两化融合助力矿山打造可持续性竞争力

1两化融合助力矿山打造可持续性竞争力二〇一七年十月中国冶金矿山企业协会南世卿建设背景指导思想与发展目标主要任务示范工程发展规化提纲建设背景1、国家政策智能制造2、行业经验两化融合3、存在问题任重道远提纲一、建设背景十八大•提出“推动信息化和工业化深度融合”是党中央、国务院作出的重大战略决策2015•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》2015•《原材料工业两化深度融合推进计划(2015-2018年）》•为大力推进原材料工业转型升级，指明了道路。2016•国家安全监管总局部署“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动，大力提高企业安全生产科技保障能力1.1国家政策党的十九大报告❖坚持新发展理念。推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，主动参与和推动经济全球化进程，发展更高层次的开放型经济，不断壮大我国经济实力和综合国力。❖深化供给侧结构性改革。加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。支持传统产业优化升级，加快发展现代服务业，瞄准国际标准提高水平。❖加快建设创新型国家。加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。一、建设背景1.2行业内外经验煤炭：国内先进煤炭企业两化融合取得了显著的成就。其共同特点是：制定了信息化建设总体规划，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；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，并建立了企业集中的数据管理中心。有色：有色行业两化融合建设成就斐然。有色金属企业基本上建立了独立、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)。一、建设背景冶金矿山行业虽然国内大中型冶金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，但冶金矿山行业两化融合进程相对于国内其他行业处于滞后位置。而在当前矿山行业面临风险、能否可持续性发展的新常态下，两化融合是国内矿山转型升级、降本增效，提高竞争力的必然之路。1.3目前金属矿山两化融合存在的主要问题企业认识程度不同信息化投入不足关键核心软件装备受制于人信息化复合型人才缺乏公共服务平台缺失政策标准建设滞后1234一、建设背景56指导思想与发展目标2.1指导思想2.2建设原则2.3发展目标提纲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，深入推进金属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，不断提升金属矿山可持续性竞争力。二、指导思想与发展目标2.2建设原则二、指导思想与发展目标■1、企业主体原则以矿山企业为主体，以解决生产、经营、管理中存在问题和发展需求为目的■2、标准规范原则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■3、协同创新原则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■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■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2.3发展目标推进金属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、数字化、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。二、指导思想与发展目标1.实施创新驱动2.推进两化深度融合3.强化企业主体建设主要任务提纲14实施创新驱动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强化标准支撑围绕冶金矿山企业信息化与智能化、安全生产等领域，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115推进两化深度融合22.1提高智能化关键技术2.2加强智能平台建设2.3开展智能矿山试点示范2.1提高智能化关键技术智能制造感知通信控制设计决策执行围绕感知、通信、控制、设计、决策、执行等关键环节，开展生产装备、调度控制等核心系统与物联网、模式识别、预测维护、机器学习、云平台等新一代信息技术的深度融合与集成创新。2.1提高智能化关键技术服务平台①②③云平台大数据智能平台建设矿山行业两化融合网络服务平台、矿业云服务平台和行业数据库，推进产学研资源聚集和开放共享，实现矿山全流程的信息共享和业务协同。2.2加强智能平台建设以矿山企业为主体、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，探索有效的矿山生产经营模式，并在行业内全面推广。目标力争2020年，数字化矿山示范企业10家以上，,劳动生产率提高20%、能源消耗降低5%、运营成本降低10%2.3开展智能矿山试点示范2.3开展智能矿山试点示范21强化企业主体建设33.1建设两化融合评估体系3.2开展企业贯标工作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两部分。水平与能力评估：包括基础建设、单项应用、综合集成、协同与创新等四个主要评估方面。效能与效益评估：包括竞争力、经济和社会效益等两个主要评估方面。3.1建设两化融合评估体系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六个关键阶段。3.2开展企业贯标工作河钢矿业建设示范首钢矿业建设示范鞍钢矿业建设示范示范工程力拓“未来矿山”计划示范工程提纲四、示范工程——河钢采矿A、GPS卡车智能调度管理系统；B、井下电机车运输无人驾驶系统；C、井下供电及排水系统无人值守选矿管控平台河钢矿业智能矿山建设示范A、司家营皮带集中值守；B、变频器、软启的应用；C、大型、进口设备的消化吸收；A、ERP、MES系统；B、SRM网上招投标和供应商管理系统；C、OA办公自动化系统；物联网A、智能监测监控分站B、三维监测监控系统软件平台C、人员定位分站、识别卡等四、示范工程——河钢河钢矿业智能矿山关键技术——井下无人化开采技术随着矿山井下开采深度的增加，采矿条件越来越苛刻，例如地热、地压等问题使得采矿人员的工作条件变差，为了提高开采效率和降低开采成本，并保证井下作业人员的安全，井下无人化开采技术成为未来采矿业研究的主要课题之一。（1）电机车无人驾驶运输系统矿业公司自主研发了一套井下电机车无人驾驶运输系统，并于2015年9月在司家营铁矿井下-180m水平成功投入生产运行，该系统实现了电机车驾驶、装车和卸载的无人化，取消了井下三道工序的作业人员，电机车运输编组无人驾驶自主运行，远程遥控装矿、自动卸载，订单式运输管控，操作人员通过在地面调度监控系统平台（ATRS）管控全部运输生产过程。四、示范工程——河钢四、示范工程——河钢1井下铲运机无线遥控系统研发一套具有自主知识产权、技术先进、稳定可靠的井下铲运机无线遥控系统，该技术能够实现操作人员与铲运机分离，操作人员通过在空区外遥控操作铲运机作业，取消危险环境作业人员，实现井下矿石安全、高效开采。2智能化矿山集成管控平台建设自2010年起，ERP系统在矿山企业逐步开始应用和推广，陆续上线生产、销售、供应、财务等多个模块，实现计划、采购、入库、出库、结算的全流程管理；SRM网上招投标和供应商管理系统覆盖矿山机动供应部门和矿业下属矿山，实现网上招投标采购和供应商的准入与冻结管理。OA办公自动化系统实现了集团和矿业机关、矿业下属单位之间的公文流转和邮件实时沟通，实现无纸化和网络化，大幅提高办公效率。自主开发并上线运行了MES生产执行系统，覆盖全部生产矿山。3采矿、选矿生产流程自动化技术研究与应用应用GPS卡车调度系统，实时监控和优化调度露天矿卡车、电铲等设备的运行，从而形成一种信息化、智能化的新型现代调度控制系统和采矿生产管理平台，大幅提高生产效率。选矿厂皮带集中无人值守、球磨机自动控制、碎矿全流程自动化、井下提升系统自动化、地下矿变电所和水泵房无人值守及设备全寿命周期管理系统有效提高设备运行效率，减少了相应的岗位人员，提高了安全管理水平。4中关铁矿智能矿山设计与建设XHQ纵向集成（第2阶段）PCS7横向集成（第1阶段）中关铁矿为新建矿山，根据矿山建设进度及投产后总体要求，计划采用整体规划、分步实施方案，数字化矿山建设分为两个阶段：中关铁矿数字矿山工程架构（1）建立综合信息平台采用西门子SIMATICPCS7实现对基础层各系统数据的横向集成，在统一的全局数据库平台进行各子系统运行监控操作，同时为整个矿山数字化建设上层系统建设打下底层基础。（2）建立矿山智能运营中心采用西门子XHQ建立矿山智能运营中心，实现对基础层、控制层、过程层、管理层数据的集成及智能分析，实现数据流的向上纵向贯通，为企业智能管理决策提供整体解决方案。（3）建立综合信息平台主要建设内容及目标：本着仪表稳定可靠，切实可行，经济合理的原则，采用国内矿山自动化领域最先进和最成熟的技术成果，充分利用现代控制理论、利用当前掌握的成熟的控制技术、高智能检测技术、工控网络技术，结合选矿和采矿工艺特点，有针对性的实现选厂和井下主要生产设备自动化控制。通过对整个工艺流程实现过程自动化控制，取代人工现场作业，稳定工艺性能指标，降低生产成本，提高生产效率，实时现场监控，降低工人劳动强度，改善工作环境，保证产品质量的前提下，充分挖掘设备潜能，降低设备故障率。运用西门子的SIMATICPCS7平台软件对各子系统进行统一的数据集成，主要包括供电自动化系统和生产自动化系统监控，实现基础数据的整合与共享。（4）建立矿山智能运营中心通过部署矿山智能调度系统XHQ，实现矿业各层数据的汇总分析，成为整个矿山信息化与自动化融合的综合调度平台。实现整个矿山运营的可视化，透明化。XHQ能够集成过程自动化及电力系统信息、视频、人员定位、安全监测、矿山生产管理执行系统MES、GIS地图、矿山资源管理系统、ERP等系统信息。提供各层的数据采集、信息建模分析，为公司及矿山运营决策提供支撑。同时后期逐步完善XHQ部署模块，通过大数据分析，实现整个矿山的生产运营、组织调度、人员配置、设备效率、资源利用率等的最优化决策。5建立矿山智能运营中心5建立矿山智能运营中心5建立矿山智能运营中心5建立矿山智能运营中心5建立矿山智能运营中心杏山铁矿隶属于首钢矿业公司，始建于1966年，原为露天开采。从2007年开始，杏山铁矿转入地下开采，为中国第一个大型露天转地下开采项目，