有色金屬行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑分析

李玉煒

(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司, 北京 100038)

0 前言

自全球金融危機(jī)發(fā)生以來(lái)，新一代數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展迅速，以數(shù)字智能制造為代表的產(chǎn)業(yè)變革日益興起，數(shù)字技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的融合日益加深，數(shù)字智能化已成為各國(guó)制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼推出以推動(dòng)智能制造為核心的制造業(yè)新發(fā)展戰(zhàn)略，以期在新一輪的技術(shù)革命浪潮中取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)，再造核心競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處在新科技革命、產(chǎn)業(yè)變革與發(fā)展模式轉(zhuǎn)變深度融合的歷史性交匯期，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力變革、效率提升、由低質(zhì)量向高質(zhì)量跨越的重要手段。

習(xí)近平總書(shū)記在2018年兩院院士大會(huì)上指出，要把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的契機(jī)，推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，以信息化、智能化為杠桿培育新動(dòng)能，做大做強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)。我國(guó)“十四五”發(fā)展規(guī)劃綱要也明確提出，要充分發(fā)揮海量數(shù)據(jù)和應(yīng)用場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，加快推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不斷做強(qiáng)做優(yōu)做大我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)[1]。新冠肺炎疫情以來(lái)，盡管我國(guó)經(jīng)濟(jì)與全球經(jīng)濟(jì)一起面臨前所未有的困難與壓力，但我國(guó)的數(shù)字化經(jīng)濟(jì)卻得以快速發(fā)展。2020年，中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)到了39.2萬(wàn)億元，GDP比重達(dá)到38.6%，增長(zhǎng)速度也保持在9.7%的高位，成為穩(wěn)定我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)鍵動(dòng)力[2]。

有色金屬行業(yè)是傳統(tǒng)的流程型基礎(chǔ)工業(yè)之一，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大時(shí)代背景下，也面臨著技術(shù)升級(jí)與轉(zhuǎn)型發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。近年來(lái)，面對(duì)去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求，向數(shù)字智能化制造轉(zhuǎn)型，提質(zhì)增效，是有色金屬行業(yè)實(shí)現(xiàn)由同質(zhì)低效、低附加值制造向高效高附加值制造轉(zhuǎn)變的核心手段。在產(chǎn)業(yè)人力資源日益緊缺、人工成本持續(xù)攀升的現(xiàn)實(shí)困境下，智能制造機(jī)器替代已成為有色金屬行業(yè)實(shí)現(xiàn)減員增效的有效途徑。同時(shí)國(guó)家先后制定出臺(tái)《中國(guó)制造2025》《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》《有色金屬行業(yè)智能工廠(礦山)建設(shè)指南(試行)》等系列規(guī)劃及指導(dǎo)性文件，為有色金屬行業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了政策保障。以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，先進(jìn)計(jì)算、高速互聯(lián)、智能感知等技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新方興未艾，深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺(jué)、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)乃至無(wú)人駕駛等技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新層出不窮[3]，為有色金屬企業(yè)由傳統(tǒng)制造向數(shù)字智能化制造轉(zhuǎn)型提供了信息技術(shù)基礎(chǔ)。

1 有色金屬行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀

有色金屬行業(yè)屬于基礎(chǔ)傳統(tǒng)工業(yè)，企業(yè)間發(fā)展不平衡，對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的迫切性也存在顯著差異；行業(yè)總體的數(shù)字智能制造體水平低，與汽車、電子及航空航天等先進(jìn)制造行業(yè)相比存在顯著差距，即使與同為流程型行業(yè)的化工、電力、鋼鐵冶金等行業(yè)比較，也存在明顯的差距。

1)有色金屬礦產(chǎn)資源具有品種多、規(guī)模小、分布散的特點(diǎn)。受此影響，有色金屬行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度不高，數(shù)字智能化建設(shè)普遍缺乏統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃，從建設(shè)、生產(chǎn)到管理，缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)與規(guī)范的約束，各生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)間的互聯(lián)互通性低、融合性差，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。

2)廢棄資源缺乏綜合利用，能源管理的精細(xì)化水平較低，能源管理與生產(chǎn)運(yùn)行間缺乏有效的協(xié)同，單位產(chǎn)量能效水平偏低，高?；瘜W(xué)品、廢水、廢氣、固體廢物的全生命周期缺乏有效的監(jiān)管，可溯源性弱。

3)受物料屬性和加工過(guò)程特殊性的限制，生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)或快速獲取，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新一代信息技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)捕捉、預(yù)警報(bào)警機(jī)制等環(huán)節(jié)的應(yīng)用明顯不足。

4)行業(yè)內(nèi)從設(shè)計(jì)、建設(shè)到生產(chǎn)實(shí)施、過(guò)程管控所使用的工業(yè)軟件對(duì)外依賴度高，大型國(guó)產(chǎn)裝備的可靠性有待提升，智能感知控制所需的工業(yè)傳感器關(guān)鍵元器件國(guó)產(chǎn)化率低，同時(shí)，企業(yè)的精細(xì)化管控手段較落后，缺乏虛擬制造技術(shù)的有效應(yīng)用。

5)生產(chǎn)組織管理與運(yùn)行控制對(duì)于管理與作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的依存度高，智能化建設(shè)人才短缺，特別是生產(chǎn)組織與作業(yè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)重缺乏具備數(shù)字化、智能化理念以及具備一定知識(shí)儲(chǔ)備與能力的基層管理人員和專業(yè)操作人員。

2 有色金屬行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展實(shí)施路徑

智慧礦山、智能制造和智能工廠是有色金屬行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的重要抓手。在新一代信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何結(jié)合有色金屬行業(yè)數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的實(shí)際需求，形成引領(lǐng)有色行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案，是目前亟待解決的核心問(wèn)題。

2.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供戰(zhàn)略指引

對(duì)于有色金屬這類傳統(tǒng)行業(yè)而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)長(zhǎng)期的、螺旋式上升的發(fā)展過(guò)程，因此必須加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，做好戰(zhàn)略引領(lǐng)，從戰(zhàn)略規(guī)劃的層面，客觀分析企業(yè)發(fā)展面臨的內(nèi)外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境與轉(zhuǎn)型的壓力，準(zhǔn)確定位，明確目標(biāo)。圍繞構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心競(jìng)爭(zhēng)力，做好頂層架構(gòu)與實(shí)施路線圖的設(shè)計(jì)，堅(jiān)持“一張藍(lán)圖繪到底”。同時(shí)，與企業(yè)年度經(jīng)營(yíng)工作計(jì)劃密切結(jié)合，對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略行動(dòng)方案進(jìn)行年度指標(biāo)分解，明確實(shí)施部門(mén)與目標(biāo)要求，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)跟蹤與閉環(huán)管控，確保數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略行動(dòng)方案落地實(shí)施。

2.2 提升數(shù)字治理能力，完善基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)，著力夯實(shí)數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)

1)運(yùn)用人工智能、數(shù)字孿生、5G技術(shù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等快速迭代更新的信息化技術(shù)與手段，建立起符合企業(yè)自身發(fā)展要求的“大中臺(tái)、小后臺(tái)”或者“執(zhí)行前臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)、戰(zhàn)略后臺(tái)”[3]等新型數(shù)字化架構(gòu)模式；增加新一代數(shù)字信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供高效數(shù)據(jù)與服務(wù)支撐。構(gòu)建適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的賦能型組織架構(gòu)體系，優(yōu)化管理流程，消除信息孤島，提升資源的利用效率，打造實(shí)時(shí)協(xié)同優(yōu)化的智能組織生產(chǎn)體系。

2)應(yīng)用信息化和工業(yè)化融合管理體系標(biāo)準(zhǔn)(GB/T23000系列)，加快建立以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略架構(gòu)和閉環(huán)管控機(jī)制，最大化數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)話、數(shù)據(jù)管理與管控流程的高度融合，從而達(dá)到使用數(shù)據(jù)進(jìn)行決策的目標(biāo)?？焖偻七M(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過(guò)大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等新一代信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的使用，快速集聚數(shù)據(jù)資產(chǎn)，提升大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、人工智能等數(shù)字信息技術(shù)的行業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用，全面推進(jìn)實(shí)時(shí)互聯(lián)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、協(xié)同控制的智能管控系統(tǒng)的應(yīng)用。大力推進(jìn)兩化融合體系與質(zhì)量管理、安全管理、職業(yè)健康管理體系的融合互通，建立數(shù)字化轉(zhuǎn)型的對(duì)標(biāo)管理機(jī)制，形成常態(tài)化對(duì)標(biāo)診斷，持續(xù)推動(dòng)新一代信息技術(shù)與企業(yè)管理融合發(fā)展。

2.3 以創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力，打造綠色智慧礦山、環(huán)保智能工廠，帶動(dòng)全行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2020年，國(guó)家工信部、發(fā)改委、自然資源部聯(lián)合編制發(fā)布《有色金屬行業(yè)智能工廠“礦山”建設(shè)指南(試行)》，明確了我國(guó)有色金屬行業(yè)智能升級(jí)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建設(shè)目標(biāo)：在現(xiàn)有信息化基礎(chǔ)設(shè)施水平的基礎(chǔ)上，通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G技術(shù)、邊緣計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)礦山、冶煉廠逐步向安全、綠色、環(huán)保、節(jié)能、協(xié)同高效、快速響應(yīng)的綠色智慧礦山、環(huán)保智能工廠的轉(zhuǎn)型發(fā)展[4]。

要做實(shí)做優(yōu)綠色智慧礦山、環(huán)保智能工廠，需以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為引領(lǐng)，統(tǒng)籌配置優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源，保障資金與高端專業(yè)人才投入，廣泛開(kāi)展內(nèi)外部合作，針對(duì)前沿技術(shù)、核心技術(shù)、“卡脖子”技術(shù)攻堅(jiān)克難，打造有色金屬行業(yè)的“智慧大腦”。對(duì)有色金屬礦山、冶煉、加工制造的設(shè)計(jì)建設(shè)、創(chuàng)新示范、智能裝備等進(jìn)行數(shù)字化賦能；推廣智能一體化解決方案，引領(lǐng)行業(yè)的科技進(jìn)步。聚焦企業(yè)生產(chǎn)制造和運(yùn)營(yíng)管理層面，大力推行生產(chǎn)設(shè)備智能化改造，推廣成套智能裝備的擴(kuò)大應(yīng)用；加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、物料流通、設(shè)備運(yùn)行、能源消耗等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與即時(shí)分析，科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程與管理決策流程的優(yōu)化；聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過(guò)對(duì)供需信息、制造資源等數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，推行智能服務(wù)。

2.4 加強(qiáng)基礎(chǔ)應(yīng)用研究,構(gòu)建資源共享、高度協(xié)同、融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈

以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向，加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)企業(yè)間的協(xié)同合作，由頭部企業(yè)牽頭建立跨企業(yè)、跨部門(mén)的聯(lián)合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),開(kāi)展面向有色金屬礦產(chǎn)資源高效、綠色、安全的交叉學(xué)科關(guān)鍵共性基礎(chǔ)應(yīng)用研究，針對(duì)有色金屬工業(yè)軟件、智能裝備、傳感器關(guān)鍵元器件、深地開(kāi)采、綠色凈零礦山、綠色加工、智能制造等前沿性課題，開(kāi)展多學(xué)科、跨部門(mén)的交叉研究工作，形成產(chǎn)、學(xué)、研、用高度融合的“平臺(tái)+生態(tài)”模式的行業(yè)智能建設(shè)創(chuàng)新生態(tài)體系。對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要素與傳統(tǒng)管理模式在數(shù)字化平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)管理無(wú)縫銜接、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間數(shù)據(jù)貫通、資源共享、高度協(xié)同。依托數(shù)字化、智能化打造規(guī)?；瘮?shù)字創(chuàng)新體，形成新的生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力，構(gòu)建和諧共贏的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，形成產(chǎn)業(yè)融合的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

2.5 培養(yǎng)數(shù)字化人才，打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型隊(duì)伍，構(gòu)建數(shù)字化轉(zhuǎn)型組織架構(gòu)

目前有色金屬行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型受到數(shù)字化、智能化建設(shè)人才短缺的掣肘，因此行業(yè)內(nèi)各企業(yè)應(yīng)以目標(biāo)為導(dǎo)向，打造覆蓋管理、建設(shè)、運(yùn)維、應(yīng)用多領(lǐng)域的高素質(zhì)、高水平數(shù)字化轉(zhuǎn)型人才隊(duì)伍，建立由數(shù)字化從業(yè)人員、專業(yè)人才、技術(shù)專家三個(gè)層次組成的人才梯隊(duì)，從人才層次與能力結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面強(qiáng)化數(shù)字化技術(shù)人才隊(duì)伍，為企業(yè)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的人才保障。構(gòu)建數(shù)字化人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系與人才培養(yǎng)方法，打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型培養(yǎng)體系，建設(shè)快速體驗(yàn)、開(kāi)放共享的培訓(xùn)模式；推進(jìn)績(jī)效變革，建立適應(yīng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的績(jī)效評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制。與此同時(shí)，打造層級(jí)扁平、協(xié)同共享、快速響應(yīng)、生態(tài)創(chuàng)新為主的平臺(tái)型組織架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)扁平化、組織關(guān)系網(wǎng)絡(luò)化、組織規(guī)模靈活化，形成“小前端+大平臺(tái)+富生態(tài)+共治理”[5]的數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能型組織形式。

3 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，傳統(tǒng)企業(yè)除了面臨來(lái)自同行業(yè)企業(yè)升級(jí)和創(chuàng)新帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，更要面對(duì)具有互聯(lián)網(wǎng)基因的新型企業(yè)切入所帶來(lái)的全新競(jìng)爭(zhēng)壓力。有色金屬行業(yè)的傳統(tǒng)企業(yè)必須迎接構(gòu)建數(shù)字化經(jīng)營(yíng)管理模式的重大變革，把握機(jī)遇，搶占行業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的制高點(diǎn)，打造數(shù)字競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和關(guān)鍵布局。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型要堅(jiān)持戰(zhàn)略引領(lǐng)，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施。堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，因企制宜，充分考慮現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，結(jié)合企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，一企一策，針對(duì)性進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)。堅(jiān)持以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力，積極探索新一代信息技術(shù)的應(yīng)用。加強(qiáng)數(shù)字化專業(yè)人才與復(fù)合型人才隊(duì)伍建設(shè)，形成從技術(shù)攻關(guān)、轉(zhuǎn)化應(yīng)用到建設(shè)實(shí)施、運(yùn)營(yíng)維護(hù)全專業(yè)的系統(tǒng)保障人才格局。堅(jiān)持改革創(chuàng)新，探索建設(shè)數(shù)字化創(chuàng)新中心、創(chuàng)新平臺(tái)、大數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中臺(tái)等新型數(shù)字化組織形式，構(gòu)建適應(yīng)數(shù)字化發(fā)展的運(yùn)行體制機(jī)制，打通信息流通渠道，消除管理冗余，提高應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)能力，形成差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)用數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動(dòng)企業(yè)與行業(yè)轉(zhuǎn)型。