【案例】地层深处的数字流动——山东能源集团的工业互联网实践
北京呼风唤雨文化传媒有限公司
主编说
（特别鸣谢李伯虎、倪光南、王建伟、宁振波、赵敏、朱铎先、郎燕等人士对本次专刊的专业指导）
地层深处的数字流动
——山东能源集团的工业互联网实践
工业互联网不仅仅是制造型企业的关注方向，能源企业同样责无旁贷。考虑到中国政府已经向国际社会承诺，要在2060年实现碳中和，能源企业、特别是作为主要能源来源的煤炭企业，应用信息化技术来改变生产和运营模式，是必由之路。
山东能源集团鲍店煤矿智能工作面（图：山东能源集团，全文同）
在这个问题上，山东能源集团有限公司（以下简称“山东能源集团”）通过20年的探索和实践，已经取得了相当的成果，有效提高了企业的运行水平，提高了效率，实现了高效的自动化生产控制和信息化运营管理。也为工业互联网行业提供了一个有价值的案例。
传统行业的数字化转型决心煤炭是一个历史悠久的行业，是人类在工业化之初创立的。我国煤炭开采历程，历经爆破采煤(炮采)、普通机械化采煤(普采)和综合机械化采煤(综采)三大阶段。提高煤炭安全高效开采及绿色清洁应用水平，在很大程度上推进了一大批相关行业的发展，包括机械制造、钢铁、化工、铁路、电力，为人类工业化起到了巨大的作用。那么，煤炭行业能不能在工业化与信息化融合的今天，再次发挥同样的作用？
山东能源集团原董事长|李希勇|（左三）深入井下工作面调研工作
对于传统煤炭企业的山东能源集团来说，所面临的问题不仅仅是老行业的生产模式，还有着因为扩张而带来的新问题。这家企业不但在国内收购了山东、陕西、内蒙、新疆、贵州等矿山，还把触角伸向海外，在拉美、澳大利亚、加拿大等国收购了不同专业类型的矿山。这些无疑给集团的运营管理和生产管理，特别是安全管理，带来比较大的难度。传统的人力驱动型管理和风险控制模式，信息流转模式跟不上运营需求，更不适应跨国、跨时区、跨洲的管理，也已经不再适用于这样分布式、大规模的企业集团了。
用信息化的理念和技术来改造整个集团的运行，把整个生产流程网络化、数字化，是山东能源集团确立的转型升级之道。
山东能源集团原董事长李希勇说：“煤炭工业互联网作为新一代信息技术与煤炭工业深度融合的产物，日益成为煤炭工业转型发展的重要基石，对未来煤炭工业发展将产生全方位、深层次、革命性影响。” “加快建设和发展工业互联网，是把握煤炭产业发展趋势、推动高质量发展的主要抓手，是谋划产业新优势、实现煤炭产业转型升级的重要支撑，是打造全球清洁能源供应商和世界一流能源企业的战略选择。”
煤炭工业互联网的四件事为了向基于工业互联网的能源企业转型，山东能源集团做了四件事：“铺网、架云、上平台、跑应用”。
在管理层面，山东能源集团总部构建了以专线、VPN为基础的企业核心广域网，建立了大规模数据中心，承载了集团管控ERP、财务共享、生产调度等核心应用系统，覆盖山东本部、陕西、内蒙、新疆、山西、贵州等省份。
在生产层面， 矿井全面建成井下万兆工业网络，权属矿井基本实现井下无线网络覆盖。10余座煤矿全面开展井下5G网络建设，打造5G智能矿山。2020年10月17日，山东能源集团发布全球首套矿用高可靠5G专网系统。
2020年10月17日，山东能源集团发布全球首套矿用高可靠5G专网系统
井下5G装备调试
重组前①，兖矿集团工业云平台建设涵盖煤矿、煤化工、装备制造等产业，建成包括集团本部、鄂尔多斯能化、新疆能化、东华重工等17家工业云数据中心。
旗下新汶矿业集团企业云平台面向集团权属机构提供统一云服务，包括云主机、云数据库、云存储、云计算等多种云服务模式，构建统一管理、统一服务、统一运维的模式，最大限度发挥云平台优势。平台现有CPU共520核、存储总容量216T、内存容量5T、虚拟机200台。实现了集团矿井两级数据中心互补运行，为建设智能矿山“云、边、端”的架构模式提供基础保障。
山东能源集团自主设计研发了“智矿云网”煤矿工业互联网平台，实现规划、设计、生产、技术、安全、运营等50多个工业APP应用，支持20多种异构数据协议，正在东滩煤矿进行全矿井平台试点。下属分公司采用工业级PaaS平台，构建了化工工业互联网、“东华水泥工业大脑”，实现了安全预警、应急管理、先进工艺控制等诸多功能。
井下工人在操作智能化采煤系统
智矿云网平台应用
所谓应用，实际上是把组织运行中的具体工作，大到企业管控流程，小到生产工艺控制，用数字化、智能化的信息系统来实现。应用与企业业务工作高度相关，不但体现出企业是否充分吃透了自己的业务，也考验这家企业对信息化的理解程度。
山东能源集团根据自己的业务，开发出了一批直接用于日常业务的应用，包括：矿山行业工业机理模型、煤矿采掘机运通生产系统风险评估和预警模型、节能减排与电力消耗风险分析及预测模型、井下人员典型违章及超员风险分析与预警模型、煤矿人机环管隐患判识与闭环管控模型、煤矿设备重大设备故障风险分析及远程诊断模型，等等。可以发现，这是把以往靠人力来推进和保障的流程上升到工业互联网，引入数字化、智能化要素，实现了基于信息的管理与控制。
井下视频智能分析
上述工作结合智能装备、智能系统的研发应用，带来了显著的经济效益和企业竞争力。山东能源集团所属的鲍店煤矿建成了国内先进、国际一流常态化运行的智能化综放工作面，生产作业人员由16人减至7人，保持日均2万吨以上高产高效水平。山东能源本部冲击地压矿井全部实现智能化开采，建成85个智能采煤工作面、66个智能掘进工作面、10个企业智能矿山示范点。
山东能源澳洲公司矿井通过集控中心远程遥控生产系统，一般矿井定员在180~280人之间，综采工作面每班仅6人。山东能源金鸡滩煤矿建成世界首个7米超大采高智能综放工作面，工效达到260吨/工，具备2000万吨产能的世界领先水平……山东能源集团在煤矿智能化方面全面推进智能采煤、智能掘进、智能机电、智能运输、智能洗选建设，实现了大幅度的减人提效。
山东能源集团的这些工作，得到了国家及行业相关管理部门的肯定。其中基于煤矿生产经营和安全管理的“智矿云网”平台得到中国安全生产科学研究院专家现场认可，规划以此模式建设煤炭行业工业互联网平台。
山东能源模式的启示对于工业互联网的研究者们来说，这似乎可以提供一个重要的启发：虽然工业互联网把中小微企业作为重要的服务对象，但是要想建立起成功的应用示范，大型分布式企业反而应当是首选。
大型分布式企业在信息化转型方面不但有着迫切的需求，也有着强大的执行力，可以通过管控体系坚决推进工业互联网的落地。即使在研发和实施的过程中遇到一定困难，管理层的坚定决心也能够促使企业拿出足够的资源，来寻求合理有效的解决方案。而这是中小微企业很难短时间内做到的。
这或许是山东能源集团案例带给我们的最重要启示之一。
①2020年，兖矿集团有限公司与原山东能源集团有限公司战略重组，成立新山东能源集团有限公司。