB/T23000系列)，加快建立以數據為驅動力的數字化轉型戰略架構和閉環管控機制，最大化數據價值，實現數據對話、數據管理與管控流程的高度融合，從而達到使用數據進行決策的目標。快速推進數字化轉型所需的基礎設施建設，通過大數據中心、工業互聯網平臺等新一代信息技術基礎設施的使用，快速集聚數據資產，提升大數據、邊緣計算、人工智能等數字信息技術的行業場景應用，全面推進實時互聯、動態預測、協同控制的智能管控系統的應用。大力推進兩化融合體系與質量管理、安全管理、職業健康管理體系的融合互通，建立數字化轉型的對標管理機制，形成常態化對標診斷，持續推動新一代信息技術與企業管理融合發展。

2.3 以創新為核心驅動力，打造綠色智慧礦山、環保智能工廠，帶動全行業實現數字化轉型

2020年，國家工信部、發改委、自然資源部聯合編制發布《有色金屬行業智能工廠“礦山”建設指南(試行)》，明確了我國有色金屬行業智能升級、數字化轉型的建設目標：在現有信息化基礎設施水平的基礎上，通過使用物聯網、大數據、人工智能、5G技術、邊緣計算、虛擬現實等新一代信息技術，實現傳統礦山、冶煉廠逐步向安全、綠色、環保、節能、協同高效、快速響應的綠色智慧礦山、環保智能工廠的轉型發展[4]。

要做實做優綠色智慧礦山、環保智能工廠，需以創新驅動為引領，統籌配置優質創新資源，保障資金與高端專業人才投入，廣泛開展內外部合作，針對前沿技術、核心技術、“卡脖子”技術攻堅克難，打造有色金屬行業的“智慧大腦”。對有色金屬礦山、冶煉、加工制造的設計建設、創新示范、智能裝備等進行數字化賦能；推廣智能一體化解決方案，引領行業的科技進步。聚焦企業生產制造和運營管理層面，大力推行生產設備智能化改造，推廣成套智能裝備的擴大應用；加強對產品生產、物料流通、設備運行、能源消耗等實時生產數據的實時監控與即時分析，科學決策、精準執行，實現對生產過程與管理決策流程的優化；聚焦產業發展，通過對供需信息、制造資源等數據的分析，實現資源優化配置，推行智能服務。

2.4 加強基礎應用研究,構建資源共享、高度協同、融合發展的產業鏈生態圈

以企業為主體、市場為導向，加強行業內企業間的協同合作，由頭部企業牽頭建立跨企業、跨部門的聯合創新團隊,開展面向有色金屬礦產資源高效、綠色、安全的交叉學科關鍵共性基礎應用研究，針對有色金屬工業軟件、智能裝備、傳感器關鍵元器件、深地開采、綠色凈零礦山、綠色加工、智能制造等前沿性課題，開展多學科、跨部門的交叉研究工作，形成產、學、研、用高度融合的“平臺+生態”模式的行業智能建設創新生態體系。對產業發展要素與傳統管理模式在數字化平臺基礎上進行重構，實現管理無縫銜接、產業鏈上下游企業間數據貫通、資源共享、高度協同。依托數字化、智能化打造規模化數字創新體，形成新的生產力、競爭力，構建和諧共贏的產業鏈生態圈，形成產業融合的數字化產業生態。

2.5 培養數字化人才，打造數字化轉型隊伍，構建數字化轉型組織架構

目前有色金屬行業的數字化轉型受到數字化、智能化建設人才短缺的掣肘，因此行業內各企業應以目標為導向，打造覆蓋管理、建設、運維、應用多領域的高素質、高水平數字化轉型人才隊伍，建立由數字化從業人員、專業人才、技術專家三個層次組成的人才梯隊，從人才層次與能力結構兩個方面強化數字化技術人才隊伍，為企業實施數字化轉型提供堅實的人才保障。構建數字化人才培養標準體系與人才培養方法，打造數字化轉型培養體系，建設快速體驗、開放共享的培訓模式；推進績效變革，建立適應企業數字化轉型發展的績效評價與激勵機制。與此同時，打造層級扁平、協同共享、快速響應、生態創新為主的平臺型組織架構，實現組織結構扁平化、組織關系網絡化、組織規模靈活化，形成“小前端+大平臺+富生態+共治理”[5]的數字化轉型賦能型組織形式。

3 結束語

在數字經濟時代，傳統企業除了面臨來自同行業企業升級和創新帶來的競爭壓力，更要面對具有互聯網基因的新型企業切入所帶來的全新競爭壓力。有色金屬行業的傳統企業必須迎接構建數字化經營管理模式的重大變革，把握機遇，搶占行業數字經濟的制高點，打造數字競爭優勢，進一步推動企業高質量發展的戰略選擇和關鍵布局。

數字化轉型要堅持戰略引領，統籌規劃，分步實施。堅持問題導向，因企制宜，充分考慮現實基礎，結合企業數字化轉型發展的需求，一企一策，針對性進行數字化建設。堅持以創新為驅動力，積極探索新一代信息技術的應用。加強數字化專業人才與復合型人才隊伍建設，形成從技術攻關、轉化應用到建設實施、運營維護全專業的系統保障人才格局。堅持改革創新，探索建設數字化創新中心、創新平臺、大數據中心、數據中臺等新型數字化組織形式，構建適應數字化發展的運行體制機制，打通信息流通渠道，消除管理冗余，提高應對環境變化的響應能力，形成差異化競爭優勢，持續用數字化轉型推動企業與行業轉型。