2022-09-03
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2022年07月09日中國(guó)煤炭報(bào)m3版
陜煤集團(tuán)加快布局智能化發(fā)展新賽道——
從“系統(tǒng)智能化”邁向“智能系統(tǒng)化”
從2014年黃陵礦業(yè)公司建成首個(gè)成套國(guó)產(chǎn)裝備智能化無(wú)人工作面，到如今陜煤集團(tuán)所屬38對(duì)礦井智能化產(chǎn)能已達(dá)到1.8億噸/年，占總產(chǎn)能的93%，94%以上采煤工作面實(shí)現(xiàn)了智能化開(kāi)采，成效斐然。近年來(lái)，陜煤集團(tuán)加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加快新一代數(shù)字技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新，核心競(jìng)爭(zhēng)力穩(wěn)步提升。
以地質(zhì)條件最為復(fù)雜的黃陵礦業(yè)公司所形成的智能化建設(shè)體系為藍(lán)本，陜煤集團(tuán)依據(jù)陜北、彬黃、關(guān)中礦區(qū)不同的地質(zhì)賦存條件、地質(zhì)災(zāi)害情況以及煤礦智能化建設(shè)基礎(chǔ)等建設(shè)條件，對(duì)36對(duì)生產(chǎn)礦井劃分三類，開(kāi)展煤礦智能化建設(shè)，積極開(kāi)展技術(shù)路徑研究與重點(diǎn)科研任務(wù)攻關(guān)。各單位結(jié)合自身實(shí)際，持續(xù)加快智能化建設(shè)，有效解決沖擊地壓、高瓦斯、煤與瓦斯突出等災(zāi)害的智能預(yù)判預(yù)知，不斷提升煤礦安全生產(chǎn)水平。
目前，陜煤集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了采煤、掘進(jìn)、輔助、機(jī)器人、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、智慧管理等多個(gè)方面的智能化。黃陵礦業(yè)公司發(fā)布了行業(yè)首個(gè)智能化無(wú)人綜采工作面企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，陜煤集團(tuán)累計(jì)發(fā)布智能化開(kāi)采等2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、9項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和8項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，逐步形成了企業(yè)智能化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系。
構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系
2021年10月20日，全國(guó)煤炭行業(yè)“首個(gè)全礦井智能化運(yùn)行”啟動(dòng)。張家峁礦業(yè)公司歷經(jīng)4年建成了信息基礎(chǔ)設(shè)施、地質(zhì)保障、采煤掘進(jìn)、主煤流運(yùn)輸、通風(fēng)管控等13個(gè)智能化系統(tǒng)和50個(gè)智能化子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全礦井智能化。
他們根據(jù)王國(guó)法院士“煤礦智能化支撐的柔性生產(chǎn)供給體系”理論，打造了張家峁“智能工廠”全新生產(chǎn)模式。
這一模式即按照市場(chǎng)個(gè)性化需求，張家峁礦業(yè)公司通過(guò)安全生產(chǎn)智能化綜合管控平臺(tái)以人工智能方式，選取相應(yīng)煤種工作面，配置原煤運(yùn)輸路徑和啟動(dòng)順序，定制化洗選、倉(cāng)儲(chǔ)、自動(dòng)化裝車，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)鏈的可配置化，多煤種、多系統(tǒng)、多單元能夠快速轉(zhuǎn)換與協(xié)同生產(chǎn)。這一系列過(guò)程，輔助人機(jī)換系統(tǒng)智能巡檢涉及多個(gè)設(shè)備群、830余臺(tái)設(shè)備，每班減員43人。
“智能工廠是一種按需生產(chǎn)的先進(jìn)生產(chǎn)方式，通過(guò)智能化打通了產(chǎn)業(yè)上下游的供給方式，給出了最優(yōu)解。”張家峁礦業(yè)公司通風(fēng)副總工程師、生產(chǎn)技術(shù)管理中心副主任范生軍說(shuō)。
數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，該公司一系列首創(chuàng)性創(chuàng)新成果，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，經(jīng)營(yíng)管理所有系統(tǒng)智能化作業(yè)占比80%以上，礦井累計(jì)減人345人。
這是陜煤集團(tuán)致力于以現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ)，進(jìn)行專業(yè)化整合，做好現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全鏈條改造，推動(dòng)主業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，努力向產(chǎn)業(yè)鏈中高端延伸的生動(dòng)實(shí)踐。
近年來(lái)，陜煤集團(tuán)以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為抓手，以智慧礦山、數(shù)字化車間、智能化工廠為切入點(diǎn)，通過(guò)機(jī)器換人、智能化改造，從點(diǎn)到線、從線到面、從面到網(wǎng)，不斷整合重塑，持續(xù)推進(jìn)，通過(guò)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)集成，構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
目前，陜煤集團(tuán)煤炭板塊礦井13大類792項(xiàng)生產(chǎn)輔助系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中控制，自動(dòng)化控制率由2018年的35%提高到100%，固定崗位減少3000余人；五大類智能機(jī)器人加速應(yīng)用。
試點(diǎn)智慧礦區(qū)初步成型
早在“十三五”開(kāi)局之年，打造智慧礦山就在陜煤集團(tuán)達(dá)成了共識(shí)。經(jīng)過(guò)“規(guī)劃設(shè)計(jì)—實(shí)施建設(shè)—優(yōu)化提升—基本成型”4個(gè)階段，目前試點(diǎn)推進(jìn)的小保當(dāng)公司智慧礦區(qū)建設(shè)基本成型。
小保當(dāng)公司的智慧礦區(qū)是如何做到的呢？智慧大腦發(fā)揮了決定性作用。
在小保當(dāng)公司的智慧調(diào)度指揮中心，由智能化綜合管控平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、煤礦企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)、云計(jì)算中心和安全決策中心的“三平臺(tái)兩中心”以及56個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成了礦區(qū)會(huì)思考決策的智慧大腦。
“實(shí)現(xiàn)智慧礦區(qū)的前提是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)之間相互聯(lián)動(dòng)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一是關(guān)鍵。由于數(shù)字化建設(shè)還處于起始階段，相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，導(dǎo)致在建設(shè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不一，系統(tǒng)繁多，信息數(shù)據(jù)接口不一致，礦井與礦井之間形成了信息孤島。這也是煤炭板塊數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中的痛點(diǎn)難點(diǎn)。”小保當(dāng)公司二號(hào)煤礦副礦長(zhǎng)李杰說(shuō)。
為此，陜煤集團(tuán)將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)列入重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，聯(lián)合院校企業(yè)協(xié)同合作，制定企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，進(jìn)而形成了完整的煤礦數(shù)字化、智能化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。
“我們使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，將各系統(tǒng)集成在智慧調(diào)度指揮中心，實(shí)現(xiàn)了智慧化示范礦井管理。”李杰說(shuō)。
小保當(dāng)公司智慧調(diào)度指揮中心的“三平臺(tái)”實(shí)現(xiàn)了全方位監(jiān)測(cè)、指揮礦井安全生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理；通過(guò)“兩中心”實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)供銷數(shù)據(jù)與陜煤集團(tuán)三網(wǎng)一平臺(tái)實(shí)時(shí)對(duì)接，打通信息“高速公路”，承擔(dān)起智慧決策分析的重任。
同時(shí)，小保當(dāng)公司建成了全國(guó)首個(gè)450米智能化超長(zhǎng)工作面，利用數(shù)學(xué)模型通過(guò)關(guān)鍵幾個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)波動(dòng)精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了斷鏈保護(hù)。
“我們將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芑C合管控平臺(tái)，通過(guò)溫度、振動(dòng)、油脂數(shù)據(jù)快速精確定位煤機(jī)關(guān)鍵部件異常，及時(shí)提醒保養(yǎng)或維修，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了三機(jī)的動(dòng)載平衡。”李杰說(shuō)，“隨著煤機(jī)割煤速度快慢和煤量大小，轉(zhuǎn)載機(jī)和運(yùn)輸機(jī)也會(huì)隨著煤量大小智能調(diào)速，提高了設(shè)備運(yùn)行效率和使用周期。利用設(shè)備群組協(xié)同智能化控制和5G視頻拼接技術(shù)，用工人數(shù)也由原來(lái)的9人減少到3人至5人。”
450米超長(zhǎng)工作面試驗(yàn)成功，使小保當(dāng)公司二號(hào)煤礦扭虧為盈，同時(shí)解決了在中厚煤層開(kāi)采無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效的難題，產(chǎn)能提高了三倍以上。
智慧大腦聰明的地方還在于會(huì)算賬。經(jīng)營(yíng)方面，輔助運(yùn)輸管理中通過(guò)車載終端利用“曹操快車系統(tǒng)”，在快速實(shí)現(xiàn)叫車用車的同時(shí)，還能對(duì)區(qū)隊(duì)車輛使用、里程、結(jié)算、評(píng)價(jià)形成閉環(huán)管理，月底系統(tǒng)自動(dòng)結(jié)算部室及區(qū)隊(duì)車輛使用費(fèi)用。利用歷史數(shù)據(jù)分析，當(dāng)行駛軌跡或公里數(shù)異?，F(xiàn)象平臺(tái)會(huì)預(yù)警，當(dāng)車輛行駛異?；蛩緳C(jī)出現(xiàn)異常狀態(tài)平臺(tái)會(huì)報(bào)警。同時(shí)，EAM全生命周期系統(tǒng)對(duì)設(shè)備物資精細(xì)管理，當(dāng)設(shè)備庫(kù)存低于需求庫(kù)存率的時(shí)候會(huì)提前預(yù)警通知補(bǔ)倉(cāng)，易損件根據(jù)磨損周期會(huì)提前發(fā)出預(yù)警提示，提前3個(gè)月或半年報(bào)備件計(jì)劃等。
智慧大腦更有助于安全生產(chǎn)。智能化綜合管控平臺(tái)中的安全綜合預(yù)控系統(tǒng)將井下水、火、瓦斯、通風(fēng)等集成，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型做綠、橙、紅三級(jí)預(yù)警，根據(jù)不同等級(jí)，發(fā)出提示和要求。當(dāng)井下出現(xiàn)高等級(jí)隱患的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接警。
“如果井下某工作面發(fā)生火災(zāi)或透水事故，該系統(tǒng)將啟動(dòng)應(yīng)急救援流程，快速分析出最安全的救援路線和撤離路線，通過(guò)短信和IP應(yīng)急廣播同時(shí)下發(fā)，同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)急流程向各崗位值班領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行報(bào)備。”李杰介紹，“區(qū)別于傳統(tǒng)救援，我們只需3秒鐘，平臺(tái)就可根據(jù)井下實(shí)際情況提供初步的救援方案。”
下一步，陜煤集團(tuán)將在煤炭板塊各礦井推廣礦區(qū)智慧管理模式。同時(shí)，該集團(tuán)通過(guò)以“三網(wǎng)一平臺(tái)”系統(tǒng)為基礎(chǔ)研發(fā)的建設(shè)礦山生態(tài)修復(fù)時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)、智能礦井透明地質(zhì)保障信息系統(tǒng)、井工煤礦綜合評(píng)價(jià)體系等6個(gè)信息化平臺(tái)，對(duì)所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)字化整合，實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能感知、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、敏捷響應(yīng)、高效決策、動(dòng)態(tài)優(yōu)化，初步完成“系統(tǒng)智能化”到“智能系統(tǒng)化”的跨越。
建立新的人才評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制
今年3月，技術(shù)研究院渭南陜煤?jiǎn)⒊娇萍脊咀灾髟O(shè)計(jì)生產(chǎn)的礦用噴漿機(jī)器人成套裝備順利取得4個(gè)安標(biāo)證書(shū)，標(biāo)志著礦用噴漿機(jī)器人技術(shù)及裝備研發(fā)項(xiàng)目取得重大進(jìn)展，具備市場(chǎng)推廣條件。
近年來(lái)，啟辰科技公司先后參與包括國(guó)家重大專項(xiàng)在內(nèi)的省部級(jí)項(xiàng)目10項(xiàng)，獲得授權(quán)專利113項(xiàng)，獲得“國(guó)際先進(jìn)”以上成果12項(xiàng)，先后獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)7項(xiàng)。
啟辰科技公司是陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院旗下的。之所以該公司在科研方面取得了豐碩成果，和該技術(shù)研究院建立的以能力和貢獻(xiàn)為導(dǎo)向的人才評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制分不開(kāi)。該技術(shù)研究院采用包括科研項(xiàng)目激勵(lì)、經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)激勵(lì)、任期目標(biāo)激勵(lì)等基于工資總額內(nèi)差異化分配的現(xiàn)金激勵(lì)方式，并試點(diǎn)實(shí)施股權(quán)激勵(lì)模式，激發(fā)科研人員的創(chuàng)新熱情。
據(jù)了解，該技術(shù)研究院僅2021年兌現(xiàn)任期目標(biāo)激勵(lì)就達(dá)119.25萬(wàn)元、經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)激勵(lì)200.46萬(wàn)元；科研項(xiàng)目創(chuàng)新激勵(lì)228.53萬(wàn)元，研發(fā)團(tuán)隊(duì)人均13.44萬(wàn)元。
此外，該技術(shù)研究院采取高校和企業(yè)合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，發(fā)起設(shè)立了30億元的陜煤—秦嶺協(xié)同創(chuàng)新資金，打造高水平經(jīng)紀(jì)人隊(duì)伍、“科學(xué)家+工程師”隊(duì)伍和“新雙創(chuàng)”隊(duì)伍，與國(guó)內(nèi)頂尖高校締結(jié)了校企聯(lián)盟，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代煤炭開(kāi)采深度融合。
智能化時(shí)代對(duì)人才素質(zhì)也有了新的要求。陜煤集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)楊照乾多次談到，要在盤活人力資源存量的基礎(chǔ)上，構(gòu)建人才智庫(kù)，形成“蓄水池”，招才引智；充分利用各類創(chuàng)新平臺(tái)，內(nèi)培外引與柔性使用相結(jié)合，建立一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的創(chuàng)新人才隊(duì)伍。
陜煤集團(tuán)堅(jiān)持每年智能化建設(shè)“投入20億元以上+3億元科技引導(dǎo)資金+100億元轉(zhuǎn)型基金”的資金保障機(jī)制，以5G應(yīng)用+智能裝備為基礎(chǔ)，加大與科研院所、高技術(shù)企業(yè)的跨界合作和技術(shù)融合力度，開(kāi)展核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備的攻關(guān)，力爭(zhēng)在煤礦精準(zhǔn)地質(zhì)透明探測(cè)、井下精確定位與數(shù)據(jù)高效連續(xù)傳輸、智能機(jī)器人協(xié)同作業(yè)、智能無(wú)人化采掘和駕駛、設(shè)備全生命智能管理系統(tǒng)等領(lǐng)域取得突破，強(qiáng)化智能裝備、管理理念、運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新應(yīng)用，搭建煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)圈，打造煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范標(biāo)桿企業(yè)。
近3年，陜煤集團(tuán)煤炭板塊實(shí)施重點(diǎn)智能化項(xiàng)目215項(xiàng)，完成投入61億元，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)順利推進(jìn)提供了資金保障。此外，根據(jù)企業(yè)智能化發(fā)展目標(biāo)等，陜煤集團(tuán)科學(xué)審定和配置人力資源，優(yōu)化定編定員方案，制定各崗位任職資格配套管理辦法和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，積極與中煤科工集團(tuán)、華為公司以及科研院校等開(kāi)展跨界合作，鼓勵(lì)支持職工立足崗位微創(chuàng)新，形成“人人都是創(chuàng)客，事事皆可創(chuàng)新”的濃厚氛圍。（梅方義 汪琳）
