YK-PD-AII-三化融合指导方案（智慧矿山）-20181220-V10.6

兖矿集团大数据工程项目三化融合-智慧矿山虽有智慧不如乘势---孟子兖矿本期项目项目目标及范围一支撑：以IT规划（IT治理、应用/技术架构）为支撑一面：产业协同平台一立体：生态体系平台一点：三化融合规划一线：价值链协同总体规划：明确大数据工程战略的建设蓝图和实施路径一灯塔：全集团战略为指导一管控：以企业管控体系为牵引领域口号内容战略管控一灯塔解读集团业务战略，IT战略一管控高阶设计：切分职能边界高阶设计：梳理各级公司的管控深度高阶设计：战略KPI业务层面一点梳理生产领域的核心痛点+价值提升点高阶设计：规划未来实施的核心技术、方式方法及路线一线梳理流程框架（三级流程）一面高阶设计：产业协同，共享商业高阶设计：市场化一立体高阶设计：畅想未来生态的合作及拓展模式高阶设计：兖矿云谷及创新工坊的发展路径IT落地一支撑应用架构、技术架构IT治理总体规划：π字型的设计深度及规划路线高阶设计核心命题：干什么？详细设计系统运营系统实施核心命题：怎么干？核心命题：卓越优化业务诊断方案初步设计实施成本评估实施路线设计模式设计模型设计界面设计逻辑设计项目开发系统测试系统调整系统上线业务优化数据管理信息安全…设备管理数字化创新与营销指导方案与原型设计三化融合指导方案与原型设计项目管理｜转变管理（沟通、培训、宣传）3.路径规划2.探索设计（13周）现状理解0.项目准备项目章程制定项目环境准备人员到位召开启动会可行性及变革依赖条件分析管理配套改善建议及规划实施策略、路径规划、难点、措施、详细计划兖矿云/众创空间智慧营销方案智能制造IT规划技术架构规划应用架构设计信息（数据）架构规划现有系统替换／整合方案信息化安全体系架构IT治理规划智能化工智能矿山投资估算与收益分析战略理解与管控流程调研国内外参观交流战略理解信息化调研与评估集团管控需求总结专题分享——最佳实践引入需求整合、差距分析与改进建议流程问题总结管控模式设计三级流程优化（管控）（4周）高阶业务框架设计（4周）专题分析与讨论内部市场化规划（13周）大数据应用分析规划（13周）0.5月1.5月3月1月大数据工程总体规划将在6个月完成：三个阶段、四大主题煤炭三化融合方案规划路径–围绕政策纲要、地域倾向和集团战略梳理指导思想和建设方向国务院批示以知识、技术、信息、数据等新生产要素为支撑，积极探索新旧动能转换模式，推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革，提高全要素生产率，着力加快建设实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系。集团战略规划以实体产业为着力点，以三化融合为发展动力，着眼集团产业全局长远发展需求，聚焦重点领域，突出高端环节，坚持短期长期规划结合，有序有效布局，以点带面，高效推进智能矿山、智能化工、智能制造建设，为实现集团公司实体产业提质增效和转型升级奠定坚实的基础。省委省政府部署坚持新发展理念，坚持质量第一、效益优先，以供给侧结构性改革为主线，以新技术、新产业、新业态、新模式为核心，促进产业智慧化、智慧产业化、跨界融合化、品牌高端化，实现传统产业提质效、新兴产业提规模、跨界融合提潜能、品牌高端提价值。方案建设思路框架数字化管理驱动自动化、信息化、智能化能力提升智慧决策支撑提升效率效能加强技术创新建设基础做大做优做强实体经济安全保证增加收入降低成本新旧动能转换重大工程集团竞争力运营支撑分析画布：业务流程梳理与对标——勘探、矿井设计价值链分析业务流程对标与思路梳理营运支持活动（安全、调度、设备、环境管理等）开拓、采区及工作面设计

矿井设计资源建模地质勘探勘探、矿井设计开采与生产计划煤炭生产洗选加工1233业务流程不足——潜在价值挖掘行业领先实践与启示无法及时获取勘探数据勘探相关资料等多为离线硬盘资料或纸质文档，由档案室存放。规程措施等方案也未形成结构化的标准化的管理。资料纸质化且获取流程长采掘区队对于地质资料的查阅和获取需要审批单进行逐层审批，流程周期长。方案审查多为物理集中的专家研讨会形式，专家协调工作困难。缺少模型设计工具在矿井开采设计过程中，仍采用较为原始的CAD制图，没有可视化工具，以及进行虚拟场景模拟演练231兖煤澳洲公司兖煤澳洲通过信息化系统的推广和应用，将煤矿资源及生产的关键数据进行及时的收集、分析和应用，是支撑业务发展、驱动效率、保障安全环保的关键地质数据容易被验证和修改，同时可以获得经验性数据及准确数据可快速加入新的勘探数据可以获取更多规划的辅助信息矿井勘探、设计和规划的灵活性大大增加减少人力和财务成本提高工作效率地质数据采集/储存

(Geobank）地质建模(Minex)矿井布局和设计(ProgeCad/DeswikCad)井工矿井规划建模

(Xpac/Deswik）关键应用应用效果分析画布：业务流程梳理与对标——开采与生产计划业务流程挖掘业务流程对标与思路梳理勘探、矿井设计开采与生产计划煤炭生产洗选加工作业计划

短期计划中期计划长期计划营运支持活动（安全、调度、设备、环境管理等）46755业务流程不足——潜在价值挖掘行业领先实践与启示计划制定与调整缺少依据目前计划的执行需要集中各个相关专业集中讨论，排定生产计划，再通过任务的逐层分解，制定作业计划。缺少有效的计划与实际生产对比分析，用于快速指导计划的调整。如机电设备情况（检修维保），生产能力，生产任务完成情况，生产区队在岗人员数量，存煤情况，采场地质情况，它矿生产情况，销售市场情况，交通运输情况（季节性因素）等。过程管理较难跟踪对于生产掘进进尺，割煤刀数，以及产量计量部分，由于系统数据未做到信息化对接，还存在手工录入的情况。也存在数据篡改，或抄录错误等情况，不能保证数据的质量。计划执行不易考核中长期生产计划的制定以产量为核心目标。而与之配套的物资、财务、营销等配套无法做到最优化的资源匹配。缺少统一的以数据为支撑的决策评估体系与模型。4576西澳日出坝金矿关键应用应用效果为生产调度管理人员、地质测量采矿技术人员以及第一线作业人员提供统一的数据采集和决策支持的统一管理平台，对生产任务进行规划、监督、调度和控制；完成生产任务规划、设备调度以及作业监督，可以随时根据情况变化调整生产调度计划；进行井下物流跟踪、人员及物料定位、运输管理；通风等机电设备动态控制。完成生产任务计划与实际现场作业之间的无障碍沟通，使得矿山企业运营价值链中的各个环节完整地连接起来。智能矿山管理系统MineSuite定制化的模块管理分析画布：业务流程梳理与对标——煤炭生产业务流程挖掘业务流程对标与思路梳理勘探、矿井设计开采与生产计划煤炭生产洗选加工营运支持活动（安全、调度、设备、环境管理等）采煤掘进主运输辅助运输111289101415131617181516业务流程不足——潜在价值挖掘行业领先实践与启示久益环球公司（JoyGlobal）关键应用应用效果借助大数据、云和移动技术构建矿山智能服务平台JoySmart℠Solutions，通过数据互联实时传输生产数据，进行智能分析，提供生产安全和运营效率提升建议实时分析：实时摄取机器数据实时处理操作分析实时监控关键运作绩效指标预测分析：预测部件的寿命早期发现机器故障以提高生产率规范分析：为自动化工作订单提供优化建议学习系统优化可靠性中心维护流程描述性分析：

提供标准的BI报表/仪表盘机械、矿山、地区多维度随机数据分析采掘核心工艺有待提升智能采掘工作面核心技术研发，如记忆截割、高精度定位截割和向导、煤岩识别、工作面取直等采掘/运输设备老化、自动化程度低掘采设备能力提升是实现采掘智能化、利用机械化减人的核心因素管理数据不实时在未来智能化建设中，应充分利用大数据分析价值，结合计划，结合历史采购，物流，备件仓储等信息过程数据未打通生产系统众多，存在部分自动化系统数据的需求未能与管理信息化系统打通的情况，部分需手工录入缺少生产设备运行数据在设备运维过程中，对于设备健康相关状态的信息收集不足，缺乏多样性，不足以支撑高级智能分析。未与运销存数据交互生产活动与物流运输、存储、销售的数据尚未达成联动，运营模式为“以销定产”巷道信息不直观存在建设数字化巷道的必要性而当前巷道信息的数字化程度较低过程状态监测不完备生产过程的辅助检测手段，如皮带转载点可视化无人监控，检测是否卡矸堵塞等，均可进行提升生产决策缺少数据支撑存在大量数据不能被有效沉淀，如班组工作量统计，如割煤量统计，掘进进尺统计，产量统计等生产数据分析利用率低对沉淀的生产相关数据不能有效利用，尚未能充分提取相关信息指导管理运营决策89101112131516171814分析画布：业务流程梳理与对标——洗选加工业务流程挖掘业务流程对标与思路梳理勘探、矿井设计开采与生产计划煤炭生产洗选加工营运支持活动（安全、调度、设备、环境管理等）毛煤仓除杂破碎筛分原煤仓除杂跳汰/重介质/浮游选煤产品仓192021192021业务流程不足——潜在价值挖掘行业领先实践与启示参数计量确实或不精确如悬浮液密度监测不准，浓缩机煤泥水密度监测缺失，而人员测量的实时性不够，容易造成质量偏差。洗选设备自动化程度低洗选工艺流程基本为集中控制，部分工艺参数可以远程控制和调节。目前仅能实现单工艺环节自动化，没有实现信息网络化实现基于状态的联动控制。依赖大量人工监测和故障排除无法获取产品质量实时波动情况，影响组织生产，影响配煤质量，容易造成质量事故。另外，存在在线监视和现场巡检两种方式。监控不可能做到工艺环节全覆盖。192021兖煤澳洲公司关键应用应用效果洗选集中监控系统CiTect兖煤澳洲公司使用了洗选集中监控系统，借助，通过数据互联实时传输洗选活动中的相关数据，进行智能分析，提供生产安全和运营效率提升建议。兖煤澳洲公司通过该系统的使用，实现了洗选厂的集中控制，极大减少了洗选厂占用的人力，通过数名员工即可完成厂区监测工作。分析画布：业务流程梳理与对标——营运支持活动流程挖掘业务流程对标与思路梳理勘探、矿井设计开采与生产计划煤炭生产洗选加工营运支持活动（安全、调度、设备、环境管理等）24252223262728293233303134业务流程不足——潜在价值挖掘行业领先实践与启示力拓集团（RioTinto）关键应用力拓集团建设了卓越中心（PEC），PEC由12位采矿业专家对集团在全球范围内的5个煤矿进行监控，并对其运行数据进行不断试验。该中心极大的提升了控制系统、仪表系统、人机交互、自动反应计划和操作员决策支持工具，其对矿物加工流程的优化提高了铜矿和煤矿的生产质量和加工设备的效率应用效果卓越中心（PEC）由六个组织相互协作：施耐德电气：提供常规控制、仪表和接口昆士兰大学：开发高级模型iGATE创新中心：提供协作工具和软件开发MetsoCISA协会：提供基于控制和高级仪表化的高级模型JKTech公司：提供采矿学、冶金学和处理模型铜业与能源部门：提供运营的专业知识缺少数字化辅助运输工具人员、车辆位置信息难跟踪维修缺少诊断依据车辆、人员、物资管理未结合人员考勤考核缺少数据支撑设施设备防护可更及时井下安全监测仍存盲点运输安全监督需更全面除计划维保外存在应急性维修调度手段单一，缺少闭环管理调度缺少数据支撑和标准工具运输车辆维保不到位人员培训效率需提升22232425262728293031323433理论框架分析指导–组织智能演化模型与三化建设的映射关系DIKW组织智能演化模型中的四个层次之间的三次演化关系可以基本对应自动化、信息化、智能化的三化融合思路。来源于生产执行的数据汇总概括形成信息，数据和信息经过整合分析、逻辑抽象即成为知识用于指导经营管理，最终形成智慧指导集团顶层管控。智能化信息化自动化数据信息知识智慧指导决策整合分析数据基础集团管控层经营管理层生产执行层三化建设分析画布总结归纳演化模型组织层级关系安全管控结合三化建设的四项基本原则“因地制宜，统筹规划”–煤炭三化融合方案应用架构生产执行层经营管理层自动化生产运营分析安全生产管理综合知识管理企业资源管理供应链管理洗选加工通讯体系工业电视调度通讯煤炭生产采煤作业掘进作业通风管理供电管理主排水压风皮带运输主副井提升生产作业机电管理辅助运输移动通讯参数监测水文监测地质监测动态监控智能导航语音调度精准定位一通三防井下紧急避险压风自救供水自救矿井通讯矿压监视微震监视人员定位去除杂质重介质选煤跳汰选煤浮游选煤破碎筛分煤质管理设备共享管理智能统筹调度辅助运输综合管理培训管理计划管理接续计划管理资金计划管理排产管理计划跟踪管理计划生成引擎生产管理采掘管理工作面管理生产报表管理采煤工艺管理作业计划管理机电管理设备台账电力系统管理巡检维修管理能耗分析管理故障预期模型地质信息技术文档管理规章流程管理矿井布局地质建模地质算法引擎规划设计模型人员管理人员信息管理排班考勤管理人员绩效管理人员培训管理人力资源方案物资管理出入库管理检验管理需求管理库存盘点管理需求预测管理辅助运输车辆管理车辆调度车辆维保车辆年检保险运力调配模型综合调度管理调度指令管理调度台账管理安全监测应急管理市场预期模型看板管理厂矿运行看板产量统计看板异常分析看板销售统计看板其他算法模型HSE综合管理通防管理安全生产管理职业健康管理环境管理其他算法模型洗选管理原煤、商品煤没管理作业管理洗煤工艺管理质量管理智能洗选模型安全监测因地制宜，统筹规划–煤炭三化融合方案系统架构生产执行层经营管理层自动化生产运营分析洗选加工煤炭生产采煤作业掘进作业通风管理供电管理主排水压风皮带运输主副井提升生产作业机电管理辅助运输动态监控智能导航语音调度精准定位去除杂质重介质选煤跳汰选煤浮游选煤破碎筛分无人化采掘系统自动化无人值守机电运行系统数字化辅助运输系统智能控制与分析选煤系统安全生产管理综合知识管理企业资源管理供应链管理ERPSRM安全生产一体化平台集团知识共享平台煤质管理设备共享管理智能统筹调度辅助运输综合管理智能调度一体化平台设备共享平台辅助运输一体化管理平台煤质共享平台培训管理人员培训平台计划管理接续计划管理资金计划管理排产管理计划跟踪管理计划生成引擎生产管理采掘管理工作面管理生产报表管理采煤工艺管理作业计划管理机电管理设备台账电力系统管理巡检维修管理能耗分析管理故障预期模型地质信息技术文档管理规章流程管理矿井布局地质建模地质算法引擎规划设计模型人员管理人员信息管理排班考勤管理人员绩效管理人员培训管理人力资源方案物资管理出入库管理检验管理需求管理库存盘点管理需求预测管理辅助运输车辆管理车辆调度车辆维保车辆年检保险运力调配模型综合调度管理调度指令管理调度台账管理安全监测应急管理市场预期模型看板管理厂矿运行看板产量统计看板异常分析看板销售统计看板其他算法模型HSE综合管理通防管理安全生产管理职业健康管理环境管理其他算法模型洗选管理原煤、商品煤没管理作业管理洗煤工艺管理质量管理智能洗选模型智能控制与分析选煤卓越运营平台精准管控平台智慧数字引擎安全管控通讯体系工业电视调度通讯移动通讯参数监测水文监测地质监测一通三防井下紧急避险压风自救供水自救矿井通讯矿压监视微震监视人员定位安全监测煤矿重大灾害预警综合分析平台规划设计（水平/采取/工作面）毛煤筛分破碎分选洗选除杂生产计划接续计划采掘执行煤流运输煤质检测地质勘探规划设计煤炭生产洗选加工客户与市场资源协同调配物流运输智能调度市场信息内部市场煤层赋存状态探测煤层三维化研发创新仓储分配设备调配……支持性活动主价值活动采购供应基于应用架构，结合价值链寻求供产运销存等价值活动联动–确认并设计三化融合场景基于地质模型的全过程管理设备全生命周期管理基于地质模型的生产计划管理场景一基于市场信息的生产执行调整场景二场景三煤炭场景设计——以地质模型为基础的生产计划管理生产计划模型高级计划、调度、仿真与优化资产生命周期计划→长期计划（矿山采掘周期）→中期计划（年度计划、季度计划）→短期计划（月度、日作业计划）产量计划业务计划作业计划采掘执行洗选加工生产计划和预测产能匹配备件、材料需求与计划设备配套计划工作执行调度人力资源储备、需求与计划搬家倒面需求与计划维修需求与计划资金计划采购计划销售需求与计划运输计划各项计划的执行与反馈信息承载地质信息模型动态信息输入静态信息搭建设计、建设与仿真标准化工程设计集成管理地理资源及矿井建设信息收集可视化的地质模型多源数据分析，如煤质、硫分、瓦斯含量等数据的集中对比和分析开采相关的方式/计划知识库/经验库为开采活动提供标准化的资源建模信信息及井下GIS信息分析及可视化能力数据的实时更新数据库支撑多样化的数据采集钻探数据地球物理勘探数据井下物探数据震波探测地磁探测数据...地形及矿山测绘其他数据:矿山边界、地籍信息等巷道、硐室等设计采矿生产系统等的设计工作面设计...更新方式多样化：PC端，移动端自动化且快速的设计工具CAD知识库建立综合考虑经济效益进行评估煤炭资源规划及矿山寿命计划模型及设计指导后续的开采方式、洗选方式。经济性评估及开采规划指导--矿山全生命周期管理--工程设计文档，矿井3D模型，...系统性结构化的数据收集信息化的数据管理精准实时的数据指导价值数据的多源有机融合能力强大的地质建模及矿井工程设计工具预测模拟仿真能力提供开采活动规划的基础数据源支撑煤炭场景设计——以地质模型为基础的生产计划管理进行地质模型建设，使其具备多样化数据整合能力、分析及可视化能力、快速辅助设计能力及辅助生产计划制定能力以金鸡滩为地质模型试点逐步深入应用数据应用能力搭建路径——建立地质信息数据库，优先保障现有地质信息录入，同时构建其他录入终端1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定数据输入数据存储第1步：现有数据报告录入第2步：未来多样化终端录入人工录入+OCR信息智能扫描，实现现有地质信息的录入，初步完善地质信息数据库基础。逐步引入现场终端设备，地质师于勘探钻孔现场实现信息的即时录入，远传数据中心。随着开发生产进程不断更新地质信息。推进关键交互录入界面设计OCR识别功能终端设备投入及培训提升其他采集方式数据应用1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定数据输入数据存储数据存储规范规则自定义推进关键梳理全部报表内容数据整合及结构设计原始及整合信息存储（1）

煤层综合成果表（2）

钻孔见煤综合台帐（3）

地质构造综合成果表（4）

煤质化验成果表（5）

历年来矿井涌水量统计表（6）

含水层突水点及处理统计表（7）

水质分析综合成果表（8）

各含水层抽（放）水实验综合成果表（9）

封闭不良钻孔统计表（10）老窑和小煤矿调查表（11）地表水和地下水动态观测成果表（12）储量计算基础表和汇总统计表（13）历年来储量动态和损失量统计表（14）矿井历年来瓦斯鉴定情况表（15）钻孔坐标成果表（16）其它重要表格示例整合设计能力搭建路径——分析研究不同报告报表中核心地质数据类型，设计数据库存储规范标准数据应用能力搭建路径——具备数据初步可视化展示方式，并为建模工具等预留数据传输对接方式1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定数据输入数据存储数据初步可视化及校核推进关键数据可视化数据导出与对接剖面信息平面信息钻孔等位置以及煤层深度、煤质等信息，通过平面图、剖面图等形式将数据进行直观展示，同时也可以结合物探等不同数据源对数据进行校验，异常时反馈现场或结合原始资料检查修正。GeobankMineXDeswikVulcan兼容模型软件，可实现快速地质信息导入，作为地质建模的基础。也可通过其他方式将数据文本形式导出。数据校核与质量控制数据权限管理数据接口及兼容性能力搭建路径——基于地质数据构建快速精准建模工具，并兼容CAD等传统设计工具1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定地质数据管理连接到第三方数据库，对数据库中的钻孔、岩性和分析数据进行管理和验证钻孔数据的三维展示与分析三维的地质解析对层状矿体以及非层状矿体进行钻孔样品组合建立特定品位以上的矿体模型和地质区域模型用户能够自定义层状矿体的块体模型（HARP模型）变量，从而计算剥采比，确定最大的经济开采深度统计分析对Vulcan数据库、网格和块体模型的数据统计分析自动输出分析结果至Excel表格地下矿山设计充填采矿法，分段采矿法和房柱式采矿法中矿块的优化设计预览设计效果利用自动坡道设计工具，根据中段接入点来设计斜坡道交互式坡道编辑工具允许用户仅对坡道断面进行调整可以在坡道的起点、中点或末端定义坡度CAD设计工具内嵌CAD工具设计并数字化点、线、多边形和文本数据查看、分析、交互式地编辑三维数据数据传输数据可以在Vulcan和其他软件中导入、导出通过开放式数据库连接（ODBC）与SQLServer™,Oracle®和MSAccess™数据库软件之间实现互联出图工具自定义带有标题栏和用户提示的出图样式表编辑与重新生成出图文件通过向导界面设置并生成单个出图文件利用已有的数据规格文件，通过批量处理界面生成多个出图文件能力搭建路径——依据模型进行矿井规划设计及分析评估，并做开采计划制定1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定矿井规划价值分析：评估项目潜在生产价值风险评估：分析财务/品位不确定性优化设计：利用大量数据信息辅助工程师快速迭代设计方案对比：煤价、回收率、成本和品位等多个关键因素对方案KPI指标和净现值影响vs计划模型执行策略洗选策略异常及突发事件...市场需求煤炭赋存装备配套产品标准煤质信息...生产自动排成模型智能模拟模型模拟结果排成结果调用成本分析模型调用分析结果执行计划集合与拆解输出计划执行结果反馈决策更新*生产计划智能决策分析及模拟引擎*推进关键基础信息录入动态信息监测业务梳理及算法优化核心KPI设定能力搭建路径——软件工具建议1.建立地质信息数据库2.基于地质数据库精准建模3.矿井规划设计及计划制定GeobankVulcan/MineX/DeswikXPAC/DeswikXACT/3D-Dig/Spry数据可视化数据自校验数据云存储建模软件接口地质模型开采模型生产计划模型兼容CAD软件地质数据导入长中短期生产计划成本预估经济性评价煤质和市场预测计划快速生成修正目标全景数据图——基于地质模型的生产计划管理多样化数据源基础数据地质模型：煤炭赋存、煤层、煤质情况掘进开采情况：巷道硐室，工作面进尺，地理/GIS...内部约束数据装备配套：设备参数，设备可用状态人员配套：人力资源，轮班信息开采效率假设：核定产能，设备产能...执行策略：开采方法维修维保计划...外部约束数据煤炭市场需求及价格环保要求及其他突发或异常事件...相关业务管理模块资源管理模块接续计划管理模块设备配套管理模块...大数据融合MESERP...生产自动排成模型生产计划模型开发：基于规则的自动化计划和详细序列，用于制作短、中、长期计划计划自动生成：生产接续计划、设备配套计划、搬家倒面加护...智能模拟动画模拟：生产接续计划、设备配套计划、搬家倒面加护...用于设计师进行开采活动全流程模拟分析详细指导开采运营，以可视化方式将矿山计划与生产相关人员沟通落实计划集合、拆解与执行评估分析储量和财务评估：计算任何时段的设备、材料、人力计划，并制作导入财务模型...对比分析反馈调整V.S.智能决策数据实时同步反馈【生产执行】【经营管理】【决策支持】数据流向设备全生命周期管理基于市场信息的生产执行调整场景二基于地质模型的生产计划管理场景一场景三煤炭场景设计——基于市场信息的生产执行调整智能生产在线数据、生产巡检数据数据集成、融合与统计分析体系生产效能单体与综合实际生产效果快速评价体系营销数据产品价格体系个单元生产成本测算体系各生产单元入料性质数学模拟与预测模型各生产单元生产过程模拟与性能预测模型破碎筛分单元入料预测模型；重介质单元入料预测模型；浮选单元入料预测模型；...排矸过程预测与优化；重选过程预测与优化；浮选过程模拟与优化；脱水过程测算模型...各生产单元过程模拟、预测与优化算法按最大产率原则配合模型按最大经济效益配合模型各生产单元优化配合算法模型各生产单元效果预测模型市场因素智能生产决策算法最佳生产工艺；最佳产品方案；最佳经济效益；最佳生产操作参数生产任务计划编制与下达数据集成与统计分析决策指令分析与分解模型智能生产计划编制模型生产任务、生产指标、成本计划、消耗计划、价格指标、经济效益生产任务盛饭能力测算模型生产任务分解与计划模型最佳生产计划、生产指标预测与效益规划模型生产组织、产品结构、经济效益、销售方案上报快速测算决策支持智能执行生产任务决策智能决策生产执行对比根据市场变化快速测算指标根据生产执行快速调整生产策略市场信息洗选控制计划调整决策支持煤炭场景设计——基于市场信息的生产执行调整生产过程控制智能化关键工序的智能控制智能选矸重介分选智能控制浮选智能控制煤泥水智能控制跳汰系统智能控制全场优化配合协同控制实现在无人或少人干预情况下的自主地驱动机器实现控制目标。在洗选加工过程中，实现在少人或无人干预的情况下，根据生产原料的性质和硬件条件，自主地调节参数，实现控制目的。...生产过程管理智能化日常生产数据分析历史数据的知识挖掘在线数据分析与挖掘井下毛煤、原煤的质量分析与动态预测产品结构优化、预测与决策分析实现管理部分决策智能化。...灰分曲线；分选密度曲线、介质密度曲线；带煤损失与入料压力;...生产效率实时计算；介质回收率技术;重介精煤产率；分选效率；设备可靠性评估；...煤层、采面的采样化验数据分析预测煤质数据；入选原煤密度组成预测与分析;...生产计划智能决策；市场变化快速测算；...煤炭场景设计——基于市场信息的生产执行调整产品质量要求人工设定介质密度系统跟踪调节密度产品质量检测对比产品质量远程控制，人工选择阀门开度现状人工设定介质密度介质系统人工远程调节人工设定介质密度介质密度智能设定介质系统智能调节现状智能化提升解决调控滞后解决人工干预稳定产品质量，实现经济效益最大化智能分选提高在线灰分测量仪精度关键点重介质分选过程参数在线智能给定与优化创新点重介质分选过程参数高精度自动控制落脚点煤炭场景设计——智能洗选管理入料性质矿物特征、浮选行为灰分、含泥量浓度、流量加药规律根据入料性质自动计算加药量、智能调节基于自学习的智能调节加药效果在线检测泡沫等图像分析智能设备智能决策反馈控制产品质量要求人工调节加药量系统跟踪调节产品质量检测反馈入料性质泥化特性、沉降特性导电率、含泥量浓度、流量、粒度加药规律加药量数学模型、智能调节基于自学习的智能调节加药效果在线检测沉降速度自动分析智能决策反馈控制浮选过程智能控制解决方案示例智能化调控煤泥水系统智能控制解决方案示例智能设备基于地质模型的生产计划管理场景一设备全生命周期管理场景三基于市场信息的生产执行调整场景二煤炭场景设计——设备全生命周期管理设备停机后被迫进行，设备往往已经严重损坏，停机周期也最长。定期停产维修保养根据生产运营保养计划以及设备使用状态进行维护。但不可避免带来维修保养过度的情况，带来更高的维护成本；或维护不够频繁，不能及时预防故障的发生。

被动维修

预测式维护

根据监控数据和故障历史数据，预测设备未来即将的故障。提前维护任务的准备期，尤其是外协备件，缩短停机时间；通过预警，提前介入，极大的减小设备严重损坏的机会；高性能的故障预测模型对故障诊断，维修决策同样很有帮助。根据设施设备传感器，实时采集及分析设备运行状态数据，触发报警，同时结合巡检，进行维护作业。监控式预警

兖矿目前以定期停机检修为主。不可避免仍会发生被动维修情况。针对部分场景可以做到监控式预警，主要触发机理为参数阈值超限判断；或者通过视频监测，进行人工辅助判断。基本没有预测性维护机制。维护维保工作的发展煤炭场景设计——设备全生命周期管理停机检修风险分析失效分析日常维保密切关注系统、微信或短信提醒如果消失异常寻源定位问题发生的位置和原因如果持续下次巡检或定期检查时维修定制体检机器人巡检如果更换部件如果潜在损失较大如果需要针对性检查方案问题较轻问题较轻高损失高风险评估状态评估性能评估趋势分析监测状态监测状态分析派送工单知识库定向推送系统自动通过移动端推送给相关部门维修计划备件人员工具维修维修工程师到指定地点领取备品备件，完成维修，通过移动端提交确认维修计划完成维修信息反馈维修准备状态分析、备件申请生产计划、环境因素等约束限制条件反馈实际结果/模型再训练预测异常检测故障预测历史维修记录失效案例库风险案例库两种路径相结合：监测评估+预测性维保煤炭场景设计——设备全生命周期管理参数状态异常状态可靠性评估性能评估状态综述状态监测设施设备/零部件运转状态监测状态对比和趋势分析状态预警清单规则和阈值管理状态评估设施设备/零部件状态评估设备性能评估状态/性能趋势分析状态预测与诊断异常检测故障预测状态趋势预测维护计划和维修过程管理潜在故障描述故障影响故障定位

维护建议预诊报告参数或状态异常预测故障等推送模型/算法管理实验室管理模型实验台故障诊断知识库/监测预测模型知识发现和提炼参数预警异常预警故障预警预警报告*单参数*多参数*多参数异常/故障诊断健康评估视频图像分析生产经营计划可以选取部分关键设备，进行状态监测积累数据并为预测性维保做铺垫煤炭场景设计——设备全生命周期管理异常报警除了单指标阈值监测外，多指标综合监测及预警考虑指标之间的相关性和依赖性，综合考虑得出异常。弥补了单一指标阈值报警的不足。降低报警频次，降低误报警率、漏报警率。②定义异常报警优先级(降低报警数量和频次，减少报警泛滥)具有关联关系的实时监控数据排序关联度相似度奇异分解特征值信息熵...异常分类按关联关系按发生部件位置...排序按造成后果的严重性程度按异常发生概率...③多指标综合异常检测算法机制①确定数据之间的关联性实时监控数据实时监控数据F(x)关联函数分类、聚类算法类1类2类3...相关性矩阵相似度矩阵高维核函数映射→关联函数...KM,FCM...专家知识库数据关联性神经网络决策树线性模型其他变量对目标变量的重要性程度ABC从基于专家经验到利用分析模型或人工智能手段从单参数阈值预警到参数模式异常预警从静态阈值设置到动态自适应阈值设置注重征兆及趋势分析、在故障发生前采取行动评估误报率漏报率并对预警规则再优化分析方法推荐状态监测模型应用示例煤炭场景设计——设备全生命周期管理连续随机过程方法：概率分布模型动态贝叶斯模型比例风险回归模型离散老化过程方法：马尔科夫退化模型状态转移矩阵模型人工智能方法：神经网络模型支持向量机模型随机森林模型决策树模型…不同方法在指标的使用上差异较大。根据实际情况和具体要求选择合适的指标。实时数据分析中可以有目的的选择一种或几种分析方式。设备运行数据历史正常监控数据历史故障记录（故障严重程度、故障频率、故障平均时间等）维修诊断情况（时间代价、经济代价、部件更换记录等）历史数据为参考实时数据作分析失效分析、剩余寿命分析等（失效概率、剩余生命）参数预警情况（偏离正常程度）异常情况（偏离正常程度）故障预测情况（故障类型、故障预计发生时间、故障发生概率等）推荐方法故障图风险图

劣化图性能雷达图状态评估模型应用示例煤炭场景设计——设备全生命周期管理正常运行数据设备管理数据异常检测模型正常数据实时监测数据比较统计分析聚类算法关联关系图谱专家系统时间序列数据拟合物理机理完全采用正常运行状态下的数据进行建模多用统计分析、聚类算法或关联分析等常用且简单的建模方法算法流程IBM设备运行异常检测模型-AACDAnomalyAnalyzerforCorrelationalData基于关联性依赖性的异常检测推荐方法示例大数据驱动的异常检测1.根据历史的正常运行数据建立监控数据间依赖关系图谱；2.一旦实时监控数据间的依赖关系与正常状态时的不符就会很据不相符的程度大小计算异常得分。算法内包含数据关联性分析，能够自动获取各个指标间的关联大小。异常得分是归一化处理后的评价监控数据异常程度的指标。异常检测模型应用示例煤炭场景设计——设备全生命周期管理历史监控数据数据预处理数据清洗无效值、异常值分离分析工况锁定数据映射数据变换，如非平稳时间序列→平稳时间序列高维核空间映射数据准备

——数据融合与分离特征提取或选择特征提取SVDPCA特征选择信息熵特征值P-Value...实时监控数据振动信号时频域特征气体含量、温度等零部件温度、压力、电流、电压等KPI指标设计及提取时域统计指标频域指标数据汇总模型建立决策树神经网络模糊逻辑...故障报告检修报告资产管理台账故障预测报告时间错位（设置征兆提前量）定义目标数据合并模型时间窗截取正常数据故障征兆数据故障数据数据准备故障诊断模型实时监控数据数据拟合参数预测模型建立时间序列回归分析...参数预测模型数据准备故障预测报告故障预测模型应用示例从战略重要性、基础条件现状和价值量提升三个维度对核心路径进行评估路径规划核心评价体系价值量提升价值链范围痛点程度技术手段/方案解决问题对应的价值链范围依据覆盖范围高阶量化价值层级解决痛点数量、需求数量和提升数量解决程度加和评估及高阶量化从技术解决痛点程度/数量，以及覆盖核心价值链范围等方面，对技术手段和解决方案进行高阶量化评估排序，以辅助判别实践效果和核心路径筛选的规划。从技术成熟度、基础设施、系统及数据现状等基础条件对解决方案路径进行分析评估，从可实施难易程度进行甄别，作为核心路径筛选的重要参考。基础条件现状战略重要性从国家和集团战略方向与指导意见出发，对重点技术、解决方案和研究课题进行评估，以保障大数据项目与国家和集团要求方向一致，核心路径的规划实施符合资源最优化配置的目标。国家战略国家战略中明确提出的核心概念及要求国家战略方向高度一致的技术发展及应用集团战略集团战略发展方向明确要求集团92号指导意见明确重点（时间点）集团战略发展有效支撑