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南方能源观察
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eo记者 周慧之
编辑 姜黎
近日,国家能源局组织召开的全国煤矿智能化建设工作推进会指出,加快推进煤矿智能化建设是保障能源安全的关键举措,要求政府相关部门和煤炭企业积极有序推进煤矿智能化建设。
9月14日,由国家能源集团与华为公司联合发布的“矿山鸿蒙操作系统”(简称“矿鸿操作系统”)在北京举行现场发布会。国家能源集团旗下神东煤炭率先部署该操作系统,目前已覆盖神东4个矿厂、6个场景的20种设备、398个应用单元。
在用100天时间升级1亿个移动终端用户后,鸿蒙操作系统马不停蹄“进军”其首个正式启动商用的工业部门——煤矿,这也标志着鸿蒙实现了从to C到to B应用的跃迁。
此前一天,华为举办了一场智慧办公新品发布会。华为常务董事、消费者业务CEO余承东表示,希望鸿蒙成为万物互联时代的操作系统基座,帮助各行各业打造下一代领先操作系统,加快数字化、智能化发展。
根据公开信息,国家能源集团与华为公司共同部署的“矿鸿操作系统”将从四个方向支撑煤矿智能化建设:
一是共同打造煤矿工业互联网、建设未来煤矿,有效解决“产业安全”问题;二是通过制定煤矿行业接口、协议标准,有效推进行业适配;三是打磨煤矿工业物联网操作系统,实现工业控制体系的国产、安全可信;四是构建煤矿工业互联网生态体系,推进数字经济和能源经济的融合,实现煤炭行业高质量发展。
不难看出,“矿鸿操作系统”通过面向煤矿领域推出统一的设备操作系统,尝试推进煤矿行业智能设备接口、协议标准的统一,从而实现不同厂家设备互通以及煤矿企业的数据汇聚,同时通过提供国产化操作平台,化解煤矿工业物联系统的网络安全等问题。
2020年3月,国家发改委、国家能源局、国家煤矿安监局、工信部等八部委联合下发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(以下简称《意见》),这是到目前为止国内推进煤矿智能化工作的首份纲领性文件。而后在2021年6月,国家能源局、国家矿山安全监察局再次联合发布《煤矿智能化建设指南(2021年版)》。
2019年下半年以来,河南、山东、贵州等多个煤炭资源大省接连发布《河南省煤矿智能化建设实施方案》《山东省煤矿智能化建设实施方案》《贵州省煤矿智能化发展实施方案(2020-2025年)》等文件,先行开展地方煤矿智能化示范项目试点。
值得注意的是,上述省份在方案中均提及“因矿施策、试点先行”思路,各地不同矿井所处地形地质条件复杂多样,因地制宜有客观需求,但在煤炭智能化统一标准缺位的情况下,可能会形成新的数据孤岛。如何解决标准统一问题在当时并未有实际措施。
2021年8月,华为煤矿军团董事长邹志磊在“华为智能矿山”公众号发文谈到,中国的煤矿智能化面临五大挑战:缺少行业标准,各种生产设备接口不统一,数据孤岛问题突出,煤矿网络系统和生产装备安全性亟待提升,装备操作系统存在产业安全挑战。
中国矿业大学(北京)校长葛世荣近期在接受媒体采访时也表示,没有统一的数据、格式、接口的标准,折射出中国煤矿智能化发展所需要解决的基础性问题。
葛世荣谈到,中国煤矿机械自动化技术水平目前还比较低,煤矿设备主要向着机械化、自动化方向发展,设备的配套性不强,厂家或产品的控制软件或控制组线没有一致要求,数字化基础不够牢固。这些软件、设备运用到煤矿集成后就会出现“七国八制”问题。
“这需要有影响力的企业对此有所作为,因为煤矿装备的生产制造厂规模大小不一,如果没有一家有影响力的公司引领,进行制定标准,这种现状持续的时间会更长。”他说。
对于破解之法,邹志磊以移动互联网的发展规律类比煤矿工业物联网的发展。他提到,移动互联网的发展得益于全球通信网络统一的国际规范、规则和运作模式。通过推动“统一标准、统一架构”,各运营商、设备供应商积极协同配合,最终形成移动互联网领域的共赢局面。
进入产业互联网时代,“统一标准、统一架构”在煤矿工业领域能否奏效?
对于煤矿这样场景复杂度高、工业知识碎片化的领域,邹志磊认为要加速推动煤矿智能化统一标准、统一架构落地,而这有赖于共识的建立。在他看来,智能矿山的本质是工业互联网,在统一的煤矿物联网操作系统之上,建立统一的煤矿工业互联网平台,是打造智能矿山的核心。
“矿鸿操作系统”发布会上,邹志磊再次提到,智能矿山建设本质是工业体系架构变革,唯有建设统一架构的工业互联网平台才能彻底解决问题。
在葛世荣看来,工业互联网的操作系统,其实是煤矿智能化的骨架。通过工业互联网的神经系统,可以把设备、生产流程、生产场景连接起来,连接之后如何让这些系统之间互联互通、有效协作,就需要有一个操作系统。目前适用于煤矿的操作系统还是短板甚至空白。
“矿鸿操作系统”的出现,填补了这一空白。
中国工程院院士倪光南在发布会上表示,中国煤矿智能化还处于初级阶段,此时正迎来各种传统终端、设备“旧改”和新建的大机遇,越来越多装备将启动数字化和智能化升级,但是这个领域目前没有市场集中度高的操作系统。矿鸿操作系统在这个领域率先发布正当其时。
布局煤矿,是华为“南泥湾”计划的一部分,也是华为内部首个采用“军团”模式的板块。
华为创始人任正非曾表示,“南泥湾”意指生产自救。手机业务之外,华为还将在煤炭、钢琴、音乐、智慧屏、PC机、平板等领域进行拓展。2020年8月,华为在遭到特朗普政府的技术封锁时,就有消息称其已启动“南泥湾”项目,旨在寻求供应链的“自给自足”。
任正非接受采访时,就提及自己的一个理想——“让煤矿工人可以穿西装打领带上班”。
煤炭工业是第一次工业革命的代表性产物,基于数字技术对煤矿进行改造具有代际意义。对于中国传统产业转型升级的迫切需求而言,煤矿也是极具代表性的工业部门。90年代、21世纪初,“煤矿安全问题”一直困扰着煤炭资源大省。直到现在,中国的煤矿生产安全形势依然严峻。仅2020年全年,中国发生了123起煤矿事故,造成228人死亡。
从“以机替人”的角度看,煤矿因其劳动密集型属性、作业场所的高危性,正在成为数字技术能够施展拳脚的重要应用场景。对于煤炭大国而言,煤矿数量众多、分布广泛,数字化改造市场具有想象空间。不过,井下作业环境的封闭性,对智能化开发本身也带来了巨大考验。
在与国家能源集团合作打造煤矿物联操作系统之前,华为在山西煤矿已经进行过5G部署。
2020年12月,山西省委书记与任正非进行工作会谈。而后任正非到访华阳集团,亲自下矿对国内第一座5G煤矿进行考察。两个月后(2021年2月),任正非在山西太原出席“智能矿山创新实验室揭牌仪式”。
“在5G应用上,世界上多数ICT公司都没有选择矿山作为突破口,但我们选择了矿山。”任正非在上述仪式结束后说,“中国有5300多个煤矿、2700多个金属矿,如果能把8000多个矿山做好,我们就有可能给全世界的矿山提供服务。”
当月,华为组建煤矿军团,由华为高级副总裁邹志磊担任董事长一职。邹志磊提及煤矿军团的目标是,首先赋能国内5000多座煤矿以及4万多非煤矿山进行智能化,最终实现全球矿山智能化。
任正非主动披露,煤矿军团的组织模式借鉴了“谷歌军团”,即通过短链条运作,实现快速创新。据介绍,煤矿军团将产业基础研究、产品研究、市场交付组合在一起,缩短产业链条、快速适应需求。
煤矿军团组建不久后,邹志磊便拜访了国家能源集团。2021年4月22日,国家能源集团党组副书记、总经理在北京会见了邹志磊一行。
此次跨界碰撞中,国家能源集团总经理表示,国家能源集团正全面推动企业智能化发展、智慧化转型和网络化运营建设工作。希望双方在原有合作基础上,着力破解煤矿智能化建设中的技术难点问题,实现协同发展。
目前,国家能源集团已经编制发布《国家能源集团数字化转型战略》,并明确了“平台化发展、数字化运营、生态化协作、产业链协同、智能化生产”的转型发展目标。2021年初,国家能源投资集团党组书记、董事长王祥喜撰文表示,将全方位推进智能矿山、智能电站、智能运输和智能化工建设。
神东煤矿是国家能源集团旗下中国首个2亿吨煤炭生产基地。8月31日,神东煤炭集团与华为煤矿军团签署战略合作协议,并举行联合创新中心揭牌仪式。
邹志磊表示,华为煤矿军团将梳理智能矿山全方位建设、煤炭行业工业互联网平台建设和数字化转型等18个创新课题,推动智能矿山高标准建设、高质量实施。最终构建基于工业互联网平台的智能安全管理系统,并面向全行业进行复制推广。
对于煤矿智能化改造的难度,任正非也非常清楚。他曾表示,“机场、码头大量是数学问题,很好解决;煤矿大量是物理、化学问题,对我们是一个新问题。”
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