導讀

本文主要借助國家數字經濟發展戰略和有色金屬行業數字化轉型背景，分析云南黃金集團（以下簡稱云金集團）數字化轉型現狀及目前存在的問題，對其進行頂層架構設計與規劃。依據規劃重點闡述云金集團在數字化轉型方面所做的一些探索與實踐，其在工程建設實踐（數據中心、無人駕駛運輸系統、安全監測綜合管控平臺、MES、設備信息管理系統、集團私有云平臺）方面所取得的經驗和成果，對同行業推進數字化轉型具有很好的指導作用，可為同行業提供參考和借鑒。?

一、數字化轉型現狀及存在問題

在快速發展的數字經濟背景下，企業的數字化轉型就是充分利用工業互聯網、大數據、云計算等新一代信息網絡技術，推動企業創新生產方式、產品模式、組織方式、商業模式，其核心本質是通過數字的模擬、運算和及時反饋，將企業的業務和管理數據化，從而達到轉型升級的目的。當今企業數字化轉型的積極性很高，大家都已經意識到它的重要性，不過成功轉型的企業，尤其有色金屬企業屈指可數，大多還處在轉型過程中和規劃階段。數字化轉型是一個長期持續迭代的過程，我國有色金屬行業還處于轉型的試錯與迷茫期。因此制定清晰的戰略規劃、挖掘更多數字專業核心人才是現如今需要著力的方向。

（一）數字化轉型現狀

云金集團近些年持續加大礦山數字化、經營管理數字化資金投入，深入推進網絡基礎設施、經營管理數字化、礦山數字化等重點專項工作。

1.網絡：基礎設施建設日趨完善，同時加強網絡安全管理體系建設，完善機房軟硬件設施，為集團數據安全及系統高效穩定運行提供保障。

2.集團經營管理：建設實施了浪潮ERP，全面實現了財務管理的數字化、標準化；通過搭建私有云平臺，整合集團現用的信息管理系統，形成統一入口\出口，實現業務流程數字化和辦公協同，經營管理逐步由傳統方式向數字化方式轉變；

3.電子集中采購平臺實現了采購工作的系統化、標準化和統一化，有效降低集團采購成本，提高采購效率。

4.礦山數字化：以北衙為重點推進數字采礦、過程管控、標準化管理；紅牛銅礦無人駕駛運輸系統的建成使用，實現了電機車運行自動化、無人化，裝礦環節遠程遙控、卸礦無人值守的運行方式；金廠河提升和充填自動化系統的建設實施，達到了遠程控制、智能充填和節能降耗的目的；實驗室信息管理系統（LIMS）的上線實施，大大提高了實驗室檢測和結果發布效率。

（二）數字化轉型存在的問題

在集團領導的高度重視和統一部署下，集團在數字化轉型方面取得了一定成效，但仍存在一些不足。

1.實施策略上缺乏頂層設計，沒有形成統一的推進機制。制定一個適合云金集團自身發展的數字化轉型規劃是決定轉型能否成功的重要一環。近年來，集團在數字化轉型方面缺少整體戰略，未能制定有效的頂層規劃。思想不統一，缺乏清晰的轉型思路，根據需要自我建設，各業務系統封閉運行，缺乏遠程、集中控制模式，造成建設過程中缺乏頂層設計，沒有形成統一的管理機制，沒有進行統一的編碼標準要求，數據來源多樣，存在大量異構數據，業財數據存在差異，難以實現信息資源共享。

2.科技創新和人才資源短板突出。集團及各子公司數字化專業技術人才配備不足，特別是既懂業務又懂數字技術的復合型人才較缺乏，各子公司未配備數字化工作機構和專職技術人員，自動化人才嚴重緊缺，不足以支撐數字化轉型工作有序推進。

3.重建設輕管理，重硬件輕軟件，運行管理體系尚不完善。為有效推進數字化轉型工作，集團對數字化建設逐步加大投入，數字化對集團經營管理的支撐能力得到提升，但自身的管理機制和維護能力明顯滯后，專業的運維人員不足，礦山信息化管理隊伍更是缺失，各類應用系統和網絡設備的定期維護還主要依靠外委公司。

二、數字化轉型頂層架構設計

云金集團作為傳統礦業企業，有效推進數字化轉型的重要途徑———持續加快推進礦山智能化、經營管理數字化、園區智慧化建設進程，同時完善與之匹配的人才隊伍和管理制度。將其作為集團長期創新發展戰略，堅持頂層設計和統籌推進相結合，認真做好數字化轉型頂層設計。因此，科學規劃、合理布局、精準編制，重點闡明數字化轉型發展戰略，明確建設目標、主要任務和重大舉措，它是未來五年乃至更長時期推動集團實現高質量發展的宏偉藍圖，是集團數字化轉型的重要依據，是全集團推動數字化轉型升級取得新進展，開啟全面建設“數字云金”新征程的行動綱領，對落實集團數字化發展戰略、科學把握新機遇、努力實現跨越發展具有重要的指導作用。

（一）頂層架構設計思路

按照重點礦山示范、其他礦山復制推廣的思路，立足高端、跨越發展：堅持網絡“扁平化”，計算“云端化”的理念，引進最新的數字化技術和成熟實用的產品，高起點、科學合理制定數字化轉型頂層架構。統籌規劃、分步實施：堅持從集團全局高度整體部署、統一標準、統一規劃，分步分期實施具體項目，保證按頂層架構逐一落實。頂層設計、重點推進：根據頂層設計，促進集團及子公司生產經營管理數字化的全面推進，避免同時全面鋪開，提高有限建設資金的使用效率和示范效果。需求驅動、務求實效：立足具體業務，以滿足生產經營管理的實際需求為根本導向，結合數字化建設現狀，從技術、裝備、生產、安全、管理等方面，多角度、全方位保障生產經營，實現生產技術與管理協同和生產過程集中管控。

（二）數字化轉型目標

在云金集團數字化轉型工作基礎上，持續推進智能礦山和智慧園區建設，包括采礦智能化（穿孔、裝藥、鏟裝、露天\井下無軌無人駕駛）、選礦智能化（儀器\儀表智能聯動控制、專家系統）、冶煉智能化（智能機器人、工藝流程智能聯鎖）、生產過程輔助系統智能化（供風、預熱、排水、通風、充填、提升聯動智能控制）、三維可視化智能管控、虛擬礦山，智慧園區（黃金產業園、北衙多金屬循環利用百億元綠色產業園）。建成現代化智能礦山、智慧園區，全面實現礦山及產業園區技術、生產、安全、管理全作業鏈智能化，部分生產區域無人化。構建以智慧集團為核心的資源虛擬化、管控集中化、園區智慧化的公共數字化環境，實現數據資源全方位獲知和共享。營造集團數字化管理的準確性和時效性，實現集團各項工作管理精細化、業務數字化、流程規范化、決策智慧化目標。逐步邁向從“數字云金”到“智能云金”的轉變，為開創云金集團智能化發展新局面及高質量發展提供新動能，最終實現集團“打造國內一流現代化企業”的建設目標。

（三）頂層架構設計

開展頂層架構設計，必須按照著眼未來、分步實施的戰略思想和總體設計、分步開發的系統平臺開發理念，統一規劃、科學研究、合理布局、分步實施、制定有效策略、落實保障措施，統籌考慮具體業務系統之間、業務系統與數據中心及與生產管理系統之間的關系，同時生產數據如何進入集團私有云平臺進行數據匯聚，集團經營管理系統如何分析應用數據，實現數據可視化和增值服務，只有理清相互之間的邏輯關系，才能做好頂層架構設計，按其順利實施并有效應用。通過對云金集團數字化轉型進行外部借鑒經驗、內部研究業務、科學布局架構、量身定制應用，對相關業務系統和子系統進行歸集融合，最終形成適合企業自身轉型需求的頂層架構設計與規劃，整個架構及對應關系清晰明確。主要包括礦山生產和集團經營管理，自下而上細分為基礎網絡、生產技術協同平臺、生產智能化系統平臺、安全監測綜合管控平臺、數據中心、生產管理系統平臺、三維可視化管控平臺、智慧園區、生產調度集控中心、集團大數據中心、統一基礎云平臺、集團黃金產業互聯網平臺。其頂層架構設計如圖1所示。

圖1?云金集團數字化轉型頂層架構設計

三、數字化轉型工程實踐

加快數字化轉型是云金集團生產經營業務轉型升級、提升核心競爭力的必然選擇，是推動生產經營管理現代化的必然要求。確定了頂層架構設計與規劃，也就搞清楚了如何建設如何使用的問題，再結合決策層的統一思想與部署，分步按序實施也就成了順理成章的事情。云金集團近幾年按照頂層架構設計與規劃，加快推進礦山智能化和集團經營管理數字化，加強網絡基礎設施建設，以實現云金集團數字化轉型。由于篇幅有限，筆者主要從以下幾個方面闡述對應的工程實踐及取得的成效。

（一）數據中心

金集團數據中心設計分為兩級，集團大數據平臺和礦山數據中心。集團大數據平臺主要是對全集團范圍內的生產經營數據進行管理，它是以大數據引擎為核心支撐，快速構建大數據基礎平臺；使用數據交換與集成平臺，將離散、多源、異構、多模態的各類數據整合，集中存儲到大數據中心；應用數據資源管理平臺對集中存儲的各類數據進行分析、清洗、規范、標準化處理，形成標準可用的數據資源中心；最后借助于數據資源開放平臺提供的多層次開放能力，為集團大數據應用提供數據共享、智能搜索、多維分析、算法模型、知識圖譜及智能化應用等服務支撐。平臺部分應用界面如圖２所示。

圖2 云金集團大數據平臺部分應用界面礦山數據中心主要是對各系統間、各業務模塊間的生產數據進行采集、處理、存儲、分發、呈現及應用，為各生產業務系統提供數據服務支撐。通過建立數據標準，進行數據授權、采集、處理、分析、備份后，將成果應用數據通過Webservice的方式發布。將已建的相關子系統進行集成融合，統一進行存儲管理和應用。所有接入的外部業務系統，按照對應的業務主題來呈現，形成細分業務系統的可視化展示與信息交互操作，而無需進入到相應業務系統直接操作，提高系統應用維護的便捷性。其功能業務處理及數據采集流程如圖３、圖４所示。

圖3? 礦山數據中心功能業務處理流程圖圖4 礦山數據中心數據采集流程圖

（二）無人駕駛運輸系統

云金集團紅牛銅礦在4047m的高海拔地區，采用雙機牽引無人駕駛技術，建設實施了有軌運輸無人駕駛系統（見圖5）。解決了遠程遙控裝礦準確對斗困難、操作人員工作環境惡劣、交接班占用時間長、人為誤操作安全風險高、容易掉道等問題。中控室操作工通過視頻監控在裝礦環節實現遠程遙控準確裝礦，運輸過程和卸載站不需要人工干預，大大提高了工作效率及系統的可靠性、安全性，同時改善了工人的工作環境，降低了勞動強度及生產成本。圖5 無人駕駛運輸系統部分操作控制界面

（三）安全監測綜合管控平臺

云金集團各礦山都有多個相對獨立的安全監測系統，且由不同的軟件公司開發，賬戶、密碼、權限不能統一，有本地部署、云端部署，管理應用較為不便。為解決上述問題，依據頂層架構設計與規劃及云南省應急管理廳要求，采用B\S架構、本地化部署，對各個獨立系統（尾礦庫在線監測、邊坡監測、橋梁監測、雨量監測、視頻監控等）進行整合。通過該平臺的建設實施，使各個相對獨立的安全在線監測系統充分集成融合，形成了統一平臺，實現了多區域統一監控，滿足了不同管理部門應用要求。同時與集團私有云平臺、MES系統進行對接融合、互聯互通，統一賬戶和密碼登陸平臺，為集團工業大數據建立及數字化轉型奠定基礎，同時將數據實時推送至省高危行業數字化監測監控系統，滿足了云南省應急管理廳監管要求。其平臺總界面及部分應用如圖6所示。圖6 安全監測綜合管控平臺部分應用界面

（四）數字礦山MES系統

MES是以礦山數據中心為支撐，通過建立數據標準，將已建的相關子系統進行集成融合，結合部分功能模塊的定制開發，實現統一存儲管理和應用。首先采用DIMINE軟件構建地質建模，對資源儲量全生命周期進行有效的管理。其次在資源儲量模型基礎上，結合礦山實際開展露天境界設計、采剝設計、爆破設計。同時利用基于DIMINE軟件定制開發的三維生產計劃編制功能進行中長期規劃、年計劃、月計劃、周計劃及配礦計劃編制，并把計劃提交至礦山數據中心。最后MES從礦山數據中心調用生產計劃，生產工段長根據當天配礦計劃，進行調度指令下達，采礦調度員進行卡車調度，卡車司機根據調度信息，把礦石送達指定卸礦點，卸礦點進行確認，同時系統采集過磅數據，形成采礦臺賬，完成整個采礦全過程的生產調度。通過本系統的建設應用，貫通了整個采礦生產流程，實現了從地質建模、采剝設計、配礦管理、計劃提交到生產調度、計量管理、質檢化驗、生產統計等整個流程的無紙化生產管理。其系統功能處理流程及部分應用界面如圖7所示。圖7 數字礦山MES處理流程及部分應用界面

（五）設備信息管理系統

系統建設主要是站在集團戰略高度做到設備全覆蓋，從設備管理總體理念及特點，借鑒國內外一流企業的先進管理理念、管理思想和管理架構，吸收有益的系統建設經驗與技術，采用B\S方式構建系統總體框架和運行模式。整個系統功能主要圍繞移動端應用設計，遵循信息在指尖的理念。建立運行和維修體系，支持設備全生命周期綜合和專業化管理。多系統數據集成，設備信息綜合監控。建立診斷知識庫、診斷推理模型，實現關鍵設備智能診斷和預測。其系統功能架構如圖8所示。圖8 設備信息管理系統總體功能架構通過設備信息管理系統的建設與應用，實現了集團范圍內的設備管理統一標準，降低了設備管理成本，控制了設備管理風險，提升了設備的管理績效，實現了協同管理、資源共享，有效提高了設備運營效率、降低了設備故障率，同時與集團私有云平臺、浪潮ERP系統、電子采購平臺、MES等系統實現了互聯互通。其系統總界面及手機APP部分應用如圖９所示。圖9 設備信息管理系統部分應用界面

（六）集團私有云平臺

集團私有云平臺采用的關鍵技術主要是微服務架構和大數據技術，微服務架構技術進行信息系統整合并形成一體化平臺，基于Hadoop2．Ｘ的商業發行版Hadoop構建大數據平臺。平臺依托于組織的云化或者未云化的基礎設施資源，將服務器資源整合成邏輯的應用資源池。應用引擎負責基于應用資源池部署運行系統級的服務和應用。微服務框架負責向上整合所有的基礎和業務應用。微應用主要包括平臺提供的基礎業務應用、場景式標準化應用及第三方應用。統一門戶包括Web網頁端、APP客戶端，主要負責業務數據的呈現與功能操作。統一運維監控負責采集所有計算資源和應用的運行狀況。其總體功能架構如圖10所示。圖10 集團私有云平臺總體功能架構通過以“平臺＋應用”的方式構建集團私有云平臺，建成了集團協同辦公門戶，實現了移動審批；優化了審批流程，極大提高了辦公審批效率；通過對第三方業務系統集成，統一賬號和密碼登陸平臺并單點登陸直接進入第三方業務系統，實現了業務數據匯聚，互聯互通；實現各業務流程協同及扁平化管理，提升集團工作效率和整體信息化水平，應用范圍達到了集團員工100％全覆蓋。平臺部分應用及手機APP部分應用界面如圖11所示。圖11 集團私有云平臺部分應用界面

四、數字化轉型建議

云金集團持續快速推進礦山智能化、經營管理數字化和園區智慧化建設進程，以適應和促進新時期的數字化轉型，通過近幾年的努力，結合建設實施及應用經驗，對有色金屬行業開展數字化轉型升級提出如下建議：

（一）統一領導、統籌保障，實行“一把手”負責制，統一思想、堅定信心，樹立數字理念，正確認知和理解有色金屬行業數字化轉型；

（二）有色金屬行業具有業務分散、動態、復雜的特點，為實現數字化轉型帶來難度，必須正確認識其本質，做好頂層設計并嚴格執行；

（三）因“礦”生法、因“企”制宜，推進數字化轉型的同時，必須建立與企業數字化成熟度相匹配的管理機制，進行思想轉型、組織轉型、技術轉型、業務轉型、管理轉型，逐步實現全業務流程的數字化；

（四）加強人才儲備，相關系統一經建設并投入應用時，必須迅速跟進與之配套的崗位配置、操作規范、管理模式等，這也是數字化轉型能否成功的關鍵環節。

五、結論

為快速、有效推進云金集團數字化轉型升級，分析其數字化轉型現狀，總結了推進數字化轉型過程中存在的問題，理清思路、明確目標，完成頂層架構設計與規劃。在數字化轉型工作推進過程中，各個業務和管理系統的建成使用，使整個生產技術和經營管理由傳統人工流轉逐步過渡到了線上數字化，有效提高了工作效率，降低了運營成本并提升了決策的科學性和準確性，為“數字云金”建設奠定了基礎。其作用如下：通過頂層架構設計與規劃，為集團數字化轉型戰略指明了方向，提供了重要依據和行動綱領；依據規劃開展工程實踐，架構清晰、目標明確，避免了重復投資、重復建設，實現了相關系統的有序推進，并達到了良好的預期效果；初步建成了礦山和集團兩級數據中心的運行管理機制，統一數據標準，實現多態數據的集中存儲與管理，為數字化轉型的工業大數據應用奠定了基礎；利用微服務架構和大數據技術構建集團私有云平臺，全面表達集團生產經營狀態，不僅滿足集團業財一體化應用需求，同時也可為集團所屬單位提供私有云服務。