隨著科技的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為各行各業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“利器”，甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，正在成為全球制造業(yè)革命性變革的重要力量和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，并逐漸向傳統(tǒng)行業(yè)滲透。
當(dāng)下，煤炭行業(yè)也正在積極參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。通過建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，煤炭企業(yè)不論是在生產(chǎn)領(lǐng)域還是經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域、管理領(lǐng)域，甚至包括最受關(guān)注的安全領(lǐng)域，都將發(fā)揮其獨(dú)有的價(jià)值。
大趨勢(shì)：煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顯然已是當(dāng)下出圈的熱詞，相關(guān)領(lǐng)域的一舉一動(dòng)都備受關(guān)注。近日舉辦的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇對(duì)外公布的數(shù)據(jù)顯示，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)40個(gè)大類，具有一定行業(yè)和區(qū)域影響力的重點(diǎn)平臺(tái)超過100個(gè)，連接設(shè)備數(shù)超過7000萬(wàn)臺(tái)（套），工業(yè)APP超過59萬(wàn)個(gè)。
而在未來(lái)，相關(guān)的鼓勵(lì)政策依舊會(huì)不斷出臺(tái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)十分明確。2015年7月，國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，該文件第一次提出了研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。從此之后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展一發(fā)不可收拾。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)GDP的貢獻(xiàn)達(dá)到了約3.63%的占比。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)徐曉蘭還預(yù)測(cè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)GDP的貢獻(xiàn)一定會(huì)逐步達(dá)到兩位數(shù)的占比。
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經(jīng)過多年的摸索，國(guó)家層面對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了更為明確的要求。今年4月14日，工業(yè)和信息化部印發(fā)的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》（征求意見稿）提出，到2025年，建成120個(gè)以上具有行業(yè)和區(qū)域影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。而國(guó)家發(fā)展改革委則表示，今年將出臺(tái)“十四五”新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。
如今，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成了三大發(fā)展路徑：一是局部改造路徑，即工業(yè)企業(yè)的智能化改造，二是系統(tǒng)建設(shè)路徑，即相關(guān)企業(yè)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，三是協(xié)同發(fā)展路徑，即推動(dòng)工廠系統(tǒng)和產(chǎn)品、企業(yè)上下游和用戶互聯(lián)，增強(qiáng)企業(yè)協(xié)作。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展得如火如荼之際，煤炭行業(yè)也正在借此機(jī)會(huì)，加速布局煤礦智能化。不過，雖然當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)頭洶涌，但煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念仍處于早期階段。
那么，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)究竟指的是什么？如何助力煤礦智能化發(fā)展？如何幫助煤炭領(lǐng)域的傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型？
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中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）校長(zhǎng)葛世榮曾給出過定義。葛世榮在接受媒體采訪時(shí)指出，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)煤流物聯(lián)網(wǎng)（Coal Internet of Things，CIOT），它是與煤炭行業(yè)緊密相關(guān)的一個(gè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈的互聯(lián)體系，將數(shù)字化全面連接煤炭生產(chǎn)、洗選加工、運(yùn)輸、銷售、使用以及安全監(jiān)管、企業(yè)決策、生態(tài)影響等方面。因此，CIOT是一個(gè)既可以推進(jìn)智能煤礦建設(shè)、智能煤炭工業(yè)發(fā)展，又為煤炭企業(yè)賦能的一個(gè)巨大信息化系統(tǒng)，屬于煤炭行業(yè)更高層級(jí)、更大范圍的信息化與工業(yè)化緊密融合應(yīng)用的概念。
實(shí)際上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有助于打通煤炭生產(chǎn)企業(yè)與上游生產(chǎn)設(shè)備及原材料供應(yīng)企業(yè)和下游消費(fèi)企業(yè)的整體產(chǎn)業(yè)鏈，將生產(chǎn)制造、采礦、化工、電力等多個(gè)行業(yè)進(jìn)行融合。同時(shí)也可根據(jù)獲取的各類信息及時(shí)做出生產(chǎn)進(jìn)度、人員安排以及物流調(diào)度等方面的調(diào)整。達(dá)成以上領(lǐng)域的智能化建設(shè)，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)才可判斷成功與否。
這一觀點(diǎn)與國(guó)家能源局等八部門發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》相似。該文件指出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是煤礦智能化發(fā)展中的核心要素，與人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等共同構(gòu)成了全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)。
葛世榮指出，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望成為落實(shí)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》的實(shí)際行動(dòng)和重要舉措，是實(shí)現(xiàn)煤礦智能化的技術(shù)載體和支撐。
借東風(fēng)：5G網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化助推信息互聯(lián)
我國(guó)的煤礦行業(yè)已走過機(jī)械化、數(shù)字化、自動(dòng)化的發(fā)展歷程，如今正在向著智能化的方向再進(jìn)一步。然而，雖然數(shù)字化解決了煤炭生產(chǎn)大量數(shù)據(jù)、信息的集成及利用問題，自動(dòng)化使采礦流程實(shí)現(xiàn)部分遠(yuǎn)程控制，但各技術(shù)之間仍舊存在鴻溝，整個(gè)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)系統(tǒng)之間還沒有實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。
葛世榮則指出，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將不局限于煤炭企業(yè)，除了要滿足煤礦自身的信息化智能化需要，還要與煤礦外部的行業(yè)互聯(lián)互通，比如與燃煤電廠、化工廠、鋼鐵廠也會(huì)構(gòu)建互聯(lián)系統(tǒng)，這需要借助5G技術(shù)和煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支持。
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恰好，近幾年正是5G迅速發(fā)展普及的階段，煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)得到了最佳助力。據(jù)媒體報(bào)道，工業(yè)和信息化部下一步將完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展政策，并提出加快“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展的方向。
此外，早在去年11月，首家國(guó)家級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新中心便在2020中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間成立，該中心發(fā)布的《面向煤炭行業(yè)的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化研究白皮書》提到，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與煤礦工業(yè)深度融合，將推動(dòng)煤炭行業(yè)智能化變革，通過產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)連接和資源共享，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)間高效協(xié)作和供需精準(zhǔn)對(duì)接。
新一代信息技術(shù)的發(fā)展，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的助推器。新技術(shù)與煤炭行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、運(yùn)銷、經(jīng)營(yíng)的融合發(fā)展，有力促進(jìn)了煤炭行業(yè)整體信息化水平的提升，使煤炭行業(yè)初步具備發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
分領(lǐng)域來(lái)看，在井下開采方面，通過煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可感知井下人員、礦車、溫度、濕度、一氧化碳、甲烷含量、礦井氣壓、風(fēng)速等相關(guān)信息，同時(shí)利用信息融合算法對(duì)每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行多層次、多方面、多級(jí)別的處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)井下情況的精準(zhǔn)掌握。
在煤礦裝備方面，通過煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以有效提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，降低能耗，推進(jìn)井下智能化采煤機(jī)械與煤礦智能機(jī)器人的聯(lián)動(dòng)，最終降低井下工人工作強(qiáng)度、保障人身安全。
礦區(qū)無(wú)人化的發(fā)展便是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生動(dòng)應(yīng)用。通過數(shù)據(jù)之間的相互匹配和算法，卡車可以在沒有人員駕駛的情況下完成一系列的開采、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。
在神寶露天煤礦，航天重工聯(lián)手慧拓為神寶能源量身定制了一套露天礦無(wú)人運(yùn)輸作業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括5臺(tái)220噸MT4400電動(dòng)輪礦用自卸卡車、1臺(tái)WK-35電鏟、1臺(tái)遙控推土機(jī)及灑水車、平路機(jī)、指揮車等。通過數(shù)臺(tái)機(jī)械的配合，神寶能源實(shí)現(xiàn)了迷你版的煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
世界首個(gè)極寒工況5G+無(wú)人駕駛卡車編組
作為項(xiàng)目的主要合作方之一，慧拓早在去年便提出了礦區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念。“慧拓一直致力于提供礦山無(wú)人化整體解決方案，打造礦區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，為礦區(qū)消除安全風(fēng)險(xiǎn)并提高經(jīng)濟(jì)效益。”慧拓CEO陳龍博士此前在接受媒體采訪時(shí)曾這樣說道。
他還建議，礦山企業(yè)要以國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系為依據(jù)，以支撐礦山企業(yè)綠色、安全、高效發(fā)展為目標(biāo)，總體設(shè)計(jì)采用基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的云、邊、端架構(gòu)，結(jié)合礦山企業(yè)特點(diǎn)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化改造、先進(jìn)工業(yè)軟件的應(yīng)用和基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的協(xié)同創(chuàng)新。
看未來(lái)：顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈，但仍有問題待解
有業(yè)內(nèi)人士曾指出：“煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與煤炭工業(yè)深度融合的產(chǎn)物，日益成為煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要基石，對(duì)未來(lái)煤炭工業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生全方位、深層次、革命性影響。”
作為傳統(tǒng)煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要抓手，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已然成為不可或缺的新型基礎(chǔ)建設(shè)，幫助礦井實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、減人提效、節(jié)能降耗，形成煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)徐曉蘭也表示，企業(yè)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最重要的原因就是要提質(zhì)增效、降本減存。同時(shí)，依托國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心，建設(shè)煤炭行業(yè)分中心，以數(shù)據(jù)為支撐，推動(dòng)信息共享，從而建立新型上下游關(guān)系，重塑煤炭產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。
如今，隨著一批應(yīng)用技術(shù)的落地，標(biāo)桿示范企業(yè)正在形成，行業(yè)生態(tài)體系正在被重塑。比如中煤集團(tuán)自主開發(fā)運(yùn)營(yíng)的煤礦機(jī)械制造行業(yè)“億礦云平臺(tái)”被列入工信部2019年制造業(yè)“雙創(chuàng)”平臺(tái)試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單；兗礦集團(tuán)以“推進(jìn)數(shù)字轉(zhuǎn)型變革”為總體思路，加強(qiáng)與IBM和SAP合作，加快實(shí)施大數(shù)據(jù)工程總體規(guī)劃及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)研發(fā)，其工業(yè)云平臺(tái)建設(shè)涵蓋煤礦、煤化工、裝備制造等產(chǎn)業(yè)，建成包括集團(tuán)本部、鄂爾多斯能化、新疆能化、東華重工等17家工業(yè)云數(shù)據(jù)中心。
然而，看起來(lái)勢(shì)頭洶涌的煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，目前仍然處在發(fā)展的初期，在實(shí)際推動(dòng)中存在動(dòng)力不足的問題，行業(yè)和企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)也并不充分。
工業(yè)和信息化部信息技術(shù)發(fā)展司副司長(zhǎng)王建偉指出，其中原因包括盈利模式不明朗，目前尚未探索出可行的市場(chǎng)化商業(yè)模式，也沒有形成有經(jīng)濟(jì)效益的良性成長(zhǎng)模式；其次，不少中小企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化基礎(chǔ)薄弱，升級(jí)改造難度大、成本高；最后，企業(yè)上云意愿不足，有數(shù)據(jù)顯示，約有50%的制造企業(yè)無(wú)法評(píng)估工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)創(chuàng)造的價(jià)值。
此外，市場(chǎng)供給與需求不匹配、技術(shù)發(fā)展尚存限制、創(chuàng)新人才匱乏等也是造成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)難以落地的重要原。因此，在上層建設(shè)和制度完善的過程中，以上問題需要重點(diǎn)關(guān)注。
徐曉蘭也有相似的擔(dān)憂。她提出，很多新一代信息技術(shù)應(yīng)用的速度快于基礎(chǔ)研究的能力提升，所以新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)理論，需要加快補(bǔ)短板。她舉例稱，工業(yè)控制領(lǐng)域的各種傳感終端、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、通訊協(xié)議等，還有一系列的技術(shù)需要補(bǔ)足短板。此外，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與煤炭等各行業(yè)融入的過程中，需要不斷適配、不斷創(chuàng)新、不斷迭代，未來(lái)在應(yīng)用中還會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)“卡脖子”的問題。
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以最近引爆網(wǎng)絡(luò)的特斯拉為例，該事件最終引發(fā)了業(yè)內(nèi)對(duì)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中大數(shù)據(jù)管理的深刻探討，但目前尚沒有合適的方式對(duì)行車數(shù)據(jù)進(jìn)行安全且有效的監(jiān)管和使用。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)縮影，特斯拉的問題其實(shí)也是行業(yè)發(fā)展中的“卡脖子”問題。不過在徐曉蘭看來(lái)，“卡脖子”問題是暫時(shí)，可以通過各種方式解決。
王建偉對(duì)此提出，下一步應(yīng)重點(diǎn)開展以下工作：培育一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案龍頭企業(yè)、加快新技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化、鼓勵(lì)高?？蒲袡C(jī)構(gòu)和企業(yè)等主體加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論研究。
