3.2 山东黄金的技术现实
3.2.1 “三流合一”激活数据价值
1.数据流
数据广泛地存在于企业每一个角落，这些数据虽然规模大、种类多，但难以为企业带来预期价值。想要充分地利用数据，关键在于认识到数据价值生成的前提，即便组织拥有再庞大的数据基础，倘若不能畅通无阻地流动，也难以激发效用。数据流通遵循既定的规则，只有在正确的时间流向正确的节点，才能激活企业的整体效能。想要建立起数据流通的规则，首要任务便是建立起畅通无阻的环境，打通不同系统之间的数据壁垒。德勤澳大利亚咨询服务合伙人保罗·克莱恩说：“迄今为止，采矿业的数字投资已经显示出其潜力，但受到传统系统和数据挑战的制约，不实现数字核心的现代化，企业就无法实现智能采矿的全部潜力。”矿业企业数字化转型困难的原因在于企业内部存在大量的排水、通风、供电等工业自动化系统，这一类系统通常采用工业级标准协议，不同系统之间的语言难以互通，因此建立自动化系统与IT系统之间的数据关联异常艰难。山东黄金在打造“数据流”的过程中的第一件事便是解决IT系统与自动化系统间的语言障碍。那如何提供有助于数据流动的环境呢？山东黄金与华为合作，利用华为的ROMA集成平台解决不同系统之间难以相互沟通的阻碍，通过转化工业协议实现IT系统与自动化系统之间的互联互通、平滑交换，从而为数据的流动、采集和整合提供基础的操作环境。数据产生价值的前提便是让不同属性的系统读懂彼此的语言，让数据能在特定的操作环境下实现自由平滑的流动。解决了语言一致性的问题后，如果数据的存储与应用仍沿用多元化技术、局部化应用，那么投入大量资金和精力建设的自动控制系统和业务管理系统只能在局部范围内发挥作用，不能彼此协同，因此需要制定全矿数据标准，以便在杂乱无序的数据中梳理和筛选出系统真正需要的有效数据，保证数据的质量。山东黄金以华为大数据平台为依托，携手华为共同建立数据标准，针对全矿地质、生产、安全、装备、人力、财务六大主题域开展全面的数据治理，围绕数据采集、维护和应用等生命周期提升集成数据的有效性，完成676条管理信息数据标准、600个逻辑属性的数据治理量，在奠定数据管理和应用基础的同时也为其他矿山提供了一套可复制、可输出的标准体系。在ROMA集成平台、智能边缘平台（IEF）、IoT网关的支持下，矿山打通了内部生产系统、管理系统、安防系统等，实现不同系统间的数据连接与集成，通过云端对各类生产安防数据、应用经营管理数据进行清洗、转换、分析，实现统一存储、统一标准，保证了数据的有效性。“数据流”的建立在于解决数据与系统环境之间的关系。
2.矿石流
数字技术与传统采矿技术的深度融合有助于降低经营成本、提升生产效率和巩固矿山安全水平。大多数企业中，业务数据的数据规模占比极大，然而如何通过数字技术的嵌入，实现业务流程数据的全局治理，以实现上述治理效果，才是矿山企业业务数字化的关键。
山东黄金创新地提出以“矿石流”为主线建设全流程生产运行智能化系统，以“矿石流”为主线的数据治理是对矿山生产运营全生命周期的全景监控。一方面，对矿石的数量与质量的监测能直观且实时地反映出矿山的生产效率，实时掌控矿山的地质储量、生产矿量、采矿量和出矿量等数据。另一方面，“矿石流”是围绕地质勘探、掘进、采矿、运输、选矿、尾矿处理直至最终形成金精矿的矿石资源的消耗过程。聚焦矿石的流动可以整合一系列与矿石生产紧密相关环节的动态数据，包括物料资源的损耗、设备运转的状态等，从而建立不同环节、不同系统间的数据关联性。“矿石流”不单单意味着对结果数据的掌控，更为关键的是它能盘活一切与之相关的动态数据，其背后体现了全生命周期治理的整体思维。这同时要求企业必须由传统的静态数据管理向动态数据整合转变，因为只有厘清矿石与各个生产工艺流程之间的关系才能有效地实现对矿石流的管控。
3.业务流
实现全业务流程的价值提升是矿山数字化转型的归宿。传统矿山管理过程中，业务流程通常是割裂的，企业可以轻松做到各个环节的局部优化，但是局部优化并不意味整体效益的提升。以“矿石流”为主线的根本目标在于建立连续性、系统性的脉络，实现对全业务流程的动态可视化管控。矿石流转的整个过程中，各个环节需要科学设置并严格实施统一的计划、执行和验收等管理环节，“业务流”通过对矿山的人、财、物等资源进行合理化的配置，增强采、选、冶、产、供、销等生产管理活动的协同化实施，实现矿山成本管理、效益管理和效率管理的统一。
在业务流程的智能化建设支持下，矿山能从全局掌控各个业务流程的运作状态，动态且实时地监测和更新各个环节的数据，及时对管理经营过程中产生的漏洞和问题进行修复和解决，同时也能实现中长期及年度生产计划的智能化编制，显著增强矿山应对突发危机的预警能力和决策响应能力。同时，围绕“业务流”的特定业务场景，矿山开发了智慧安全、智慧物资管理、智慧溜井等主题应用，不断深化、拓展企业运营决策的智能化水平。随着业务数据规模的不断增大，矿山场景应用开发的能力也会不断提升，进而再次扩大和增强智能决策的覆盖范围和水平，实现矿山智能决策系统的自我进化。
3.2.2 创新海底深井开采技术，打造海底深井第一矿山
为响应国家深部战略，加强深部开采前沿技术攻坚，全面推动矿产增储，山东黄金围绕海底深井采矿，牵头承担“十三五”国家重点研发计划项目“深部金属矿绿色开采关键技术研发与示范”，将绿色创新理念融入深部开采技术的探索中，重点开展深部岩石力学、绿色开采技术、深部高效采矿工艺及配套技术装备、深井智能通风降温措施、海底开采技术等内容建设（具体内容见表3-4），全面确保对深部资源的高效、安全、低成本开采，实现对深部资源的高效精确探察，保障矿山探采平衡，确保矿山生产能力、储量升级、地质探矿等达到国际领先水平，建成1000米以下330万吨/年特大型深部金属矿绿色开采示范矿山。
表3-4 “国际一流示范矿山”海底深井绿色矿山规划建设内容
资料来源：山东黄金集团。
在深井开采关键技术的突破过程中，山东黄金遵循问题导向与合作导向并重的原则。问题导向强调从矿山的周期性角度对深井采矿的实际问题和关键核心技术的突破难点进行分级和系统攻坚。针对深部金属矿山规模大、开采难度高、危废产量多等问题，采用生命周期评价法，通过跟踪和定量分析矿山从建设到闭坑的全过程中，资源开采、固废产出与利用和余废处置的能耗、效率以及环境负荷，对企业效益和政府监管的相关影响展开分析，从而识别出矿山企业和政府的决策倾向，构建基于矿山规模的全生命周期绿色开采模式，创新开采工艺流程（见图3-2），为金属矿业企业开展深部绿色开采工艺技术的集成革新提供了基本路线和指导方案；针对金矿极破碎矿体开采遇到的成本高、效率低、安全风险大等问题，山东黄金采用悬臂式掘进机落矿代替了传统钻爆法落矿，建立深部资源与极破碎矿体机械落矿采矿方法与工艺体系，大幅提高极破碎矿体开采安全性，大幅提高深部资源开采效率；针对全尾砂浓密工艺流程繁复、能耗高等问题，山东黄金创新多区域叠层导流浓密技术，大幅提高沉降效率，有效降低能耗42%。
图3-2 深部金属矿山绿色开采模式基本框架
此外，从合作导向来看，矿业关键核心技术的突破离不开产学研的协同创新。为引领矿业发展的未来，在山东省委省政府的高度支持下，山东黄金联合东北大学成立了矿业技术创新研究院。研究院以突破关键核心技术为目标，培育高端矿业人才为引导，围绕4个原则，力求建成2个专业库。以“高端定位、问题导向、协同创新、引领发展”为总原则，由山东黄金发挥问题牵引、应用情境、资本规模等优势，东北大学发挥基础研究、专业研究等优势，打通产业链和创新链，形成“技术研发、协同创新、工程示范、推广应用”的系统链条式科研创新模式，不断促进前沿成果的快速转化，推动自主创新、联合创新和应用创新的协同发展，建成“矿业高端人才培育库”和“矿业核心技术储备库”，不断提升中国黄金矿业产业的全球核心竞争力（见图3-3）。
图3-3 山东黄金—东北大学矿业技术创新研究院运行机制示意图