山東能源集團：推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型 打造智慧礦山

張敏敏

2023年，山東能源集團與華為聯(lián)合發(fā)布盤古礦山大模型。集團基于盤古礦山大模型開發(fā)了40多個人工智能應(yīng)用場景，減少井下作業(yè)人員1.2萬人。人工智能“下井”，為煤礦行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

In 2023， Shandong Energy Group and Huawei jointly released the Pangu Mining Model. Based on this， the Group has developed more than 40 AI application scenarios， reducing the number of underground workers by 12，000 people. Artificial intelligence for the coal mining industry injects new momentum for its high-quality development.

在山東，得益于新型工業(yè)化建設(shè)，不少企業(yè)正步入發(fā)展快車道。山東能源集團以高端化、智能化、綠色化、集群化為方向，以加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、增強核心競爭力為重點，持續(xù)推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型各項工作走深走實，以數(shù)字化支撐和賦能山東能源集團降本增效、精益管理、改革創(chuàng)新。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型

當前，以信息技術(shù)為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速推進。2021年能源集團啟動數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃編制工作，形成了山東能源集團1個愿景、5個轉(zhuǎn)型主題、9項重點任務(wù)的“159”數(shù)字化轉(zhuǎn)型藍圖。

“一個愿景”，即“建設(shè)數(shù)智山能，催生發(fā)展新動能，助力建設(shè)清潔能源供應(yīng)商和世界一流企業(yè)”；“五大主題”，即轉(zhuǎn)經(jīng)營模式、轉(zhuǎn)服務(wù)體驗、轉(zhuǎn)生產(chǎn)方式、轉(zhuǎn)平臺能力、轉(zhuǎn)工作方法；“九項任務(wù)”，即健全數(shù)字化治理體系、深化一體化經(jīng)營管控、促進內(nèi)部共享協(xié)同發(fā)展、實現(xiàn)安全生產(chǎn)技術(shù)綜合管控、提升用戶服務(wù)數(shù)字化水平、推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素價值、升級數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和強化網(wǎng)絡(luò)與信息安全。

為此，山東能源集團打造“一湖三平臺”，促進生產(chǎn)運營管理轉(zhuǎn)型。

以ERP系統(tǒng)為核心應(yīng)用，集成35個周邊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，構(gòu)建集團化的人、財、物、產(chǎn)、供、銷和融、投、建、運等核心業(yè)務(wù)一體化應(yīng)用管理平臺，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，打破了信息孤島，破除了業(yè)務(wù)壁壘，實現(xiàn)橫向“產(chǎn)供銷協(xié)同、人財物協(xié)同”，縱向“業(yè)財一體化管控”，業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)高效能、管控體系穩(wěn)健有力，有力推動山能集團數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型變革。

為解決山東能源集團聯(lián)合重組后安全生產(chǎn)技術(shù)不能一體化協(xié)同管理、安全生產(chǎn)管控體系缺乏信息化支撐、缺少統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)管理體系等問題，建設(shè)覆蓋煤炭、化工、電力新能源、高端裝備制造、建筑施工等產(chǎn)業(yè)板塊的安全生產(chǎn)技術(shù)一體化協(xié)同管控平臺，以信息自動感知、模型智能驅(qū)動、產(chǎn)業(yè)整體協(xié)同、應(yīng)急快速精準為目標，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、業(yè)務(wù)協(xié)同管控、多維數(shù)據(jù)融合分析。

平臺建設(shè)緊密圍繞山東能源集團安全生產(chǎn)一體化管控的總體要求，利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，建設(shè)滿足多層級、多專業(yè)、多板塊業(yè)務(wù)管理需求的安全生產(chǎn)管控平臺。平臺以集團統(tǒng)一的數(shù)字底座為基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、業(yè)務(wù)管控、數(shù)據(jù)可視、價值挖掘，將平臺打造為“全面可視、融合共享、高效協(xié)同、迭代創(chuàng)新”智慧化安全生產(chǎn)管控平臺。

同時，持續(xù)深化應(yīng)用協(xié)同辦公平臺，構(gòu)建了豐富的辦公應(yīng)用，平臺覆蓋各級單位公文和業(yè)務(wù)流程4000余條，實現(xiàn)了公文流轉(zhuǎn)，業(yè)務(wù)流程集成，提升辦公效率。

此外，建成湖倉一體化平臺。平臺融合數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)湖技術(shù)，具備統(tǒng)一采集、存儲、治理、應(yīng)用的能力。完成權(quán)屬75對礦井生產(chǎn)數(shù)據(jù)及ERP等經(jīng)營管理數(shù)據(jù)采集入湖，采集系統(tǒng)數(shù)達1500余個，日均采集入湖數(shù)據(jù)量約1.5億條，累計入湖量200多億條。為能源集團各單位和業(yè)務(wù)板塊提供集數(shù)據(jù)存儲、治理、計算、使用及分析于一體的數(shù)據(jù)底座。

盤古礦山大模型

回顧過去，煤炭行業(yè)從業(yè)人員從2012年底525萬人降到2023年的260萬人左右，井下作業(yè)人員大幅減少，得益于智能化建設(shè)取得的顯著成就。放眼未來，與其他產(chǎn)業(yè)一樣，傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)也正在經(jīng)歷以新一代信息技術(shù)為支撐的生產(chǎn)方式變革，特別是作為高危行業(yè)，為了保護礦工生命安全，煤炭行業(yè)少人無人化是大勢所趨，煤礦智能化建設(shè)的進一步突破需要人工智能等新技術(shù)支撐，促使人工智能技術(shù)與行業(yè)場景融合的工具則是大模型。

2022年，山東能源集團與華為公司正式成立聯(lián)合創(chuàng)新中心，充分利用山東能源的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和華為公司的ICT技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)強強聯(lián)合，雙方在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、礦山智能化、裝備制造、新能源、數(shù)字化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域建立長期、全面、穩(wěn)定的合作關(guān)系。

2023年1月，山東能源集團建立了基于盤古大模型的人工智能訓練中心，初步構(gòu)建了集中心訓練、邊緣推理、云邊協(xié)同等功能于一體的人工智能運行體系，以及便于集團集中訓練、生產(chǎn)單位執(zhí)行的人工智能管理體系，實現(xiàn)了人工智能開發(fā)模式從“作坊式”向“工廠式”的升級迭代，探索出一套可復(fù)制應(yīng)用的工業(yè)化人工智能生產(chǎn)平臺，初步實現(xiàn)了行業(yè)從人工管理到智能化管理、從被動管理到主動管理的轉(zhuǎn)型。

2023年7月18日，山東能源集團和華為公司聯(lián)合發(fā)布首個能源行業(yè)商用AI大模型“盤古礦山大模型”，開發(fā)和實施了首批21個應(yīng)用場景，涵蓋采煤、掘進、主運、輔運等9個專業(yè)，探索人工智能在礦山行業(yè)應(yīng)用。

盤古礦山大模型打造了礦山領(lǐng)域人工智能場景開發(fā)的新模式，探索了盤古大模型在行業(yè)可復(fù)制、可推廣的應(yīng)用經(jīng)驗。一是實現(xiàn)由“高危生產(chǎn)”向“本質(zhì)安全”的轉(zhuǎn)變。盤古大模型通過對不安全因素、狀態(tài)進行智能管控、提醒、消缺，進一步提升安全自管自治能力，降低安全事故發(fā)生概率。二是實現(xiàn)由“勞動密集”向“精簡高效”轉(zhuǎn)變。基于大模型的機器視覺技術(shù)，優(yōu)化日常巡檢和安全監(jiān)管工作，進一步提升生產(chǎn)效率，降低勞動強度，減少作業(yè)人員。三是由“粗放管理”向“質(zhì)量效益”轉(zhuǎn)變。通過對各廠礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)建模，進行參數(shù)預(yù)測和控制，平衡生產(chǎn)質(zhì)量與成本，提供持續(xù)優(yōu)化的生產(chǎn)參數(shù)，有效提高生產(chǎn)效率和效益。四是實現(xiàn)由“分散重復(fù)”向“集約高效”轉(zhuǎn)變。通過對人工智能應(yīng)用的統(tǒng)建統(tǒng)管，避免各單位重復(fù)投資和建設(shè)，實現(xiàn)集約化的公共訓練算力服務(wù)、業(yè)務(wù)場景創(chuàng)新、商業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)用發(fā)展和人工智能人才培養(yǎng)。

減少井下作業(yè)人員1.2萬人

山東能源集團攜手華為在基層煤礦試點盤古大模型應(yīng)用場景，成功驗證了大模型在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的基礎(chǔ)能力，當前已在山東能源集團興隆莊煤礦、魯西礦業(yè)李樓煤業(yè)、兗礦能源濟二煤礦等試點單位開發(fā)和實施首批場景應(yīng)用，涵蓋采煤、掘進、主運、輔運、提升、安監(jiān)、防沖、洗選、焦化9個專業(yè)21個應(yīng)用場景，通過接入現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)和監(jiān)控視頻，實時優(yōu)化工藝參數(shù)、識別故障與異常、審核作業(yè)規(guī)范，以廣播提醒、設(shè)備聯(lián)動等方式實現(xiàn)自動處置，形成一批應(yīng)用成果。

對于沖擊地壓礦井來說，鉆孔深度是防沖卸壓工程的關(guān)鍵參數(shù)之一，是防沖工程管理人工核驗的重點。傳統(tǒng)防沖卸壓施工監(jiān)管采用井下錄制視頻、井上對視頻逐一人工核驗的方式，存在人工審核工作量大、核驗滯后時間長、標準不統(tǒng)一、監(jiān)管有盲區(qū)等問題。盤古大模型在山東能源集團李樓煤業(yè)進行防沖卸壓施工孔深監(jiān)管試點應(yīng)用。使用專用攝像儀對施工過程動態(tài)監(jiān)管，視頻實時上傳并進行智能核驗，孔深不足時及時進行聲光數(shù)字化告警。設(shè)置施工計劃管理、識別結(jié)果查詢、施工深度核驗、施工數(shù)量統(tǒng)計等功能，便于工程核驗和監(jiān)管，提高監(jiān)管時效性與準確性，降低人工核驗工作量80%。

近年來，選煤廠在自動化、信息化建設(shè)方面取得較大進步，但在分選核心環(huán)節(jié)——重介選煤分選密度控制系統(tǒng)利用智能化技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量精準控制和增產(chǎn)提效方面，可借鑒的成熟技術(shù)還較少。

盤古大模型在山東能源集團濟二煤礦選煤廠進行實踐應(yīng)用，通過對原煤煤質(zhì)、生產(chǎn)工藝參數(shù)、實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析，建立重介密度預(yù)測的算法模型，可實現(xiàn)重介選煤分選密度的精準控制，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高精煤回收率0.2%以上，有望實現(xiàn)逐步替代人工控制作業(yè)的目標。

山東能源集團總經(jīng)理助理王立才介紹，集團基于盤古礦山大模型開發(fā)了40多個人工智能應(yīng)用場景，減少井下作業(yè)人員1.2萬人。“人工智能‘下井，為煤礦行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。”