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燈塔引路,智慧轉型: 中國煤炭行業智能化發展展望

時間:2020-03-13 來源:麥肯錫咨詢公司

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  過去幾十年間,我國煤炭工業取得了長足進步,為社會、經濟、工業、民生和技術的高速發展提供了持久而強大的支持。進入新時期,煤炭行業需要適應社會經濟發展的新常態,積極應對新形勢下的諸多挑戰和不確定因素,如能源供應和需求結構調整、產業升級和轉型、氣候和安全環保壓力劇增等。隨著大數據分析、人工智能、工業物聯網、云計算、智能裝備等新技術的迅猛發展(見下圖),新一輪智能化轉型浪潮為煤炭產業價值鏈體系的重塑、煤炭企業的轉型升級和創新發展帶來了戰略機遇。


  煤炭企業智能化轉型勢在必行

  “十二五”以來,中央和各級政府紛紛加大了對煤炭行業科技創新的支持力度,積極推動現代化信息技術與煤炭產業的深度融合。近日,發改委等八部門發布了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,要求加快推進煤炭行業供給側的結構性改革,推動智能化技術與煤炭產業的融合發展,提升煤礦智能化水平。

  我們相信,智能化正在成為煤炭行業公認的未來發展趨勢,必將帶來前所未有的革命性變化。根據麥肯錫的相關調研,煤炭企業全面釋放智能化潛力能夠將利潤提升7%-12%,將投資回報率提升2%-3% (見下圖)。


  根據麥肯錫廣泛服務于煤炭及相關行業的經驗,結合智能化機會及國內外領先煤炭企業在“數字、智能”方面的做法,我們認為,煤炭企業智能化是指建設一個以智慧礦山為核心的產業生態系統,在煤炭產業鏈的各個環節(煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、采購、銷售、安全保障、經營管理等)應用數字化技術賦能,在產業上下游進行突破性的拓展,從而大幅提升礦山企業經營業績。智慧礦山作為核心,將依托智能化采掘設備(如大型無人綜采設備)、高效的數據傳輸(如井下5G技術)、大數據的高階分析(如神經網絡、人工智能算法)等技術,最終實現安全、高效、環??沙掷m的業務新模式(見下圖)。


  智能化轉型的挑戰和成功要素

  然而,要建設真正的智慧礦山,需要克服許多挑戰。在開始著手數字化試點或者轉型工作的煤礦企業中,只有少數規劃了清晰且符合整體業務發展的數字化戰略。同時,對全球800家企業的數字化轉型調查表明,僅30%的企業在組織內部全面推廣智能化,近70%的企業則落入了“試點陷阱”。如何合理規劃轉型路徑,穩定地跨過試點進入推廣階段,是每一家煤企推動轉型所面臨的挑戰。

  在總結大量的客戶實踐經驗之后,我們發現,煤炭企業在智能化建設時切忌盲目大干快上,因為實現智能化是企業的重大轉型,而非新技術或智能化工具的堆砌。為了實現全面的、可持續的智能化轉型,煤炭企業需要業務、技術以及組織三個方面的轉型相互配合,并輔以變革管理以支持轉型的落地。缺少其中任何一個方面,轉型都很難成功(見下圖)。


  1. 業務轉型要以效益為導向

  企業應避免容易上手但沒有效益的“面子工程”,首先應系統性地掃描、評估各個業務單元痛點和智能化機遇,并從財務回報的角度分析決定采用何種智能化提升方案,最后通盤考慮投入產出比,優先實施效益最高的智能化舉措。

  2. 技術轉型要以實用為目標

  作為智能化技術支撐的IT體系應先建立具有基本功能的數據與IT架構,并前瞻性地留好冗余和接口便于后續的擴展。其核心是以實用為目的,上線一個用例就能迅速創造價值。

  3. 組織轉型要以人才為核心

  煤炭企業可以采用外聘或者外包等多種靈活的形式來獲得智能化人才。但是有兩類人才只能靠企業自身來培養:智能化轉型團隊的成員和負責“編譯”工作內容的“轉譯員”。智能化轉型團隊的成員需要對企業的業務、管理體系以及持續改進的目標了然于心?!稗D譯員”不僅需要深刻了解企業的生產工藝、流程等技術層面,同時還要具備精益運營的豐富經驗和指導能力。他們需要將企業各業務模塊中方方面面的工作“翻譯”給數據科學家和程序開發人員,并確保對方完全理解其中的細節。

  4. 變革管理要發揮燈塔效應

  對于煤炭企業而言,智能化轉型是顛覆現有工作方式和運營理念的大型變革。如果沒有變革管理作為保障,很容易出現“戰略規劃轟轟烈烈,實際執行拖拖拉拉”的現象,當初的美好愿景最終化為泡影。因此,我們認為,煤炭企業的智能化轉型必須是以績效為導向、由最高管理層自上而下推動、充分激發基層積極性的“一把手工程”。在智能化變革落實的初期,不同業務部門、職能部門投入的成本和獲得的收益可能會出現不平衡的現象,這就更體現出集團總部進行主導和整體長期有序推進戰略落地的重要性。同時,集團總部也應有意識地建設數字模范試點,利用其“燈塔效應”讓各個部門的人都能看到智能化帶來的效益提升,切實感受到智能化轉型的價值。這樣才能真正統一認識和思想,帶來切實有效的落地。

  煤炭企業如何開啟智能化之旅

  麥肯錫與全球領先的礦業企業保持著長期而深入的合作。例如,我們曾協助某領先的跨國煤礦企業在其印尼和澳洲的煤礦成功實施智能化轉型,經過4個月的全面診斷及數字化戰略的設計,結合8個月的實施,在多家煤礦應用了16個智能化用例(包括數字化控制中心、井下人員管理系統等),并帶來超過5000萬美元的成本節省。

  麥肯錫專屬的Optimus AI系統專為煤炭洗選/選礦場景開發,通過集成的多種高階分析算法,實時設置洗煤過程中的泥煤含水量、旋流器溢流粗分比等60多個工藝參數,大幅提升洗煤廠加工量和回收率。該系統已在澳大利亞、美國等多個礦企的洗煤廠得到成功應用。

  我們建議,煤炭企業應認真思考智能化頂層設計、整體智能化轉型落地實施、管理用例開發等方方面面的工作。

  此外,在麥肯錫與世界經濟論壇聯合撰寫的《全球“燈塔工廠”網絡:來自第四次工業革命前沿的最新洞見》中,我們聚焦先進制造業的領軍企業,在44家“燈塔工廠”網絡成員中,深入剖析14家端到端“燈塔工廠”的成功轉型,值得煤炭企業借鑒其智能化頂層設計、智能化用例開發、技術部署和整體智能化轉型實施以擺脫“試點困境”等經驗, 從而準確、快速地推進自身的智能化進程。


  對于煤炭企業而言,想要建設真正的“智慧礦山”,就必須下定決心,敢于挑戰傳統的思維、業務和運營模式。只有與業務場景緊密結合、建設管理體系并夯實管理基礎,才能打下牢固的智能化根基,并在智能化轉型浪潮中獲得真正的成功。

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