我国矿山信息化建设现状与对策研究
2020-12-31
信息化水平是衡量企业发展水平的重要标志。党的十九大报告明确提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,信息已经成为重要的生产要素,渗透到企业生产经营活动的全过程。大力推进信息化建设已成为矿山企业建设现代化企业的必经途径。
一、矿山企业信息化的必要性分析
采矿业是我国国民经济重要支柱产业。从目前我国一次能源消费结构来看,煤炭约占66%,煤炭作为主要能源的地位将会在相当长的历史时期中不会改变。而金属非金属矿作为原材料来源处在整个生产链上游,支撑着制造业、建筑业等行业的发展。因此,实现矿山安全生产是保障我国能源和原材料供给、加快工业化、城市化进程的重要内容。
我国经济发展进入新常态,矿山企业进入淘汰落后产能、转变增长方式,升级生产技术的时期。同时,矿山安全生产的要求也不断加强,按照煤矿、非煤矿山安全生产十三五规划,到2020年,煤矿要达到死亡人数下降15%以上,非煤矿山要达到生产安全事故起数和死亡人数下降10%的目标。要实现煤矿采掘部署和生产系统优化,非煤矿山企业规模化、机械化、标准化水平明显提高,并要建设一批“机械化换人、自动化减人”示范工程和“五化”(规模化、机械化、标准化、信息化、科学化)示范矿山。
信息化建设是保障矿山安全高效绿色生产的必经之路。在互联网、自动化、信息化技术日新月异的今天,工艺技术装备不断革新,两化融合逐步深化,给矿山企业转型升级提供了良好机遇。借力政策引导和探索创新,我国矿山信息化建设已经初显成效,部分大型矿山企业运用信息技术优化了企业资源配置,提高了经营决策水平,提升了综合竞争力。但由于我国矿山行业信息化起步较晚,且企业发展水平不均衡,在信息化建设规划、技术水平、装备制造水平、员工应用水平及对信息化的重视程度等方面在现阶段仍未达到行业高质量发展的要求,企业内各部门职能条块分割、信息资源缺乏有效整合和共享也导致“信息孤岛”的存在,影响信息准确性和传递及时性信息化整体水平仍有较大提升空间。
二、矿山信息化建设面临的外部机遇
1.信息化与工业化加速融合在我国经济社会转型升级中的驱动作用凸显
党中央、国务院高度重视信息化工作,信息化战略、规划等政策相继发布,各地纷纷出台信息化发展的相关文件,信息化顶层设计框架基本形成,开启了信息化发展新征程。基于互联网和信息技术应用的数字经济高速发展,成为培育新动能、打造新优势的先导力量,为工业转型升级提供了契机。随着互联网技术的快速发展,传统工业面临着信息化融合下的深刻变革。在政策的强力支持下,工业“新四基”建设布局不断加快,新型基础设施建设进度加快,进一步构建起工业智能发展的新基础。信息技术覆盖面广、提升作用明显,不断引领生产方式变革,正在加速带动企业业务发展,提高企业创新能力。
2.信息技术和产业快速发展是进行信息化建设的基础
随着我国国民经济快速持续的发展和信息化进程的不断加快,各行各业对信息基础设施、信息产品与软件产品、信息技术和信息服务的需求急剧增长,也带动了各领域信息技术快速发展。人工智能、虚拟现实、智能感知等一批智能技术不断取得新突破,5G、云计算、大数据平台、物联网等生产智能化转型的关键技术逐渐成熟。信息技术向应用场景驱动与技术驱动相结合的模式转变促使集成化信息技术的行业应用成为目前的发展趋势。
3.矿山行业内信息化水平不断提高
在国家政策的推动下,国内矿山企业信息化投入逐步加大,信息化建设取得显著进步。《全国矿产资源规划2016-2020》中提出,要“加快资源开发利用科技创新。大力推进‘互联网+矿业’发展,加快建设智慧矿山,促进企业组织结构和管理模式变革,加快传统矿业转型升级”。《煤炭工业发展十三五规划》中制定了积极发展先进产能的目标,指出要“依托大型煤炭企业集团,应用大数据、物联网等现代信息技术,建设智能高效的大型现代化煤矿,实现生产、管理调度、灾害防治、后勤保障等环节智能感知及快速处理,全面提升煤矿技术水平和经济效益”。2020年3月,为提升煤矿智能化水平,国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,以加快推进煤炭行业供给侧结构性改革,推动智能化技术与煤炭产业融合发展。
从整体发展趋势看,我国矿山企业信息化建设正从针对单个业务管理的软件系统建设向企业信息资源整合管理转变,并朝着系统集成度高和管控一体化方向发展。
三、我国矿山信息化建设的主要问题
1.信息化建设相关标准规范尚不健全
尽管我国矿山行业安全与生产技术信息化已经制定了许多标准,但仍不能满足矿山信息化建设快速发展的需要。如应用平台、库表结构和编码规范仍不统一,系统安装厂家各自制定传输协议和接口标准,造成种类繁多的系统之间通信接口和传输协议不统一,数据存储格式各异,不能兼容,导致了系统分割,数据独立,信息集成方式不一致难于共享等问题,严重影响了信息化建设功效的发挥。
2.井下适用的信息技术与装备发展相对滞后
我国矿产资源埋藏深度深、井下地质构造复杂、各类生产和辅助设备繁多,人员定位、设备监测、灾害预警等难度大,对相关传感设备、网络和系统都有特殊要求,在地面已成熟应用的信息技术并不适用于井下实际生产情况。当前我国适用于矿井下的信息技术、装备和系统的研发及产业化水平相对滞后,专用传感器精度、可靠性、抗干扰能力和智能化程度都有待提高,井下网络传输能力有限严重制约远程控制技术的应用和矿井灾害的预测预警。
3.信息化建设缺少顶层设计,信息孤岛现象普遍
信息化的价值在于支持战略实现、支撑企业管理、促进运营流程优化、提升信息化整理利用水平,这需要从整体把握信息化建设的进程。我国大部分矿山信息化建设缺少统筹规划和顶层设计,依据生产需要或法规要求单独上系统情况普遍。在部分矿山大量的传感器、自动化设备和各类信息化平台等已投入使用,单一功能系统分散,缺少整个生产工艺流程的贯通性,不便于扩展,导致出现重复建设,建设完不实用现象。各系统之间、部门之间信息化建设相对独立,系统间数据共享和融合困难,形成了系统或部门之间信息传输和共享的障碍,不仅没有形成数据链,还产生了大量的数据冗余和信息孤岛,难以实现数据的有效利用。
4.多专业复合型人才匮乏
矿山信息化建设是一个复杂的系统工程,需要相关人员不仅要具备信息技术专业知识,精通采矿技术,还要了解国家的法规要求。综合性专业化人员队伍的匮乏,严重制约矿山信息化建设的整体布局和建设进度的完成。此外,矿山企业在干部选拔、工资待遇等人才相关配套政策的建设上也存在不合理,缺少向高科技人才倾斜的制度,复合型人才流失严重。
四、对策建议
1.加快制定完善矿山信息化建设标准体系
制定信息化建设所需的技术规范和标准是矿山信息化建设的前提。以企业信息化建设实践为依托,结合高等院校、科研单位、主管部门多方力量,优先制定关键的、急需的标准规范,如元数据标准、数据分类原则、数据融合规范等数据相关标准,云计算、大数据、人机交互等技术要求,以及开采、生产调度、自动化控制、管理等相关设计规范,依据标准对矿山信息化建设进行评价验证工作。
2.开发和推广适用先进技术装备
研发和推广矿山适用的先进智能化技术与装备是信息化建设的重要保障。需要借助全社会资源,形成包括矿山信息技术研发、产品生产、服务支撑、应用推广等在内的市场运行生态圈,促进信息化技术成果转化,重点突破矿山智能开采、地质环境智能感知、井下高速数据传输、安全灾害预测预警、数据深度挖掘共享、决策支持等关键技术。鼓励建设无人化、智能化、本质安全化工作面或矿山科技创新示范工程,以示范带动行业信息化建设发展,加快先进适用技术的推广应用。
3.加强矿山信息化建设的顶层设计
信息化建设的顶层设计为矿山信息化建设明确方向和目标。制定煤矿信息化建设中长期发展路线图,以引导矿山企业科学建设信息化工程,做到先规划后建设。以信息化建设推动矿山企业管理模式创新、提升生产效能、重构业务流程,使信息化建设逐步由辅助生产经营转变为保障矿山企业安全高质量发展和优化升级的重要驱动力。
4.培养信息化建设的专业人才
研究将信息化专业知识和技能纳入高等院校矿山开采、安全专业教学大纲,与企业合作共同培养既具备专业知识,又具备生产现场经验的技术人才,加强矿山信息化建设复合型人才培养。同时利用多种方式加强矿山员工信息化基础知识、信息系统及装备应用技能培训。将信息化建设复合人才列入高科技人才队伍,将企业人才激励机制列入矿山信息化建设水平评价体系,鼓励企业制定人才支持引进制度。N