3.2　山東黃金的技術現實

3.2.1　“三流合一”激活數據價值

1.數據流

數據廣泛地存在于企業每一個角落，這些數據雖然規模大、種類多，但難以為企業帶來預期價值。想要充分地利用數據，關鍵在于認識到數據價值生成的前提，即便組織擁有再龐大的數據基礎，倘若不能暢通無阻地流動，也難以激發效用。數據流通遵循既定的規則，只有在正確的時間流向正確的節點，才能激活企業的整體效能。想要建立起數據流通的規則，首要任務便是建立起暢通無阻的環境，打通不同系統之間的數據壁壘。德勤澳大利亞咨詢服務合伙人保羅·克萊恩說：“迄今為止，采礦業的數字投資已經顯示出其潛力，但受到傳統系統和數據挑戰的制約，不實現數字核心的現代化，企業就無法實現智能采礦的全部潛力。”礦業企業數字化轉型困難的原因在于企業內部存在大量的排水、通風、供電等工業自動化系統，這一類系統通常采用工業級標準協議，不同系統之間的語言難以互通，因此建立自動化系統與IT系統之間的數據關聯異常艱難。山東黃金在打造“數據流”的過程中的第一件事便是解決IT系統與自動化系統間的語言障礙。那如何提供有助于數據流動的環境呢？山東黃金與華為合作，利用華為的ROMA集成平臺解決不同系統之間難以相互溝通的阻礙，通過轉化工業協議實現IT系統與自動化系統之間的互聯互通、平滑交換，從而為數據的流動、采集和整合提供基礎的操作環境。數據產生價值的前提便是讓不同屬性的系統讀懂彼此的語言，讓數據能在特定的操作環境下實現自由平滑的流動。解決了語言一致性的問題后，如果數據的存儲與應用仍沿用多元化技術、局部化應用，那么投入大量資金和精力建設的自動控制系統和業務管理系統只能在局部范圍內發揮作用，不能彼此協同，因此需要制定全礦數據標準，以便在雜亂無序的數據中梳理和篩選出系統真正需要的有效數據，保證數據的質量。山東黃金以華為大數據平臺為依托，攜手華為共同建立數據標準，針對全礦地質、生產、安全、裝備、人力、財務六大主題域開展全面的數據治理，圍繞數據采集、維護和應用等生命周期提升集成數據的有效性，完成676條管理信息數據標準、600個邏輯屬性的數據治理量，在奠定數據管理和應用基礎的同時也為其他礦山提供了一套可復制、可輸出的標準體系。在ROMA集成平臺、智能邊緣平臺（IEF）、IoT網關的支持下，礦山打通了內部生產系統、管理系統、安防系統等，實現不同系統間的數據連接與集成，通過云端對各類生產安防數據、應用經營管理數據進行清洗、轉換、分析，實現統一存儲、統一標準，保證了數據的有效性。“數據流”的建立在于解決數據與系統環境之間的關系。

2.礦石流

數字技術與傳統采礦技術的深度融合有助于降低經營成本、提升生產效率和鞏固礦山安全水平。大多數企業中，業務數據的數據規模占比極大，然而如何通過數字技術的嵌入，實現業務流程數據的全局治理，以實現上述治理效果，才是礦山企業業務數字化的關鍵。

山東黃金創新地提出以“礦石流”為主線建設全流程生產運行智能化系統，以“礦石流”為主線的數據治理是對礦山生產運營全生命周期的全景監控。一方面，對礦石的數量與質量的監測能直觀且實時地反映出礦山的生產效率，實時掌控礦山的地質儲量、生產礦量、采礦量和出礦量等數據。另一方面，“礦石流”是圍繞地質勘探、掘進、采礦、運輸、選礦、尾礦處理直至最終形成金精礦的礦石資源的消耗過程。聚焦礦石的流動可以整合一系列與礦石生產緊密相關環節的動態數據，包括物料資源的損耗、設備運轉的狀態等，從而建立不同環節、不同系統間的數據關聯性。“礦石流”不單單意味著對結果數據的掌控，更為關鍵的是它能盤活一切與之相關的動態數據，其背后體現了全生命周期治理的整體思維。這同時要求企業必須由傳統的靜態數據管理向動態數據整合轉變，因為只有厘清礦石與各個生產工藝流程之間的關系才能有效地實現對礦石流的管控。

3.業務流

實現全業務流程的價值提升是礦山數字化轉型的歸宿。傳統礦山管理過程中，業務流程通常是割裂的，企業可以輕松做到各個環節的局部優化，但是局部優化并不意味整體效益的提升。以“礦石流”為主線的根本目標在于建立連續性、系統性的脈絡，實現對全業務流程的動態可視化管控。礦石流轉的整個過程中，各個環節需要科學設置并嚴格實施統一的計劃、執行和驗收等管理環節，“業務流”通過對礦山的人、財、物等資源進行合理化的配置，增強采、選、冶、產、供、銷等生產管理活動的協同化實施，實現礦山成本管理、效益管理和效率管理的統一。

在業務流程的智能化建設支持下，礦山能從全局掌控各個業務流程的運作狀態，動態且實時地監測和更新各個環節的數據，及時對管理經營過程中產生的漏洞和問題進行修復和解決，同時也能實現中長期及年度生產計劃的智能化編制，顯著增強礦山應對突發危機的預警能力和決策響應能力。同時，圍繞“業務流”的特定業務場景，礦山開發了智慧安全、智慧物資管理、智慧溜井等主題應用，不斷深化、拓展企業運營決策的智能化水平。隨著業務數據規模的不斷增大，礦山場景應用開發的能力也會不斷提升，進而再次擴大和增強智能決策的覆蓋范圍和水平，實現礦山智能決策系統的自我進化。

3.2.2　創新海底深井開采技術，打造海底深井第一礦山

為響應國家深部戰略，加強深部開采前沿技術攻堅，全面推動礦產增儲，山東黃金圍繞海底深井采礦，牽頭承擔“十三五”國家重點研發計劃項目“深部金屬礦綠色開采關鍵技術研發與示范”，將綠色創新理念融入深部開采技術的探索中，重點開展深部巖石力學、綠色開采技術、深部高效采礦工藝及配套技術裝備、深井智能通風降溫措施、海底開采技術等內容建設（具體內容見表3-4），全面確保對深部資源的高效、安全、低成本開采，實現對深部資源的高效精確探察，保障礦山探采平衡，確保礦山生產能力、儲量升級、地質探礦等達到國際領先水平，建成1000米以下330萬噸/年特大型深部金屬礦綠色開采示范礦山。

表3-4　“國際一流示范礦山”海底深井綠色礦山規劃建設內容

資料來源：山東黃金集團。

在深井開采關鍵技術的突破過程中，山東黃金遵循問題導向與合作導向并重的原則。問題導向強調從礦山的周期性角度對深井采礦的實際問題和關鍵核心技術的突破難點進行分級和系統攻堅。針對深部金屬礦山規模大、開采難度高、危廢產量多等問題，采用生命周期評價法，通過跟蹤和定量分析礦山從建設到閉坑的全過程中，資源開采、固廢產出與利用和余廢處置的能耗、效率以及環境負荷，對企業效益和政府監管的相關影響展開分析，從而識別出礦山企業和政府的決策傾向，構建基于礦山規模的全生命周期綠色開采模式，創新開采工藝流程（見圖3-2），為金屬礦業企業開展深部綠色開采工藝技術的集成革新提供了基本路線和指導方案；針對金礦極破碎礦體開采遇到的成本高、效率低、安全風險大等問題，山東黃金采用懸臂式掘進機落礦代替了傳統鉆爆法落礦，建立深部資源與極破碎礦體機械落礦采礦方法與工藝體系，大幅提高極破碎礦體開采安全性，大幅提高深部資源開采效率；針對全尾砂濃密工藝流程繁復、能耗高等問題，山東黃金創新多區域疊層導流濃密技術，大幅提高沉降效率，有效降低能耗42%。

圖3-2　深部金屬礦山綠色開采模式基本框架

此外，從合作導向來看，礦業關鍵核心技術的突破離不開產學研的協同創新。為引領礦業發展的未來，在山東省委省政府的高度支持下，山東黃金聯合東北大學成立了礦業技術創新研究院。研究院以突破關鍵核心技術為目標，培育高端礦業人才為引導，圍繞4個原則，力求建成2個專業庫。以“高端定位、問題導向、協同創新、引領發展”為總原則，由山東黃金發揮問題牽引、應用情境、資本規模等優勢，東北大學發揮基礎研究、專業研究等優勢，打通產業鏈和創新鏈，形成“技術研發、協同創新、工程示范、推廣應用”的系統鏈條式科研創新模式，不斷促進前沿成果的快速轉化，推動自主創新、聯合創新和應用創新的協同發展，建成“礦業高端人才培育庫”和“礦業核心技術儲備庫”，不斷提升中國黃金礦業產業的全球核心競爭力（見圖3-3）。

圖3-3　山東黃金—東北大學礦業技術創新研究院運行機制示意圖