煤炭行業轉型正當時,華為云助力智慧礦山新發展
中國是一個“多煤、缺油、少氣”的國家。因此,一直以來煤炭都是中國能源消費的主力,包括發電、供暖以及工業用能等能源消耗大戶大多都是以燃燒煤炭為主。然而隨著中國經濟向高質量發展轉變,以及人們生態環境保護意識的日漸增強,煤炭行業以往粗放式生產方式已不可持續,不僅造成人力和物力的極大浪費,對生態環境也造成了嚴重的破壞。在此背景下,推動新舊動能轉換和能源消費結構的升級正在成為煤炭行業必須解決的一道難題。
10月24日至25日,在由中國煤炭工業協會信息化分會舉辦的“2019煤炭行業兩化深度融合推進現場會”上,華為云中國區行業總監孫大鵬以“煤礦轉型正當時,華為云助力智慧礦山新發展”為題,從華為多年數字化轉型經驗入手,就如何利用ICT技術推動煤炭工業的高質量發展進行了深入探討和交流。
孫大鵬表示,“隨著智能化時代的到來,新技術將幫助煤炭行業節約勞動力,提高效率,促進安全生產和監督,云+AI構筑的數字化底座將成為推動煤炭行業轉型升級需求的關鍵。”因此,煤炭行業要充分利用云計算、大數據以及AI等新興技術,以企業內外部業務集成為目標,構建統一的數據底座,實現生產過程的少人化和無人化,從而達到生產過程的低消耗、低排放和低擾動,推動我國能源供給革命。
那么,隨著新興技術的不斷發展,煤炭企業到底該以何種姿勢推動產業轉型?
華為數字化轉型的啟發
華為作為全球領先的ICT基礎設施和智能終端提供商,既是信息和通信技術服務企業,也是高科技制造企業,在全球各地都建設了很多制造工廠。因此,華為對如何推進數字化和智能化轉型有著豐富的經驗和思考。
華為產品及業務
面對ICT產業快速更新的產品競爭和技術迭代壓力,華為的業務系統必須具備比傳統制造企業更快、更靈活的響應能力,更好的服務體驗。那么,華為是如何做到的?
就此,孫大鵬總結了兩點。即對外通過與客戶交易過程數字化,實現客戶、消費者、合作伙伴、供應商和員工5類用戶的在線交付體驗;對內打通跨領域的信息斷點,打造業務和IT服務之間的隔閡,構建統一的數據底座,進而實現運營效率的提升。
華為數字化轉型實踐
孫大鵬說,2018年通過構建數據統一采集入湖,華為已經接入800多個對象、7000多個實體以及超過100萬的屬性入湖,包括50%的運營商業務數據、95%的供應數據、60%的GTS數據、90%的產品數據以及90%的流程IT數據都已經進入數據底座。
通過實施數字化運營三步走戰略,華為的業務效益得到了明顯提升,應用上線周期由6~9個月縮短到1周~1個月,庫存周期由平均7天降低到1.2天,服務進度交付效率提升30%以上。
煤炭行業轉型升級方向
新中國成立70年來,煤炭行業已實現由手挖肩挑到普通機械化、綜合機械化再到自動化,產量也從新中國成立初期的3240萬噸增長到2018年的35.5億噸,為中國經濟和社會發展做出了重大貢獻。然而煤炭需求量的增加也導致煤炭開采難度不斷增加,資源開采越來越深、作業環境惡劣。除此之外,煤炭企業還得應付從業人員老齡化、人才短缺和成本攀升,以及越來越嚴格的安全環保要求等挑戰。
孫大鵬認為,要應對日趨嚴峻的產業發展挑戰,煤炭企業必須從三個方面解決問題,即綠煤戰略、高效利用和安全智能。即通過數字化轉型改造現有生產工藝水平,實現煤炭開發的最優化和對環境影響的最小化,在使用過程中提升燃燒效率,在生產管理過程中通過智能升級實現智能生產、智能物流和精益管理,向管理要效益,提升行業整體的安全水平。
在孫大鵬看來,煤炭工業要強化利潤增長點和核心競爭力,推動企業的數字化、智能化是能源行業發展的趨勢。隨著智能化時代的到來,以物聯網、大數據、云計算和AI為代表的新興技術的融入,將幫助煤炭行業節約勞動力,提高生產效率,促進安全生產和監督。
華為云助力智慧煤礦轉型
對于如何推進智慧煤礦的轉型,孫大鵬從煤炭行業ICT演進過程進行了闡述。他認為,煤礦ICT架構的演進經歷了三個階段,即從傳統IT架構到資源整合階段,再到業務敏捷階段。由此也推動了煤炭企業ICT創新應用需求的變化。煤炭企業的IT服務化,讓企業能集中精力實現業務應用創新和開發,并最終推動了煤礦企業對實現智慧煤礦的需求。
與此同時,孫大鵬也道出當前煤礦企業在推進智慧煤礦轉型過程中所面臨的挑戰。具體的難點包括:
在云應層面,煤礦企業多年的ICT演進和上云過程中容易形成新的“云孤島”和“數據煙囪”,很難實現云上云下以及多云之間的集成。在數據層面,由于企業內部存在傳統應用、云化應用、SaaS,以及多種數據源,傳統的“點對點”集成模式容易造成系統應用間復雜的集成和依賴關系,架構難以擴展且維護困難;在工業層面,隨著物聯網平臺的實施,多廠商設備、IT系統、封閉工業系統以及多個的IoT平臺內的海量數據,由于無法進入到IT系統、大數據平臺致使價值無法挖掘;在產業層面,由于缺乏跨網安全集成、服務編排和服務開放等能力,使得產業整合困難。
因此,要推動智慧煤礦轉型就必須對多云架構、多數據源、跨區域以及異構系統之間的數據進行整合。華為將其歸納為四個方面的需求,即推動實現“ABCD”全面集成。具體來說就是,“A”即應用到應用間、數據、消息、API、流程集成;“B”即企業到企業,跨企業的數據交換;“C”即公有云到私有云、多云之間的協同;“D”即設備到設備、OT與IT間的融合。
那么,如何解決當前煤礦行業在推進智慧煤礦過程中面臨的困難和需求?
就此,華為給出了解決方案。不但基于多年的自身數字化轉型集成實踐推出的ROMA平臺,解決煤炭企業面臨多云架構、多數據源、跨區域以及異構系統之間集成的問題,還利用華為云EI在平臺上層構筑智能化應用能力,如行為智能識別、工藝參數優化、健康狀態評估、故障預測以及智能物流等,構筑面向煤炭工業應用的智能化場景。
華為云EI為企業構筑智慧工業場景
比如在煤炭行業,配煤是煉焦的成本控制的關鍵,配煤的準確性和效率會影響焦炭成本。由于專業配煤師人工配煤關注原料煤特征維度少,焦炭成分質量難預測或預測不準確,這些問題都給煤炭企業帶來挑戰。
華為云EI在鑫磊集團的配煤應用
為解決這個問題,華為云與鑫磊集團合作,從配煤入手,打造了全新的智能配煤解決方案,將運營數據、焦炭數據、原料煤數據、生產過程設備傳感器數據等進行整合上傳到華為云,由華為云EI對其進行智能計算和分析,得出最優配煤比例。按照配合煤成本結合生產實際工況,生產每噸焦炭平均節約5到50元。以鑫磊集團每年130萬噸的產量來推算,每年至少可節省成本約3000萬,大大提升了其在市場中的競爭力。
在架構上,ROMA則解決了多云化環境下的企業內部應用之間和外部跨企業之間的數據、API和消息的全方位集成需求。不管是跨區域的分布式機構,還是部署在任何形式云中的應用,ROMA都可以形成集成點,讓系統就近接入集成點,大幅提升消息和API集成的可靠性;在ROMA內部還提供智能路由能力,實現跨區域系統集成。
云邊端協同,打造全新智能體驗
在工業應用中,為打通IT到OT的斷層,華為云提供智能邊緣平臺IEF,通過接入AI機器人、智能攝像頭、智能終端以及IOT設備,從工業現場采集數據,利用IEF的邊緣智能分析能力,與華為云EI提供的AI能力在“云、邊、端”形成“智慧”合力,利用ROMA平臺提供的API、數據和消息集成能力,滿足海量邊緣IoT設備的接入,并通過AI能力實現對邊緣計算資源的遠程管控、數據處理、分析決策和智能化應用。
為幫助煤炭企業有效消除生產作業過程中的安全問題,如透水、瓦斯爆炸、塌方等不安全因素,2019年3月,精英數智與華為云、煤科院共同攜手打造了面向煤炭行業的工業智能體解決方案,具體解決了四個方面的問題:一是礦山安全態勢感知與信息共享體系化協同模型,二是設計、實施、評測一體化智能監控平臺,三是視覺、語音、OCR多維度作業場景分析模型,四是層級職能部門聯合執行異常事件聯動與處置機制。
為煤礦安全、高效生產提供“智慧”支撐
目前,這一解決方案已經被廣泛應用到山西的煤礦企業中,通過井下網絡的全覆蓋,充分利用圖像識別和AI等技術,在所有危險場景中替換人或不靠人,極大的降低了煤礦生產過程中的安全風險。而煤礦企業也實現了四大效益:應用統一管理,從中心批量下發,遠程升級;AI分析算法從云端下發的礦點,實時風險預警,識別率已達到98%;集中監管分礦點ICT基礎設施,運維成本降低65%;整柜一體化全棧ICT設備,開局成本降低75%。
解讀華為“被集成戰略”
孫大鵬特別強調,推進工業智能化轉型的過程必須充分發揮產業生態的價值,讓專業人做專業事。作為ICT技術提供方,華為堅守作為行業智能化“黑土地”的產業發展定位,以ICT技術賦能產業,堅持“被集成戰略”,為企業打造“數據底座”。通過與客戶、合作伙伴的三方合作,借助合作伙伴對客戶業務和需求的深度理解,集成華為產品和解決方案,聯合創新提供定制化解決方案。
華為數據底座建設與演進
在華為30多年的發展歷程中,隨著業務規模的擴張,從分散、集中化到國際化、全球化,再到數字化,華為以自身需求為導向,不斷探索業務集成模式,從信息孤島、點到點集成、總線集成、分布式集成再到混合云集成,最終以多年數字化轉型集成實踐推出了ROMA平臺,實現了“ABCD”的全面集成,為企業構建統一的數據湖提供基礎。
同時,華為還緊跟產業發展機遇,利用華為在云計算、大數據、AI以及IoT等領域的技術優勢,開發出眾多領先業界的產品。華為以ROMA平臺強大的集成能力為基礎,為企業構筑統一的“數據底座”,并利用華為云EI提供的強大“接入能力”和“智慧算力”,集合包括邊緣計算、IoT等多元化技術“火力”,為企業數字化和智能化轉型提供全面的技術服務支撐,已成為當前推進工業智能化轉型最理想的合作伙伴。
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