煤矿4.0续集--久益环球大数据的应用

    我们在《煤矿4.0--来自德国艾柯夫的介绍》中提到：数字化是煤矿4.0的基石，数据要用于决策和流程优化、持续改进。

     今天我们将用真实的案例介绍大数据的应用，这次的主角是久益环球（JOY Global，已被小松收购，更名为小松矿业）。

      久益对于服务和配件高度重视，因此对于智能服务有着敏锐的嗅觉，较早对远程智能服务进行了布局，由IBM公司协助其打造了世界一流的JoySmart? Solutions解决方案，可以为全球客户提供JOYSmart Service。下面是原久益井工和智能服务副总裁对大数据的应用介绍。

     2010年英美资源集团(Anglo American)提出“Longwall 100”计划，计划将每周综采的割煤时间提高到100小时，合作服务方正是久益环球。

     通过久益的JOYSmart Service，基于大数据分析，经过流程优化、设备配套优化、持续改进，割煤时间由每周不足50小时，现在已实现割煤时间翻翻。下图是莫兰巴北矿(Moranbah North)的改进效果。

        下面我们就详细介绍一下，他们是如何合作，如何运用大数据实现效率提升的。

        久益认为通过流程重新设计、自动化生产，未来煤矿产量还能够大幅提升。

   久益认为通过减少浪费、简化流程、自动化、从危险区域减人，可实现更高的生产水平，40%-65%的生产效率提升。

       下图为久益环球的Smart Service服务中心图片。

     下图为英美资源集团的煤炭基准绩效中心照片。

    下图为客户参与模型，分为4个层级：24小时在线服务、每周评估、每月评估和每季度评估，久益通过数据互联系统下载矿方生产的实时数据，并进行智能分析，提供实时警报和建议。 

      首先双方定义了3个阶段的目标，第一阶段是每周割煤50小时，第二阶段提高到80-100小时，第三阶段提高到120小时。第一阶段重点是数据收集。

       计划在Grosvennor和Moranbah煤矿实施，并制定了可实现的具体目标。未来的最终目标是实现地面远程操作，每小时割煤2200吨，每周120小时割煤时间。（初步估算：120*2200*4=105.6万吨/月）

    通过以下四步的持续改进，提高采矿生产效率，依据还是大数据分析。

    主要关注的大数据领域有顶板控制、水平控制，并根据这些数据进行诊断、分析和改进。

       双方在7个方面进行了差距分析，提出了850条改进意见，可提高割煤能力990t/小时。

     矿方的操作人员、技术人员、自动化工程师和久益的技术人员对长壁系统进行了分析，制订了任务目标和详细的自动化进程计划。

     通过大数据分析和持续改进，2013年莫兰巴北矿综采关键技术参数均取得了大幅提高，见下表。

      到2014年，Moranbah煤矿和Grasstree煤矿每周割煤时间均超过了100小时。

        通过实施“Longwall 100”改进计划，莫兰巴北矿的产量已从2012年的350万吨/年提高到2014年的700万吨/年。

  

总结：

•       久益环球通过智能长壁互联和智能分析，将大数据转化为可操作的具体信息。

•        深入获得了制约生产的瓶颈和关键技术指标。

•        使用实时设备和操作的数据，来控制和优化生产。

•        验证和再学习，并影响新设备的设计。

     英美资源的井工卓越采矿总监Dieter Haage说：“Making decisions based on data is always a better idea. It removes some of the ‘dark art’ aspects of equipment health and performance measurement. If you can measure it, you can control it”

   “根据数据做出决策总是一个更好的主意。 它消除了设备健康和性能测量中的一些“黑暗艺术”因素。 如果你可以测量它，你就可以控制它。”
      最后，欣赏一下久益环球“美轮美奂”的智能服务(Smart Service)视频。

   

      后记：我国的综采设备厂家多以单机为主，且多数主机企业属于“偏科生”，在设备的机械、电气、液压、自动化系统方面没有均衡发展，多数属于“专攻机械制造”，因此在设备的智能操作、远程服务布局方面相对落后，无法为客户提供成套综采设备的全面大数据服务。   

        既然设备厂家无法提供综采设备大数据服务，这个任务就只能由企业想办法，目前神东集团已建成亿吨级的区域自动化系统控制系统，实现了对大柳塔煤矿、上湾煤矿、补连塔煤矿和哈拉沟煤矿四矿五井区域调度，实现了采掘、运输等系统关键主数据的统一存储和分析，正在朝着“云计算”、“大数据应用”、“精益生产”等更高的目标迈进，成为国内煤炭行业大数据应用的先锋和领军企业。