中国是一个“多煤、缺油、少气”的国家。因此,一直以来煤炭都是中国能源消费的主力,包括发电、供暖以及工业用能等能源消耗大户大多都是以燃烧煤炭为主。然而随着中国经济向高质量发展转变,以及人们生态环境保护意识的日渐增强,煤炭行业以往粗放式生产方式已不可持续,不仅造成人力和物力的极大浪费,对生态环境也造成了严重的破坏。在此背景下,推动新旧动能转换和能源消费结构的升级正在成为煤炭行业必须解决的一道难题。
10月24日至25日,在由中国煤炭工业协会信息化分会举办的“2019煤炭行业两化深度融合推进现场会”上,华为云中国区行业总监孙大鹏以“煤矿转型正当时,华为云助力智慧矿山新发展”为题,从华为多年数字化转型经验入手,就如何利用ICT技术推动煤炭工业的高质量发展进行了深入探讨和交流。
孙大鹏表示,“随着智能化时代的到来,新技术将帮助煤炭行业节约劳动力,提高效率,促进安全生产和监督,云+AI构筑的数字化底座将成为推动煤炭行业转型升级需求的关键。”因此,煤炭行业要充分利用云计算、大数据以及AI等新兴技术,以企业内外部业务集成为目标,构建统一的数据底座,实现生产过程的少人化和无人化,从而达到生产过程的低消耗、低排放和低扰动,推动我国能源供给革命。
那么,随着新兴技术的不断发展,煤炭企业到底该以何种姿势推动产业转型?
华为数字化转型的启发
华为作为全球领先的ICT基础设施和智能终端提供商,既是信息和通信技术服务企业,也是高科技制造企业,在全球各地都建设了很多制造工厂。因此,华为对如何推进数字化和智能化转型有着丰富的经验和思考。
华为产品及业务
面对ICT产业快速更新的产品竞争和技术迭代压力,华为的业务系统必须具备比传统制造企业更快、更灵活的响应能力,更好的服务体验。那么,华为是如何做到的?
就此,孙大鹏总结了两点。即对外通过与客户交易过程数字化,实现客户、消费者、合作伙伴、供应商和员工5类用户的在线交付体验;对内打通跨领域的信息断点,打造业务和IT服务之间的隔阂,构建统一的数据底座,进而实现运营效率的提升。
华为数字化转型思路
华为数字化转型实践
孙大鹏说,2018年通过构建数据统一采集入湖,华为已经接入800多个对象、7000多个实体以及超过100万的属性入湖,包括50%的运营商业务数据、95%的供应数据、60%的GTS数据、90%的产品数据以及90%的流程IT数据都已经进入数据底座。
通过实施数字化运营三步走战略,华为的业务效益得到了明显提升,应用上线周期由6~9个月缩短到1周~1个月,库存周期由平均7天降低到1.2天,服务进度交付效率提升30%以上。
煤炭行业转型升级方向
新中国成立70年来,煤炭行业已实现由手挖肩挑到普通机械化、综合机械化再到自动化,产量也从新中国成立初期的3240万吨增长到2018年的35.5亿吨,为中国经济和社会发展做出了重大贡献。然而煤炭需求量的增加也导致煤炭开采难度不断增加,资源开采越来越深、作业环境恶劣。除此之外,煤炭企业还得应付从业人员老龄化、人才短缺和成本攀升,以及越来越严格的安全环保要求等挑战。
孙大鹏认为,要应对日趋严峻的产业发展挑战,煤炭企业必须从三个方面解决问题,即绿煤战略、高效利用和安全智能。即通过数字化转型改造现有生产工艺水平,实现煤炭开发的最优化和对环境影响的最小化,在使用过程中提升燃烧效率,在生产管理过程中通过智能升级实现智能生产、智能物流和精益管理,向管理要效益,提升行业整体的安全水平。
在孙大鹏看来,煤炭工业要强化利润增长点和核心竞争力,推动企业的数字化、智能化是能源行业发展的趋势。随着智能化时代的到来,以物联网、大数据、云计算和AI为代表的新兴技术的融入,将帮助煤炭行业节约劳动力,提高生产效率,促进安全生产和监督。
数字化、智能化是能源行业发展趋势
华为云助力智慧煤矿转型
对于如何推进智慧煤矿的转型,孙大鹏从煤炭行业ICT演进过程进行了阐述。他认为,煤矿ICT架构的演进经历了三个阶段,即从传统IT架构到资源整合阶段,再到业务敏捷阶段。由此也推动了煤炭企业ICT创新应用需求的变化。煤炭企业的IT服务化,让企业能集中精力实现业务应用创新和开发,并最终推动了煤矿企业对实现智慧煤矿的需求。
与此同时,孙大鹏也道出当前煤矿企业在推进智慧煤矿转型过程中所面临的挑战。具体的难点包括:
在云应层面,煤矿企业多年的ICT演进和上云过程中容易形成新的“云孤岛”和“数据烟囱”,很难实现云上云下以及多云之间的集成。在数据层面,由于企业内部存在传统应用、云化应用、SaaS,以及多种数据源,传统的“点对点”集成模式容易造成系统应用间复杂的集成和依赖关系,架构难以扩展且维护困难;在工业层面,随着物联网平台的实施,多厂商设备、IT系统、封闭工业系统以及多个的IoT平台内的海量数据,由于无法进入到IT系统、大数据平台致使价值无法挖掘;在产业层面,由于缺乏跨网安全集成、服务编排和服务开放等能力,使得产业整合困难。
因此,要推动智慧煤矿转型就必须对多云架构、多数据源、跨区域以及异构系统之间的数据进行整合。华为将其归纳为四个方面的需求,即推动实现“ABCD”全面集成。具体来说就是,“A”即应用到应用间、数据、消息、API、流程集成;“B”即企业到企业,跨企业的数据交换;“C”即公有云到私有云、多云之间的协同;“D”即设备到设备、OT与IT间的融合。
那么,如何解决当前煤矿行业在推进智慧煤矿过程中面临的困难和需求?
就此,华为给出了解决方案。不但基于多年的自身数字化转型集成实践推出的ROMA平台,解决煤炭企业面临多云架构、多数据源、跨区域以及异构系统之间集成的问题,还利用华为云EI在平台上层构筑智能化应用能力,如行为智能识别、工艺参数优化、健康状态评估、故障预测以及智能物流等,构筑面向煤炭工业应用的智能化场景。
华为云EI为企业构筑智慧工业场景
比如在煤炭行业,配煤是炼焦的成本控制的关键,配煤的准确性和效率会影响焦炭成本。由于专业配煤师人工配煤关注原料煤特征维度少,焦炭成分质量难预测或预测不准确,这些问题都给煤炭企业带来挑战。
华为云EI在鑫磊集团的配煤应用
为解决这个问题,华为云与鑫磊集团合作,从配煤入手,打造了全新的智能配煤解决方案,将运营数据、焦炭数据、原料煤数据、生产过程设备传感器数据等进行整合上传到华为云,由华为云EI对其进行智能计算和分析,得出最优配煤比例。按照配合煤成本结合生产实际工况,生产每吨焦炭平均节约5到50元。以鑫磊集团每年130万吨的产量来推算,每年至少可节省成本约3000万,大大提升了其在市场中的竞争力。
在架构上,ROMA则解决了多云化环境下的企业内部应用之间和外部跨企业之间的数据、API和消息的全方位集成需求。不管是跨区域的分布式机构,还是部署在任何形式云中的应用,ROMA都可以形成集成点,让系统就近接入集成点,大幅提升消息和API集成的可靠性;在ROMA内部还提供智能路由能力,实现跨区域系统集成。
云边端协同,打造全新智能体验
在工业应用中,为打通IT到OT的断层,华为云提供智能边缘平台IEF,通过接入AI机器人、智能摄像头、智能终端以及IOT设备,从工业现场采集数据,利用IEF的边缘智能分析能力,与华为云EI提供的AI能力在“云、边、端”形成“智慧”合力,利用ROMA平台提供的API、数据和消息集成能力,满足海量边缘IoT设备的接入,并通过AI能力实现对边缘计算资源的远程管控、数据处理、分析决策和智能化应用。
为帮助煤炭企业有效消除生产作业过程中的安全问题,如透水、瓦斯爆炸、塌方等不安全因素,2019年3月,精英数智与华为云、煤科院共同携手打造了面向煤炭行业的工业智能体解决方案,具体解决了四个方面的问题:一是矿山安全态势感知与信息共享体系化协同模型,二是设计、实施、评测一体化智能监控平台,三是视觉、语音、OCR多维度作业场景分析模型,四是层级职能部门联合执行异常事件联动与处置机制。
为煤矿安全、高效生产提供“智慧”支撑
目前,这一解决方案已经被广泛应用到山西的煤矿企业中,通过井下网络的全覆盖,充分利用图像识别和AI等技术,在所有危险场景中替换人或不靠人,极大的降低了煤矿生产过程中的安全风险。而煤矿企业也实现了四大效益:应用统一管理,从中心批量下发,远程升级;AI分析算法从云端下发的矿点,实时风险预警,识别率已达到98%;集中监管分矿点ICT基础设施,运维成本降低65%;整柜一体化全栈ICT设备,开局成本降低75%。
解读华为“被集成战略”
孙大鹏特别强调,推进工业智能化转型的过程必须充分发挥产业生态的价值,让专业人做专业事。作为ICT技术提供方,华为坚守作为行业智能化“黑土地”的产业发展定位,以ICT技术赋能产业,坚持“被集成战略”,为企业打造“数据底座”。通过与客户、合作伙伴的三方合作,借助合作伙伴对客户业务和需求的深度理解,集成华为产品和解决方案,联合创新提供定制化解决方案。
华为数据底座建设与演进
在华为30多年的发展历程中,随着业务规模的扩张,从分散、集中化到国际化、全球化,再到数字化,华为以自身需求为导向,不断探索业务集成模式,从信息孤岛、点到点集成、总线集成、分布式集成再到混合云集成,最终以多年数字化转型集成实践推出了ROMA平台,实现了“ABCD”的全面集成,为企业构建统一的数据湖提供基础。
同时,华为还紧跟产业发展机遇,利用华为在云计算、大数据、AI以及IoT等领域的技术优势,开发出众多领先业界的产品。华为以ROMA平台强大的集成能力为基础,为企业构筑统一的“数据底座”,并利用华为云EI提供的强大“接入能力”和“智慧算力”,集合包括边缘计算、IoT等多元化技术“火力”,为企业数字化和智能化转型提供全面的技术服务支撑,已成为当前推进工业智能化转型最理想的合作伙伴。
