浅议民爆行业数字化转型_张旭辉.pdf

浅议民爆行业数字化转型张旭辉(石家庄成功机电有限公司，河北 石家庄 050000)摘要:随着我国制造业转型升级的加速，企业的数字化转型被频繁提及，民爆行业作为国民经济的隐形基石，应顺应时代的发展，民爆产业链上、下游的企业也应积极探索适合本企业的数字化转型解决方案。在行业中，各企业存在对数字化转型的困惑，面临相关专业人才储备不足等问题，基于产业升级的大背景，民爆行业“十四五”安全发展规划适时地提出要建设工业互联网平台，加快“互联网+安全生产”体系的建设。针对民爆行业数字化转型的现状，分析了从生产、销售、储存到爆破服务数字化转型中存在的问题，并提出了解决思路与途径。关键词:民爆行业;数字化转型;信息化;智能化中图分类号:TQ560文献标志码:A文章编号:16743970(2023)01002704收稿日期:20221008作者简介:张旭辉(1983)，男，河北石家庄人，自动化工程师，主要从事工业自动化开发方面的研究工作。Email:281754165 qqcom。引用格式:张旭辉浅议民爆行业数字化转型 J 煤矿爆破，2023，41(1):2730ZHANG XuhuiDiscussion on digital transformation of civil explosive industry J Coal Mine Blasting，2023，41(1):2730Discussion on digital transformation of civil explosive industryZHANG Xuhui(Shijiazhuang Chenggong Mechanical and electrical Co，Ltd，Shijiazhuang 050000，China)Abstract:With the acceleration of the transformation and upgrading of manufacturing industry in China，the digitaltransformation of enterprises has been frequently mentioned As the invisible cornerstone of the national economy，the civilexplosive industry should adapt to the development of the times The upstream and downstream enterprises in the civilexplosive industry chain should also actively explore the suitable digital transformation solutions In the civil explosiveindustry，there are confusion about the digital transformation Faced with the problems of insufficient reserve of relevantprofessionals，based on the background of industrial upgrading，the“14th FiveYear”safety development plan of civilexplosive industry timely proposes to build an industrial internet platform and accelerate the construction of the“Internet+safety production”system In view of the current situation of digital transformation of civil explosive industry，the problemsexisting in the digital transformation are analyzed from production，sales，storage to blasting service，and the solutions andways are put forwardKey words:civil explosion industry;digital transformation;informatization;intelligence0引言信息技术与制造技术深度融合，促进了我国制造业的数字化转型。在这种背景下，“互联网+制造业”将深刻地影响我国民爆行业的数字化转型。民爆行业“十四五”安全发展规划里面明确提出，要加快危险岗位机器换人，尽快实现原料制备、制药、装药、包装、装卸车、出入库等全流程数据采集72第 41 卷第 1 期2023 年 3 月Coal Mine BlastingVol.41 No.1Mar.2023与监控，积极探索 5G 通信与无线射频识别(FID)等智能传感技术在生产、运输、储存过程控制环节的应用，民爆行业数字化转型迫在眉睫13。由于民爆行业存在企业对数字化转型概念的模糊、OT 和 IT融合重视不够、大量数据无法直接应用、数据安全认识不足、缺少信息安全保护措施、数字化转型人才匮乏、缺少行业的顶层规划等问题，民爆行业的数字化转型受到制约，因此，有必要对此进行研究讨论。1民爆行业数字化转型现状及规划1.1现状目前民爆行业数字化转型面临很多困难，有些企业仍存在自动化水平不高、信息化低下，集团内部采购、生产、储存、销售之间的信息孤岛，数据兼容性不强，数据格式一致性不够，关键设备数据上云率低，没有相应的数据建模，无法实现民爆物品全流程追踪，没有成熟的工业互联网平台，缺少成熟的智能仓储案例，智慧安防能力不足，无法实现民爆远程监管，智能制造数字化基础薄弱等问题45。在技术装备本质安全水平、安全生产监测预警、安全监管、安全生产标准化等方面还存在短板。1.2规划工业和信息化部发布的“十四五”民用爆炸物品行业安全发展规划 提出“十四五”期间的行业发展目标，其中包括建设企业工业互联网平台，以此来加快基础设施数字化改造，提高数据采集能力，推进管理和监控信息上平台，消除原材料采购、生产、销售、储存之间的信息孤岛。建设行业工业互联网服务平台，目的是打通产业链上下游企业、科研机构、监管部门之间的信息桥梁，建设行业安全生产监管平台，实现监管数据远程采集和上报，为行业主管部门远程监管提供平台支撑，初步建成“工业互联网+安全生产”支撑体系。工业互联网平台及“工业互联网+安全生产”体系的建设，是民爆行业数字化转型的基石。2信息化、数字化与智能化为更加清楚地认识数字化转型对民爆行业的影响，需明确新时代背景下数字化、信息化与智能化的关系。2.1信息化信息化的概念最早起源于日本，20 世纪 90 年代以后在我国工业生产领域不断提及信息化战略，就两化融合而言，信息化通常是指利用信息技术(IT)，将线下办公业务转移到线上，比如企业的自动化办公系统(OA)、EP 系统、MES 系统、CAD 软件等的应用。将手写记录变成计算机录入是信息化的一种体现，在企业数字化转型的过程中，信息化可产生准确、完整的数据，作为数字化转型的基础。2.2数字化数字化是信息化的高级阶段，改变了企业传统的业务模式，利用大数据、云计算、人工智能、物联网等技术，打破企业内部的信息孤岛，实现上下游产业链之间的信息互通。例如:某民爆生产车间设备故障后，生产部门通过终端上报信息，设备维修部门接单后处理问题，问题处理完毕后上传处理结果和原因，生成问题处理记录及知识库。数字化一般可分为企业内部管理数字化、外部运营数字化、行业平台数字化三大部分，即实现内部垂直、外部横向、行业平台端到端集成。民爆行业数字化转型将实现企业内部各个部门之间、企业与企业之间，企业与行业监管部门之间能互联，从而实现纵向、横向、端到端的高度集成。信息集成是工业 4.0 和工业互联网的基础，也是两化融合的关键，两化融合主要强调了企业间的集成和企业内部的集成，而数字化增加了端到端的集成。第 1 种纵向集成指的是民爆企业从原料采购、生产到储存、销售之间的所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础。第 2 种横向集成指的是民爆行业产业链上下游企业之间信息共享和业务协调，比如原材料供应商、研发企业、生产企业、爆破公司等。第 3 种端到端集成指的是从产品设计、生产制造、物流配送、远程维护、远程监管的产品全生命周期的管理和服务。2.3智能制造智能制造的实现离不开前沿技术，包括工业互联网、数字孪生、人工智能、工业大数据、CPS、云计算、MES、EP、PLM、5G 等。因此，智能制造是以数字化为核心，要实现智能制造需要融合数字化、自动化、网络化、智能化等一系列技术，数字化转型是民爆行业推进智能制造的起点，智能制造是实现民爆行业数字化转型的主攻方向68。3民爆行业的 OT 和 IT 融合数字化转型涉及的技术包括工业互联网、物联网、数字孪生、人工智能、工业大数据、CPS、云计算、82Vol.41 No.1Mar.2023Coal Mine Blasting第 41 卷第 1 期2023 年 3 月MES、EP、PLM、5G 等，OT 与 IT 的融合成为工业数字化转型发展的关键。工业数据通常可划分为操作运营技术 OT(Operation Technology)和信息技术 IT(Information Technology)，民爆企业亦是如此。3.1OT 与 IT 融合现状首先是数据的传输接口与标准统一问题，民爆生产企业通常拥有多台购置于不同时期、来自不同供应商的设备，而不同供应商的自动化水平、采用的PLC 厂家和型号、触摸屏的型号、上位机的版本、通信协议及数据格式均不同，这就导致数据的采集与整合变得非常困难，甚至有些设备的功能需要付费才能获取。其次，基于民爆行业在工艺保密性以及安全隔离性方面的考虑，很多 OT 系统在设计时出于自身系统安全考虑并未对数据开放，有些设备软件的源代码涉及知识产权问题，企业一般也不会对外开放。基于此，民爆企业需要综合考虑自身的经济利益和行业发展的需求，才能推动 OT 与 IT 融合。3.2OT 和 IT 技术的涵盖范围民爆物品生产线 OT 数据包含实时数据和非实时数据，实时数据包括乳化器的电流、转速、乳化基质的温度、阀门的开关状态、水油相泵的压力、流量、水相温度、油相温度等工艺参数。非实时数据包括工艺参数的历史数据以及各种操作和报警记录。涉及的技术包括分布式控制系统(DistributedControl System，DCS)、可 编 程 逻 辑 控 制 器(Programmable Logic Controller，PLC)、数据采集与监控系统(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)，以及各种仪器仪表、传感器、机器设备等9。OT 技术关系到企业的安全生产，更强调稳定性，多采用传统的硬件和软件。民爆物品生产企业使用的 IT 技术软件，主要指利用计算机科学和通信技术来开发的各种应用软件，如企业资源计划系统 EP(Enterprise esourcePlanning)、制造执行管理系统 MES(ManufacturingExecution System)、产品生命周期管理系统 PLM(Product Lifecycle Management)、客户关系管理系统CM(Customer elationship Management)、供应链管理系统 SCM(Supply Chain Management)等常用的企业运营管理系统，均属于 IT 技术。其中，EP 系统主要包括财务管理、库房管理、采购管理等数据，MES 系统介于 EP 与最底控制层之间，主要包括生产管理、质量控制、人员管控等数据。3.3OT