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冶金矿山两化融合建设研究

 论文栏目:冶金教育论文     更新时间:2018/6/13 10:40:55   

摘要:党的十八大提出了关于信息化和工业化深度融合的战略部署,工信部2015年制定并发布了《原材料工业两化深度融合推进计划》。为深入推进中国冶金矿山行业两化融合建设,促进冶金矿山企业转型升级、降本增效,提高核心竞争力,详细阐述了冶金矿山行业两化融合建设指导思想、主要任务与建设目标。

关键词:冶金矿山;两化融合;建设原则;主要任务

1建设背景

1.1国家“两化融合”的政策

党的十八大提出“推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”。推动信息化和工业化深度融合是党中央、国务院做出的重大战略决策。国务院印发了《中国制造2025》十年的行动纲领和《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,部署深化制造业与互联网融合发展,协同推进“中国制造2025”和“互联网+”行动,加快制造强国建设。工业与信息化部发布了《原材料工业两化深度融合推进计划(2015~2018年)》和《信息化和工业化融合发展规划(2016~2020年),指出要着力解决原材料工业的突出问题和两化深度融合的薄弱环节,明确了“十三五”时期信息化与工业化融合发展的方向、重点和路径,将推动“两化”融合工作迈上新台阶。做好信息化和工业化深度融合这篇大文章,是党中央、国务院做出的重大战略部署,是应对新一轮科技革命和产业变革,适应发展新常态、实现发展动力转换、积极应对发展新趋势的必由之路。

1.2行业内外

“两化融合”的经验国内的煤炭行业,在企业信息化方面进行了积极地探索和大胆实践,取得了显著的效果。其共同特点是:制定了信息化建设总体规划,并且有计划地落实规划中的各项任务;建立起较为完善的煤炭企业管理控制模型;建立了具有煤炭企业特色的综合信息化平台;建立了“多网合一”的综合信息网络;在安全生产环境监测、生产过程自动控制和企业经营管理方面基本实现了信息化技术的全面覆盖;在关键业务领域开发和实施了成功的应用软件系统,如矿井提升,洗选及装车自动化操作系统、工业电视系统、安全监测监控系统、资产管理系统、生产管理系统、财务系统、办公自动化等,并建立了企业集中的数据管理中心。有色行业在两化融合方面也取得了显著的效果。计算机模拟仿真、智能控制、大数据、云平台等技术逐步应用于有色金属企业生产、管理及服务等领域。我国有色金属企业基本上都建立了独立、部门级的应用系统;多数企业建立了覆盖整个企业主要业务部门的信息通信及网络系统并实施了财务管理系统;大多数大型有色企业基本建立了综合信息管理平台(如公司网站、办公平台、电子邮件系统等);许多重点有色企业还应用了计划管理、生产调度管理、设备管理、原材料管理、劳动人事、库存管理、质量管理等系统。部分大型重点有色企业建立了制造执行系统(MES)、供应链管理系统(SCM)及企业资源计划系统(ERP)。有色金属行业大中型企业基本实施了ERP系统,CAD/CAM普及率有了很大的提高。主要的生产加工企业普遍应用CAD/CAM进行产品设计与加工;主要的设计研究院所抛掉了图板,用CAD进行工程设计。有色金属矿山主要生产型企业在自动化仪表、PLC、DCS基础自动化方面都得到了大量应用,基本实现了主要生产过程的自动控制、处理和数据采集,提高了生产监控和管理水平。PLC、DCS系统及现场总线技术在过程控制中得到了广泛应用。主要大中型企业生产实时数据和信息,通过现场总线与企业的主干网连接,生产技术状况可直接传到企业的领导及管理部门。MES系统最近几年在有色金属大型生产、冶炼、加工企业得到了广泛应用,并取得了很好的效果。在冶金矿山行业,企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)等两化融合技术已得到广泛使用,大中型矿山企业数字化设计工具普及率、关键工艺流程数控化率均得到一定程度的提高,两化融合开始由单项应用向综合集成提升、整合创新阶段迈进。国内其他行业的两化融合工作得到进展和本行业一些重点企业的先进经验,为本行业两化融合的发展打下了基础。工业和信息化部指导建立了中国两化融合服务联盟,明确联盟为两化深度融合专项行动计划(2013~2018年)的实施主体,并将两化融合管理体系评定工作委员会设在联盟。冶金矿山企业可以借助中国两化融合服务联盟平台,开展两化融合咨询服务等活动。

1.3行业内“两化融合”存在的问题

1.3.1企业认识程度不同部分企业对信息化缺乏深刻的理解和认识,在基础自动化实施以后,往往不够重视后期数字化建设内容,很多企业停留在生产报表阶段,属于数字化应用的初级阶段,远远没有发挥出数字化系统在数据加工应用方面的真正优势。1.3.2信息化投入不足两化融合建设资金投入大,企业受到市场等因素的影响,无法保证持续稳定的信息化投入,致使两化融合项目推进相对较慢。而两化融合效果评价,比较注重经济效益和降低成本等直接效果,对由此带来的长期非经济效果评价认识不足。1.3.3关键核心软件装备受制于人大型冶金矿山企业已在管理和控制的各环节应用了管理和控制系统,但集成水平仍较低,常常受制于人。冶金矿山行业在采矿生产和选矿生产关键环节的应用水平普标较低,在实现各环节关键工序的全覆盖的基础上,急需提高管理和集成控制能力。1.3.4信息化复合型人才缺乏信息化建设涵盖了现代通信、传感与信息技术、人工智能等专业领域,是矿冶工业化和信息化的高级发展阶段,对人才技术力量的要求将比现阶段高很多。目前国内绝大多数矿山的技术力量比较匮乏,成为严重制约现阶段矿山深入发展两化融合的一个重要瓶颈。1.3.5潜在的公共服务平台缺失由于各个企业的现实状况差别较大,冶金矿山企业两化融合工作开展参差不齐。但是所有矿山企业都具有很多共性的成分,包括物资材料、备品备件。很多企业使用量较小,价格议价能力较低。因此,矿山企业通过企业联合,合作研发建设物联网服务平台,将采购的材料进行团购,可以大大降低采购成本,这是矿山行业未来两化融合建设的一个重要方向。1.3.6标准体系建设滞后目前冶金矿山两化融合总体处于初期推动阶段,本行业关于两化融合发展的标准体系还没有建立,在贯彻落实国家两化融合政策上还需制定本行业有针对性的政策。同时,本行业两化融合技术标准体系和管理标准体系还需要抓紧制定,标准滞后问题突出。

2指导思想与发展目标

2.1指导思想

为了贯彻落实党中央和国务院的两化融合战略决策和部署,牢固树立和贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,深入推进冶金矿山行业两化融合发展。以标准体系建设、智能矿山示范、信息化协同创新、行业共享服务平台为抓手,大力推动矿山企业向数字化、信息化、智能化转变,不断提升冶金矿山综合竞争力。

2.2建设原则

2.2.1企业主体原则两化融合应以矿山企业为主体,以解决生产、经营、管理中存在问题和发展需求为目的,依据实际需求进行分析,选择适合企业实用的系统结构与系统功能,逐步完成冶金矿山信息化建设。2.2.2标准规范原则要建立和完善与两化融合相适应的一系列设计规范、评估体系、管理体系、标准体系,将信息化融入矿山企业的生产经营管理的全过程。2.2.3协同创新原则坚持把创新作为引领发展的第一动力,强化企业技术创新主体地位,推动产业链协同创新,着力突破矿产资源开发利用、重点工序、智能装备、检测技术、流程控制与优化、能源管控、集成应用、信息化协同创新等关键技术。2.2.4示范引领原则针对不同发展阶段企业、不同区域特点,确定主攻方向,明确重点任务,集中优势资源,重点突破,示范引领,全面发展。2.2.5融合发展原则强化技术、数据、制造、管理、服务、资本等资源的开放共享,构建基于矿山物联网的产业生态体系,推动技术与管理、矿山装备制造与互联网企业、加工制造业与生产性服务业融合发展,促进行业内外的优势互补,协同发展。

2.3发展目标

推进冶金矿山行业信息化和工业化融合,制定一批信息化技术标准,建设一批智能化工厂,攻克一批智能化的关键技术,引导一批智能化企业服务转型,形成一批智能矿山试点示范。实现自动化、信息化、智能化的行业全覆盖,提升冶金矿山企业核心竞争力,建设安全、高效、绿色、智能的新型现代矿山企业。

3主要任务

3.1实施创新驱动

3.1.1加强技术创新强化战略导向,围绕勘探、采矿、选矿、运输等生产过程中设备、控制、管理的信息化、智能化、绿色化的需求,推动实施两化融合发展科技项目和工程,提高关键环节、生产工艺和应用技术的创新能力。整合全行业创新资源,发挥企业的创新主体作用、设计单位和技术服务单位的桥梁和推广作用、大学和科研院所的基础先导作用,形成功能互补、良性互动的“产学研用”协同创新格局,建设冶金矿山行业高水平科技智库。3.1.2强化标准支撑依照《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》和《中国两化融合管理体系+要求》,围绕冶金矿山企业信息化与智能化、节能减排、安全生产、生态保护等领域,建立服务于矿山企业的两化融合的相关技术和管理标准体系,规范企业各系统及系统之间的技术指标、信息交换标准和管理标准等。3.1.3引导矿山装备业服务化转型发展面向产品全生命周期管理的个性化定制、监测追溯、质量控制、故障诊断、远程维护等在线服务模式,推动矿山装备业从提供产品制造向提供产品和服务转变。鼓励矿山装备业企业形成第三方专业服务机构,为产业链上下游企业提供专业化系统化服务,推动制造企业向制造服务企业转型。

3.2推进两化深度融合

3.2.1提高智能化关键技术围绕感知、通信、控制、设计、决策、执行等关键环节,开展物联网、模式识别、预测维护、机器学习、云平台等新一代信息技术与矿山的深度融合与集成创新,全面提升矿山行业研发、生产、管理、营销和服务全流程智能化水平,提高劳动生产率和降低成本。智能化关键技术如表1所示。3.2.2加强智能平台建设开展冶金矿山行业两化融合服务平台、云平台和大数据建设,全面引导矿山企业两化深度融合,建设面向全产业链的大数据资源整合和分析平台。推进研发设计、生产制造、营销服务、测试验证等制造资源聚集和开放共享,促进研发设计、智能装备、生产制造、经营管理、市场营销等环节的无缝连接,实现全流程的信息共享和业务协同。3.2.3开展智能矿山试点示范以矿山企业为主体、市场为导向,围绕流程性智能管控、网络协同、远程运维服务等模式,开展冶金矿山行业智能矿山试点示范,如表2所示,探索有效的矿山生产经营模式,并在行业内全面推广。

3.3强化企业主体建设

3.3.1建设两化融合评估体系两化融合评估框架包括水平与能力评估和效能与效益评估2个部分,如图1所示。水平与能力评估包括基础建设、单项应用、综合集成、协同与创新等4个主要评估方面,提升各方面与不同水平与能力级别相关的评估关键要素,并给出各要素的评估要点。效能与效益评估包括竞争力、经济和社会效益等2个主要评估方面,提出各方面与不同效能与效益提升结果相关的评估要素,并给出各要素的评估要点。3.3.2开展企业贯标工作两化融合管理体系贯标是企业按照《信息化和工业化融合管理体系要求》标准,建立、实施、保持及改进两化融合管理机制的过程。两化融合管理体系贯标工作主要可分为贯标启动、现状调研及诊断、体系策划、文件编写及发布、体系试运行、内部审核和管理评审等6个关键阶段,如图2所示。

4结语

在全球大宗物料市场及矿产品市场进入低迷并且将长期处于低价位运行的新常态形势下,冶金矿山企业为生存发展,必须寻求创新发展之路,不能再沿用传统的生产管理模式。两化融合建设为冶金矿山企业提供了一条新的创新发展路径,其指导思想、主要任务和发展目标,可以作为冶金矿山企业的指导意见,指导矿山企业深入开展两化融合建设,推进矿山企业升级改造,实现转型升级、降本增效,提高核心竞争能力。

作者:南世卿 单位:中国冶金矿山企业协会

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