灯塔引路,智慧转型: 中国煤炭行业智能化发展展望

时间:2020-03-13 来源:麦肯锡咨询公司

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  过去几十年间,我国煤炭工业取得了长足进步,为社会、经济、工业、民生和技术的高速发展提供了持久而强大的支持。进入新时期,煤炭行业需要适应社会经济发展的新常态,积极应对新形势下的诸多挑战和不确定因素,如能源供应和需求结构调整、产业升级和转型、气候和安全环保压力剧增等。随着大数据分析、人工智能、工业物联网、云计算、智能装备等新技术的迅猛发展(见下图),新一轮智能化转型浪潮为煤炭产业价值链体系的重塑、煤炭企业的转型升级和创新发展带来了战略机遇。


  煤炭企业智能化转型势在必行

  “十二五”以来,中央和各级政府纷纷加大了对煤炭行业科技创新的支持力度,积极推动现代化信息技术与煤炭产业的深度融合。近日,发改委等八部门发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,要求加快推进煤炭行业供给侧的结构性改革,推动智能化技术与煤炭产业的融合发展,提升煤矿智能化水平。

  我们相信,智能化正在成为煤炭行业公认的未来发展趋势,必将带来前所未有的革命性变化。根据麦肯锡的相关调研,煤炭企业全面释放智能化潜力能够将利润提升7%-12%,将投资回报率提升2%-3% (见下图)。


  根据麦肯锡广泛服务于煤炭及相关行业的经验,结合智能化机会及国内外领先煤炭企业在“数字、智能”方面的做法,我们认为,煤炭企业智能化是指建设一个以智慧矿山为核心的产业生态系统,在煤炭产业链的各个环节(煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、采购、销售、安全保障、经营管理等)应用数字化技术赋能,在产业上下游进行突破性的拓展,从而大幅提升矿山企业经营业绩。智慧矿山作为核心,将依托智能化采掘设备(如大型无人综采设备)、高效的数据传输(如井下5G技术)、大数据的高阶分析(如神经网络、人工智能算法)等技术,最终实现安全、高效、环保可持续的业务新模式(见下图)。


  智能化转型的挑战和成功要素

  然而,要建设真正的智慧矿山,需要克服许多挑战。在开始着手数字化试点或者转型工作的煤矿企业中,只有少数规划了清晰且符合整体业务发展的数字化战略。同时,对全球800家企业的数字化转型调查表明,仅30%的企业在组织内部全面推广智能化,近70%的企业则落入了“试点陷阱”。如何合理规划转型路径,稳定地跨过试点进入推广阶段,是每一家煤企推动转型所面临的挑战。

  在总结大量的客户实践经验之后,我们发现,煤炭企业在智能化建设时切忌盲目大干快上,因为实现智能化是企业的重大转型,而非新技术或智能化工具的堆砌。为了实现全面的、可持续的智能化转型,煤炭企业需要业务、技术以及组织三个方面的转型相互配合,并辅以变革管理以支持转型的落地。缺少其中任何一个方面,转型都很难成功(见下图)。


  1. 业务转型要以效益为导向

  企业应避免容易上手但没有效益的“面子工程”,首先应系统性地扫描、评估各个业务单元痛点和智能化机遇,并从财务回报的角度分析决定采用何种智能化提升方案,最后通盘考虑投入产出比,优先实施效益最高的智能化举措。

  2. 技术转型要以实用为目标

  作为智能化技术支撑的IT体系应先建立具有基本功能的数据与IT架构,并前瞻性地留好冗余和接口便于后续的扩展。其核心是以实用为目的,上线一个用例就能迅速创造价值。

  3. 组织转型要以人才为核心

  煤炭企业可以采用外聘或者外包等多种灵活的形式来获得智能化人才。但是有两类人才只能靠企业自身来培养:智能化转型团队的成员和负责“编译”工作内容的“转译员”。智能化转型团队的成员需要对企业的业务、管理体系以及持续改进的目标了然于心。“转译员”不仅需要深刻了解企业的生产工艺、流程等技术层面,同时还要具备精益运营的丰富经验和指导能力。他们需要将企业各业务模块中方方面面的工作“翻译”给数据科学家和程序开发人员,并确保对方完全理解其中的细节。

  4. 变革管理要发挥灯塔效应

  对于煤炭企业而言,智能化转型是颠覆现有工作方式和运营理念的大型变革。如果没有变革管理作为保障,很容易出现“战略规划轰轰烈烈,实际执行拖拖拉拉”的现象,当初的美好愿景最终化为泡影。因此,我们认为,煤炭企业的智能化转型必须是以绩效为导向、由最高管理层自上而下推动、充分激发基层积极性的“一把手工程”。在智能化变革落实的初期,不同业务部门、职能部门投入的成本和获得的收益可能会出现不平衡的现象,这就更体现出集团总部进行主导和整体长期有序推进战略落地的重要性。同时,集团总部也应有意识地建设数字模范试点,利用其“灯塔效应”让各个部门的人都能看到智能化带来的效益提升,切实感受到智能化转型的价值。这样才能真正统一认识和思想,带来切实有效的落地。

  煤炭企业如何开启智能化之旅

  麦肯锡与全球领先的矿业企业保持着长期而深入的合作。例如,我们曾协助某领先的跨国煤矿企业在其印尼和澳洲的煤矿成功实施智能化转型,经过4个月的全面诊断及数字化战略的设计,结合8个月的实施,在多家煤矿应用了16个智能化用例(包括数字化控制中心、井下人员管理系统等),并带来超过5000万美元的成本节省。

  麦肯锡专属的Optimus AI系统专为煤炭洗选/选矿场景开发,通过集成的多种高阶分析算法,实时设置洗煤过程中的泥煤含水量、旋流器溢流粗分比等60多个工艺参数,大幅提升洗煤厂加工量和回收率。该系统已在澳大利亚、美国等多个矿企的洗煤厂得到成功应用。

  我们建议,煤炭企业应认真思考智能化顶层设计、整体智能化转型落地实施、管理用例开发等方方面面的工作。

  此外,在麦肯锡与世界经济论坛联合撰写的《全球“灯塔工厂”网络:来自第四次工业革命前沿的最新洞见》中,我们聚焦先进制造业的领军企业,在44家“灯塔工厂”网络成员中,深入剖析14家端到端“灯塔工厂”的成功转型,值得煤炭企业借鉴其智能化顶层设计、智能化用例开发、技术部署和整体智能化转型实施以摆脱“试点困境”等经验, 从而准确、快速地推进自身的智能化进程。


  对于煤炭企业而言,想要建设真正的“智慧矿山”,就必须下定决心,敢于挑战传统的思维、业务和运营模式。只有与业务场景紧密结合、建设管理体系并夯实管理基础,才能打下牢固的智能化根基,并在智能化转型浪潮中获得真正的成功。

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