高蕊
創新智慧企業發展理念,以數據驅動企業成長,將先進信息技術、工業技術和管理技術深度融合,不斷提升企業的自動預判、自主決策、自我演進能力
國電大渡河流域水電開發有限公司(以下簡稱“國電大渡河公司”)是集水電開發建設與運營管理于一體的大型流域水電開發公司,其主營業務是對四川大渡河和西藏帕隆藏布流域水電資源實施“流域、梯級、滾動、綜合”開發利用,為中國經濟發展和“西電東送”提供清潔能源保障。目前,公司擁有水電項目43個,水電資源約3000萬千瓦。
公司面對新工業革命和能源革命帶來的雙重機遇和挑戰,創新智慧企業發展理念,以數據驅動企業成長,將先進信息技術、工業技術和管理技術深度融合,大力推動企業標準化建設、數字化改造、網絡化構建、智能化運用,不斷提升企業的自動預判、自主決策、自我演進能力,為中國水電企業適應新工業革命、推動能源革命探索了一條有效路徑。目前,大渡河“一中樞、多中心、四單元”的運營模式正在有序推進,正朝著理念創新、動力變革、效率提升的高質量企業邁進。
國電大渡河智慧企業的建設背景
智慧企業理念由國電大渡河總經理涂揚舉在2014年首次提出,并整合內外部資源,從實踐角度確定了智慧企業的特征、模型、架構、目標和路徑。國電大渡河智慧企業建設是站在企業整體的角度,在實現業務量化的基礎上,強化物聯網建設,深化大數據挖掘,推進管理變革創新,使企業呈現出風險識別自動化、決策管理智能化、糾偏升級自主化的柔性組織形態和新型管理模式。
1.抓住新工業革命的歷史機遇。
以“云大智物移”(云計算、大數據、智能化、物聯網、移動互聯網)為代表的新一輪信息技術推動著新工業革命的興起。但大數據的采集、處理、存儲、分析和協同等環節面臨的問題隨之而來,數據孤島、信息安全等不斷被提起,新工業革命面臨“成長的煩惱”,而這恰恰是企業能真正享受新工業革命高效能、高效率所必須突破的關鍵環節。大渡河公司智慧企業建設正是基于此,以技術創新和管理創新兩輪驅動,按照業務量化、集成集中、統一平臺、智能協同的建設路徑,運用先進的傳感技術、在線監測技術,全面鋪開智慧企業基礎建設,形成了敏銳的感知能力、高效的傳輸能力、海量的存儲能力、強大的計算能力和精確的分析能力。
2. 把握能源革命的時代契機。
世界能源技術創新進入活躍期,智能電網、智能發電等一系列理論和技術都在逐步成熟。國家發改委和能源局聯合發布的《能源生產和消費革命戰略(2016-2030)》指出,新一輪能源變革已然到來。這些都深刻影響著能源的生產、分配、消費等環節的運行模式,深刻改變現有企業,特別是傳統能源行業的運營模式。過去的工業化生產、規模化效益的線性利益增長思維已不能為發電企業帶來新的效益增長。整個電力行業“發、輸、配、售”模式的切割,將發電企業直接推向了整個消費市場,公司需要具備培育敏銳的洞察力和感知力,增強可持續發展能力。
3. 應對管理亟待優化的挑戰。
因水電行業的特殊性,大批員工需要長期堅守在遠離家人、遠離城市的大山深處,條件十分艱苦,且傳統的施工環境和管理模式需要耗費大量的人、財、物來維持正常的工作狀態。從安全管理來講,流域沿岸地質脆弱,重大高危邊坡遍布全流域各個角落,傳統的工作模式——現場工作、人工巡查,使得員工的安全作業難以有效保障。因此,大渡河公司提出的智慧企業建設,就是用新一代信息技術實現對“人、機、物、環(境)、管(理)”的全面感知和全面物聯,構筑柔性化、人性化和智能化的新型管理模式,將職工從艱苦、繁重和危險的作業環境中解放出來,提高工作效率和職工幸福指數。
國電大渡河智慧企業建設的主要做法
幾年來,公司堅持總體設計、分步實施、重點突破,抓實以數據收集、存儲和應用為主要內容的基礎建設,穩步推進智慧工程、智慧電廠、智慧調度、智慧檢修四大業務單元建設,推動以數據實現管理升級,探索智慧企業建設的實踐。
1. 加強頂層設計,堅持文化引領
(1)加強頂層設計。公司成立了由總經理、黨委書記負責的智慧企業建設領導小組,加強校企合作,組建了產、學、研一體的顧問和咨詢團隊,編制完成《國電大渡河智慧企業戰略研究與總體規劃報告》。公司整合內外資源,與華為、南瑞等企業開展戰略合作,推動行業的協同創新,共同推進智慧企業建設有效落地。
(2)營造創新氛圍。公司將創新文化全面融入企業整體戰略,提升全員參與創新的主動性與積極性。召開智慧企業沙龍,深入開展大討論;成立智慧企業建設宣講團隊,舉辦專題講座,選派交流,拓寬創新視野。同時成立智慧企業研究發展中心,全面搭建創新孵化平臺,不斷健全完善科技成果激勵機制,提高創新人員的榮譽感和獲得感。
(3)分步分類推進。公司將智慧企業理論成果運用到重大工程建設、重點生產項目以及重要技改課題中,確保智慧企業創新成果轉化應用。安排投產時間較早的發電企業開展階段性優化,實現了智慧企業建設先行先試、重點突破和分步實施。及時鎖定項目成果,推動行業標準制定及專利獎項申報,搶占技術制高點,提升核心競爭力。
2. 抓實基礎建設,推進管理升級
公司按照業務量化、集成集中、統一平臺、智能協同的建設路徑,全面鋪開智慧企業基礎建設。通過業務量化,將各項業務全面地進行數字化改造;通過信息集成集中,消除業務系統條塊分割、數據孤島的現象。通過統一平臺,實時共享,為大數據價值的持續開發利用提供支撐。通過智能協同,實現智能化運用,從而實現人、系統、設備之間的高效協作。
(1)推進標準化建設,打造數據“大感知”網絡。標準化建設是提升大數據感知能力的基礎,只有形成統一的標準、固化的流程,才能確保大數據的準確采集挖掘。一是提升設備狀態感知能力。推進檢修作業標準化建設,制定《水輪發電機組智慧檢修標準》白皮書,明確128項常見故障監測指標,對其中46項重要健康指標賦予權重,開創了智慧企業的檢修標準。二是提升缺陷管理感知能力。建立了缺陷數據庫,圍繞缺陷表象、缺陷部位、缺陷原因、缺陷處理四個方面,收錄標準缺陷達2000余條。三是提升水情氣象感知能力。建立了由102個遙測站點組成、覆蓋全流域的水情自動測報系統。四是提升庫壩安全感知能力,運用自動監測技術,在流域電站大壩及周邊山體中安裝了1.9萬余個自動化監測點,實時收集掌握各類位移、變形、沉降等數據,解決了以往大部分監測點依靠人工測報且數據量收集相對較少的弊端。endprint
(2)推進網絡化構建,提高數據“大傳輸”效率。先進的數據傳輸技術直接影響著信息交換與決策反饋的效率,是開展大數據挖掘與運用的重要支撐。公司全面構建了由萬兆骨干、千兆到桌面的局域網;與8M運營商專線、2.5G電力光纖專網相連接的廣域網;承擔突發情況下應急通信的衛星網;覆蓋流域生產區域的移動網組成的四大數據傳輸通道,確保前端采集的數據資源與后臺反饋的信息指令及時傳輸交換。
(3)推進互通化建設,構建數據“大存儲”平臺。公司建立了大數據中心,推進基層專業數據統一存儲和集中共享,提升了數據運用效率。從存儲范圍來看,橫向拓展至生產、工程、合同、財務、人力資源等各大業務領域,縱向覆蓋從工程規劃、設計、施工、運行以及檢修改造等各環節信息,實現水電工程建設及生產數據全過程可追溯。從存儲安全來看,采用了“集中+分布式”的混合存儲模式,承載了具有高可靠性的“N+1”負載均衡模式,建立了以全網態勢感知為核心的信息安全監管平臺,確保數據存儲安全可靠。
(4)推進集中化整合,提升數據“大計算”能力。企業大數據的計算能力,直接影響著智慧企業的建設效能。公司建立了云計算中心,構建了服務器虛擬化的云計算構架,借助于統一、高效的計算能力,有力支撐了水情信息精準預報、發電負荷科學分配、防洪調度有效控制等企業生產經營工作。
(5)推進智能化運用,提升數據“大分析”水平。公司注重大數據成果運用,一是公司研發的巡檢預警機器人,在前端分析處理的同時,將各類異常信息傳輸至數據后臺開展運算分析,大幅提升了應急事件的能力與效率。二是采用超球建模專利技術的機器學習引擎,挖掘機組關鍵指標的歷史數據,建立機組設備健康狀態感知模型,實現設備健康度和發展趨勢的數字化評價。三是改變以往單系統之間或者部分系統之間的聯動,增強生產現場應急處理能力,提升安防系統聯動分析能力。四是建立了工程數據中心,同步跟蹤監測多個施工單位、多個承包標段的施工過程信息,提升了工程建設的管控能力。
3.改造核心業務,力求自主決策
按照“一中樞、多中心、四單元”的頂層設計架構,大渡河公司扎實推進各個智慧項目落地。其中,決策指揮中心已經完成建設,財務、采購、安全管理等專業數據中心正全面鋪開。在核心業務改造過程中,公司將“互聯網+”、大數據深度融入傳統業務板塊,將原有的20多個基層專業領域劃分為智慧工程、智慧電廠、智慧調度、智慧檢修四大業務單元,以數據的業務量化為主線,將四大模塊進行有機斡旋,實現從工程建設端到電廠運營端的數據結合,力求將技術賦予管理技術之中,達到企業管控流程的自主決策。
(1)智慧工程——全生命周期管理、全方位風險預判、全要素智能調控。區別于簡單的信息化建設,智慧工程將新一代信息技術與水電工程管理深度融合,堅持以數據為核心,打造工程數據中心、工程管控平臺和決策指揮平臺,打通原有工程建設過程的“孤島效應”,整合各單元、各專業數據,形成工程建設的自動感知、自動分析、自動預警、智能決策支持的工程管理模式,覆蓋水電工程從宏觀整體到過程細節,從項目建設到電廠運行等全方位、全過程的智慧管理,并為后期電廠運行提供龐大數據采集支撐。
(2)智慧電廠——設備智能巡檢、故障精準排查、系統協同聯動。智慧電廠以自動控制為基礎,以數據管理為核心,整合運行管理歷史和人工經驗,引導管理系統自主管理、自我演進,謀求設備控制更加自主、生產管理更加智能、風險決策更加科學的全新電力生產組織形態與管理模式。以智能化代替人工化,預警機器人、智能安全帽、智能鑰匙和智能安全屏柜等智能設備廣泛投入,優化了電廠員工的巡檢工作體制,提高設備故障的精準排查率,減少電站安全風險,實現“無人值班、少人值守”運行模式。這些智能設備已面向市場推廣,成為公司盈利新的增長極。運用巡檢預警機器人取代人工作業,每年減少人工成本、管理成本達400萬元。智能機器人不僅在廠房中大顯身手,在空中巡檢與水下作業中也派上了大用場,覆蓋了“海陸空”三個領域。未來的智慧電廠中,電廠職工的角色逐漸向大數據開發、維護與應用以及創新產品研發轉變。
(3)智慧調度——實時感知、精準預測、智能調控。公司構筑了覆蓋電力生產全過程的多維度預報、調控一體化平臺,實現大渡河梯級水電站的遠方集控、統一調度和人機協同運行。智慧調度將氣象、水情、防洪、發電、市場等信息融為一體,以電網負荷、水情雨情、設備工況等海量數據支撐調度決策,化解了傳統水電企業靠天吃飯的管理弊端。通過定量降水預報等技術應用,累計減少電煤消耗110余萬噸,減排二氧化碳290萬噸。公司在國內大型流域首創梯級水電站群經濟調度控制技術(EDC),并成功應用于大渡河中下游流域電站,進行梯級電站間負荷的實時、智能分配。僅2015、2016兩年,公司增加流域梯級電站發電量6.25億千瓦時,增加發電收入超過1億元。公司還將電廠和調度進行“智慧共享”,以數據感知市場需求為導向,指揮電廠設備的啟閉運轉,以此達到智慧電廠和智慧調度的有機共生。
(4)智慧檢修——同步監控、動態分析、智能診斷。長期以來,水電檢修行業普遍采取計劃性、全方位的檢修模式,部分原本運行狀態良好的設備也面臨拆卸調試,造成了資源重復投入。而智慧檢修聚焦機組大數據挖掘,實時評價設備健康狀態、預警預判設備運行風險,智能決策設備停復指令,實現檢修管理向狀態檢修、改進型檢修演進。大渡河公司建成了中國工業設備管理平臺,將全流域的水電重要設備進行數據采集以及大數據治理和挖掘的二次開發,有效測評設備運行的健康評價度及趨勢預警,能提前3-6個月預知設備運行狀態,最大限度延展機組使用壽命和經濟效益。2017年,通過分析銅街子電站檢修前的狀態數據,簡化相關檢修項目,13號機組檢修工期由20天縮短為5天,節約檢修費用1725萬元。
小結
大數據不僅是一場技術和產業革命,也帶來了企業建設和管理的深刻變革。大渡河公司提出智慧企業理念并投入實踐運用,以數據驅動管理,不是企業簡單的數字化、信息化、智能化,也不是單純建設企業數據庫系統、自動化系統,而是充分運用大數據技術,對企業的機制、流程、機構、崗位等進行的全方位、系統性變革,取得了實實在在的效果。
智慧企業不僅是一種戰略選擇,更是企業身處巨大變革時代的轉型思考。它不是具體、單一的項目計劃,而是綜合了管理創新、技術創新以及管理和技術融合而帶來的模式創新。智慧企業建設是傳統水電企業積極擁抱互聯網,抓住新工業革命和能源行業變革的契機,是謀求高質量發展的一種有效實踐。
(作者單位為中國企業聯合會研究部)endprint