衛(wèi)中寬，李毅紅，楊瑞峰，郭大林

(1.中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，天津 300120；2.陜西煤化選煤技術(shù)有限公司，陜西 西安 710199)

1 選煤廠推廣智能化的時(shí)代背景

1.1 第四次工業(yè)革命正在到來(lái)

第四次工業(yè)革命正在悄然來(lái)臨，它是以人工智能、機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、量子信息技術(shù)、可控核聚變、清潔能源以及生物技術(shù)為突破口的工業(yè)革命[1]，也稱之為“綠色工業(yè)革命”。各國(guó)為此均出臺(tái)了相關(guān)政策。中國(guó)第一次與美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線上，在加速信息工業(yè)革命的同時(shí)，正式發(fā)動(dòng)和創(chuàng)新第四次綠色工業(yè)革命。

第四次工業(yè)革命的一個(gè)主要分支體現(xiàn)在電腦的深度學(xué)習(xí)，讓電腦能夠進(jìn)行深度思考并且做出決策是第四次工業(yè)革命最重要的事情。

煤炭作為一個(gè)傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，不可能獨(dú)善其身。國(guó)家能源局發(fā)文鼓勵(lì)“加強(qiáng)煤炭產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化技術(shù)裝備研發(fā)，提升煤炭采選效率和智能化水平”。作為煤炭產(chǎn)業(yè)重要組成部分的煤炭洗選加工業(yè)必將融入時(shí)代發(fā)展的大潮流，越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士開(kāi)始構(gòu)想選煤廠的智能化建設(shè)。

1.2 煤炭洗選加工領(lǐng)域工業(yè)化水平相對(duì)落后

應(yīng)該清楚的看到，我國(guó)煤炭洗選加工領(lǐng)域的工業(yè)化水平還相對(duì)落后，主要體現(xiàn)在：

(1)主要靠要素投入，技術(shù)水平提升緩慢，不可持續(xù)；

(2)裝備研發(fā)能力不強(qiáng)，加工制造水平弱；

(3)設(shè)計(jì)、研究與實(shí)際生產(chǎn)部分脫節(jié)；

(4)高端的工程技術(shù)與管理人員嚴(yán)重不足；

(5)選煤廠的經(jīng)營(yíng)決策、資源配置計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度與控制仍嚴(yán)重依賴工作經(jīng)驗(yàn)，信息孤島大量存在[2]；

(6)核心工藝智能化研究進(jìn)展緩慢[2]；

(7)選煤廠在自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平、信息化程度、質(zhì)量效益等方面差距明顯[2]；

(8)多數(shù)選煤廠用工數(shù)量依然較大，人員工效相比國(guó)外較低。

1.3 數(shù)字化、信息化、智能化的關(guān)系

再次澄清以下幾個(gè)概念，便于更好的理解智能化選煤廠的含意。

(1)數(shù)字化：將復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字和數(shù)據(jù)，一般是指利用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，把聲、光、電、磁等信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，或把語(yǔ)音、文字、圖像等信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字編碼，用于傳輸與處理的過(guò)程[3]。

(2)數(shù)字化是基礎(chǔ)，是信息化的起步，信息化是終極目標(biāo)[3]。

(3)信息化囊括智能化，智能化是信息化的核心[3]。

1.4 新工業(yè)革命的大背景下，選煤廠必將經(jīng)歷變革

我國(guó)是一個(gè)選煤大國(guó)，但尚未達(dá)到選煤強(qiáng)國(guó)。我們的選煤廠發(fā)展水平非常不平衡，有些選煤廠的裝備水平比較高，有些則處于20世紀(jì)末水平，良莠不齊，與之相適應(yīng)的管理模式、生產(chǎn)流程等差異也非常大。

工業(yè)化是國(guó)家生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志，我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程尚未完成。為了追趕國(guó)際先進(jìn)工業(yè)化的步伐，我國(guó)提出了“兩化融合”發(fā)展道路，即以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化。

針對(duì)我國(guó)選煤工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，推進(jìn)工業(yè)化與信息化的深度融合，提高裝備水平和管理能力，是建設(shè)智能化選煤廠有效途徑的探索。在新工業(yè)革命的引領(lǐng)下，選煤廠必將經(jīng)歷變革，選煤廠智能化勢(shì)在必行。

選煤廠智能化的直接目標(biāo)是提高效益(經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、人文效益、安全效益等)。

2 國(guó)內(nèi)典型“智能化”選煤廠案例

2.1 調(diào)研及技術(shù)交流

自2018年10月起，中煤天津設(shè)計(jì)公司分5次組織調(diào)研了智能化工廠建設(shè)情況。共調(diào)研工廠7座，其中選煤廠6座，分別是神東上灣選煤廠、西山斜溝選煤廠、伊泰酸刺溝選煤廠、陜煤張家峁選煤廠、臨礦魯西選煤廠和棗礦高莊選煤廠，調(diào)研化工廠1座，為中煤蒙大化工。

1年多來(lái)，公司還多次邀請(qǐng)高校老師、設(shè)備廠家等單位進(jìn)行技術(shù)交流，溝通交流智能化選煤廠建設(shè)新技術(shù)，為智能化選煤廠建設(shè)項(xiàng)目建言獻(xiàn)策，旨在為行業(yè)發(fā)展盡綿薄之力。

2.2 典型案例

2.2.1 神東上灣選煤廠

上灣選煤廠智能化升級(jí)始于2015年，主要內(nèi)容涉及移動(dòng)集控、信息化停送電、智能分選、智能加藥、智能加介、鐵器自動(dòng)識(shí)別、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、人員定位及智能照明等，其系統(tǒng)示意見(jiàn)圖1。升級(jí)后生產(chǎn)效率提升5%；每天減少1 h運(yùn)行時(shí)間，節(jié)電10%；減少崗位人員21人。

上灣選煤廠智能化建設(shè)點(diǎn)多面廣，是唯一公布智能化效果數(shù)據(jù)的單位。其亮點(diǎn)是信息化停送電和移動(dòng)集中控制系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了選煤廠新時(shí)代管理模式的先河。信息化停送電無(wú)論從無(wú)紙化、程序的閉環(huán)管理，還是勞動(dòng)強(qiáng)度的降低方面，其效果均十分明顯。

圖1 上灣選煤廠智能化控制系統(tǒng)示意

2.2.2 西山斜溝選煤廠

斜溝選煤廠智能化改造工程始于2016年，主要涵蓋了全廠自動(dòng)化整合、移動(dòng)辦公OA、全廠集控優(yōu)化、選煤工藝、供風(fēng)系統(tǒng)、工業(yè)通信、加藥模塊、生產(chǎn)用水模塊等20多項(xiàng)。目前已經(jīng)完成的有通信網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備在線監(jiān)控、壓濾機(jī)智能管理、TCS粗煤泥分選機(jī)智能管理、智能鼓風(fēng)管理等，其智能化系統(tǒng)示意見(jiàn)圖2。部分模塊已投入使用，比較成熟的有壓濾機(jī)自動(dòng)控制模塊和濃縮機(jī)自動(dòng)加藥系統(tǒng)，據(jù)悉，近期密度智能控制系統(tǒng)也已上線試運(yùn)行。

圖2 斜溝選煤廠智能化系統(tǒng)示意

斜溝選煤廠智能化建設(shè)按統(tǒng)一平臺(tái)規(guī)劃實(shí)施，生產(chǎn)、管理的各個(gè)模塊制定了同樣的標(biāo)準(zhǔn)接口，這在國(guó)內(nèi)選煤行業(yè)尚屬首例。

2.2.3 伊泰集團(tuán)酸刺溝選煤廠

酸刺溝選煤廠的智能化建設(shè)僅是主要設(shè)備在線監(jiān)控與預(yù)測(cè)，其系統(tǒng)示意見(jiàn)圖3。全廠共增加三維振動(dòng)、溫度二合一傳感器約450個(gè)，主要有4類設(shè)備，分別是帶式輸送機(jī)、刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)、破碎機(jī)驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)篩激振器。實(shí)施的目的有2點(diǎn)：

(1)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障前的預(yù)先報(bào)警，減少系統(tǒng)非計(jì)劃停機(jī)，優(yōu)化備品備件庫(kù)存。

(2)替代傳統(tǒng)的人工點(diǎn)檢，減少工作人員，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖3 酸刺溝選煤廠智能化系統(tǒng)示意

雖然酸刺溝選煤廠智能化建設(shè)內(nèi)容較少，但其監(jiān)測(cè)與預(yù)警功能突出，主要表現(xiàn)在對(duì)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，自動(dòng)收集數(shù)據(jù)后有完整的預(yù)測(cè)、分析和診斷功能，并引入了“We”指數(shù)的概念，診斷結(jié)果精細(xì)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好。

2.2.4 陜煤張家峁選煤廠

張家峁選煤廠智能化改造始于2017年，改造內(nèi)容主要集中在3D展示、智能視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、濃縮藥劑自動(dòng)添加和帶式輸送機(jī)節(jié)能調(diào)速等，其系統(tǒng)示意見(jiàn)圖4。以自動(dòng)控制系統(tǒng)升級(jí)為主，主要亮點(diǎn)為全煤流3D展示、電子安全圍欄和視頻隨動(dòng)系統(tǒng)。作為陜煤集團(tuán)選煤廠智能化的試點(diǎn)項(xiàng)目，張家峁選煤廠取得了一定的探索經(jīng)驗(yàn)。

圖4 張家峁選煤廠智能化系統(tǒng)示意

2.2.5 臨礦魯西選煤廠

魯西選煤廠智能化建設(shè)榮獲“煤炭行業(yè)兩化深度融合優(yōu)秀項(xiàng)目”稱號(hào)。該廠智能化整體推進(jìn)按照“三步走”思路進(jìn)行，目前建設(shè)了三維可視化智能巡檢系統(tǒng)、信息報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)加藥系統(tǒng)、快灰檢測(cè)系統(tǒng)、壓濾機(jī)自動(dòng)清理系統(tǒng)、振動(dòng)篩智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和智能衛(wèi)生沖洗系統(tǒng)等，部分系統(tǒng)示意見(jiàn)圖5。

圖5 魯西選煤廠智能化系統(tǒng)示意

魯西選煤廠智能化的最大亮點(diǎn)是初步建立了一個(gè)三維可視化智能巡檢平臺(tái)，規(guī)劃了生產(chǎn)管理平臺(tái)與三維智能巡檢平臺(tái)的融合。但由于目前三維可視化系統(tǒng)未與現(xiàn)有集控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，未讀取集控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，因此多用于展示。

2.2.6 棗礦高莊選煤廠

高莊煤業(yè)公司在棗礦集團(tuán)內(nèi)部率先推進(jìn)智能化選煤廠建設(shè)。在自動(dòng)化方面建設(shè)了視頻隨動(dòng)控制系統(tǒng)、順逆煤流一鍵啟停、旋流器壓力自平衡條件、給煤機(jī)PID變頻控制、密度跟蹤控制、煤泥水自平衡系統(tǒng)、壓濾機(jī)聯(lián)機(jī)自動(dòng)化以及網(wǎng)路化智能配電管理；在信息化方面建設(shè)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自潤(rùn)滑系統(tǒng)、移動(dòng)端智能巡檢系統(tǒng)、MRP移動(dòng)終端辦公平臺(tái)以及煤質(zhì)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。其系統(tǒng)示意見(jiàn)圖6。

圖6 高莊選煤廠智能化系統(tǒng)示意

高莊選煤廠所做的改造總體比較務(wù)實(shí)，出發(fā)點(diǎn)是為了解決實(shí)際問(wèn)題。在自動(dòng)化方面的改造可以改善生產(chǎn)過(guò)程控制的精細(xì)化程度；視頻隨動(dòng)系統(tǒng)可以保證屏幕上投放相對(duì)重要的畫面，能夠指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員作出快速反應(yīng)。而網(wǎng)絡(luò)智能化配電管理中遠(yuǎn)程分合閘雖可減少電工勞動(dòng)強(qiáng)度，但是如果不手動(dòng)分開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，設(shè)備檢修將存在安全隱患，且未完成停送電網(wǎng)上流程審批，稍顯遺憾。另外，APP智能巡檢系統(tǒng)僅僅約束巡檢人員的巡檢路徑，沒(méi)有從根本上改善巡檢強(qiáng)度。

2.2.7 中煤蒙大化工

中煤蒙大化工是中煤集團(tuán)的全資子公司，2016年4月投料開(kāi)機(jī)。蒙大公司以“全面感知、優(yōu)化協(xié)同、綠色環(huán)保、智能蒙大”的理念著力打造智能工廠，成立初期就搭建了OA辦公、ERP、檔案管理等辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)之初就要求三維數(shù)字化交付。其系統(tǒng)示意見(jiàn)圖7。

圖7 中煤蒙大化工智能化系統(tǒng)示意

蒙大公司于2015年7月開(kāi)始建設(shè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、MES、實(shí)驗(yàn)室管理、智能衡器、智能巡檢、三維可視化工廠等信息化系統(tǒng)；2017年獲工業(yè)和信息化部?jī)苫诤瞎芾眢w系貫標(biāo)試點(diǎn)示范企業(yè)；2018年成功入選國(guó)家工信部《2018年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目》和《人工智能應(yīng)用試點(diǎn)示范》。

蒙大公司智能化建設(shè)有兩大亮點(diǎn)工程：一是建設(shè)了信息化管理系統(tǒng)集成平臺(tái)，打通了信息孤島；二是建成了三維可視數(shù)字化工廠，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)工程錯(cuò)漏碰撞檢查、吊車吊裝和土方挖掘方案模擬、系統(tǒng)參數(shù)集成顯示、生產(chǎn)應(yīng)急指揮等。在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過(guò)程中發(fā)揮著作用，提高了管理效率。

2.3 案例小結(jié)

(1)智能化建設(shè)的熱潮已在煤炭洗選加工行業(yè)興起，各大煤業(yè)集團(tuán)都在積極布局，搶占制高點(diǎn)，力求贏得發(fā)展先機(jī)。

(2)化工行業(yè)的智能化建設(shè)理念和進(jìn)度至少領(lǐng)先煤炭行業(yè)數(shù)年以上。未來(lái)，可以引入其他行業(yè)的新技術(shù)、新理念，結(jié)合選煤行業(yè)現(xiàn)狀，盡早打造出屬于煤炭行業(yè)的智能化工廠樣板。

(3)選煤廠智能化建設(shè)呈現(xiàn)的相同特點(diǎn)是：起點(diǎn)務(wù)實(shí)，都是從某一環(huán)節(jié)著手開(kāi)展智能化基礎(chǔ)建設(shè)。

(4)智能化內(nèi)容多集中在原有集控系統(tǒng)或自動(dòng)化系統(tǒng)的完善升級(jí)，另外還有一部分?jǐn)?shù)字化和信息化的提升工作，距離真正的智能化尚存在較大差距。但與以往的自動(dòng)化、信息化又有明顯的不同，現(xiàn)階段更多強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的持續(xù)實(shí)時(shí)采集。

(5)工業(yè)大數(shù)據(jù)的重要性已逐步成為行業(yè)共識(shí)。但國(guó)內(nèi)已開(kāi)展智能化建設(shè)的選煤廠中，布局大數(shù)據(jù)資源池的項(xiàng)目幾乎沒(méi)有。工業(yè)大數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)選煤廠智能化的基礎(chǔ)，應(yīng)盡快規(guī)劃建設(shè)。

(6)打破各方系統(tǒng)形成的獨(dú)立“煙囪”，連接各個(gè)信息孤島在行業(yè)內(nèi)已逐步得到重視。在魯西、斜溝2座選煤廠智能化改造中均已著手規(guī)劃統(tǒng)一平臺(tái)，進(jìn)行系統(tǒng)性智能化建設(shè)。

(7)三維可視化工廠在選煤行業(yè)的開(kāi)發(fā)與研究不夠，沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用?，F(xiàn)階段的展示意義大于對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。魯西的三維可視化系統(tǒng)未與現(xiàn)有的集控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，未讀取集控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

(8)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警是現(xiàn)階段選煤廠“智能化”建設(shè)的普遍內(nèi)容，現(xiàn)場(chǎng)使用效果較為理想。但普遍存在淺嘗輒止，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)類型單一，沒(méi)有對(duì)在線預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘、分析等問(wèn)題。因此，對(duì)多數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與健康評(píng)估，實(shí)現(xiàn)故障定性、定量、定位診斷是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。

3 選煤廠智能化存在的問(wèn)題與思考

3.1 應(yīng)出臺(tái)相關(guān)智能化選煤廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

從全國(guó)看，選煤廠的智能化建設(shè)尚處于起步階段，各廠智能化建設(shè)內(nèi)容千差萬(wàn)別，不盡相同，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式，且會(huì)隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步而變化。從某種意義上講，選煤廠智能化建設(shè)不是一項(xiàng)具體的工程，而是一個(gè)目標(biāo)。

編制煤炭洗選加工行業(yè)便于操作落實(shí)的“智能化標(biāo)準(zhǔn)”具有重要意義，應(yīng)盡快出臺(tái)，解決企業(yè)的盲目性。

3.2 選擇好的“土壤”，建設(shè)示范項(xiàng)目

目前正在探索的智能化選煤廠有以下特點(diǎn)：工藝系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，整體裝備水平較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，操作運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)一流，所屬集團(tuán)公司理念新穎且高度重視，出發(fā)點(diǎn)比較務(wù)實(shí)。

各大選煤廠應(yīng)結(jié)合自身?xiàng)l件，制定符合自身特點(diǎn)的“智能化選煤廠”實(shí)施方案，有選擇地采用智能化技術(shù)，現(xiàn)階段應(yīng)以提高經(jīng)濟(jì)效益為主，逐步實(shí)現(xiàn)作業(yè)地點(diǎn)的無(wú)人化或少人化作業(yè)。

可通過(guò)建立示范試點(diǎn)項(xiàng)目的方式，進(jìn)行智能化建設(shè)的探索工作，為推動(dòng)煤炭洗選加工行業(yè)走新型工業(yè)化道路提供新模式。

3.3 他山之石，交流互鑒

化工、電力行業(yè)的智能化建設(shè)理念和進(jìn)度已領(lǐng)先煤炭行業(yè)，他們的新建項(xiàng)目均要求三維數(shù)字化交付，稱之為“數(shù)字化”工廠。其實(shí)數(shù)字化和智能化之間并沒(méi)有明確的界限，數(shù)字化并沒(méi)有過(guò)時(shí)之說(shuō)。認(rèn)真向其他行業(yè)學(xué)習(xí)，是推進(jìn)選煤廠智能化的有效途徑。

必須認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)階段選煤廠智能化的直接效益有時(shí)并不明顯。不能只著眼于眼前的利益，要考慮煤炭洗選加工行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，著眼于建設(shè)選煤強(qiáng)國(guó)。

3.4 圍繞核心，尋求突破

提高分選精度是選煤廠最大的增效環(huán)節(jié)，其利潤(rùn)點(diǎn)比較見(jiàn)圖8[3]。但由于快速精準(zhǔn)檢測(cè)閉環(huán)反饋手段的制約，選煤廠核心工藝的智能控制技術(shù)尚未取得關(guān)鍵性突破，選煤廠智能化過(guò)程仍然任重道遠(yuǎn)。

圖8 選煤廠利潤(rùn)點(diǎn)比較

4 智能化背景下選煤廠設(shè)計(jì)展望

4.1 從政策層面正向引導(dǎo)呼吁

《煤炭洗選工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中應(yīng)增加選煤廠智能化的內(nèi)容，甚至像礦井一樣，單獨(dú)編制選煤廠智能化的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。做為煤炭人，應(yīng)借助“智能化”的東風(fēng)，參考電力、化工行業(yè)，全面修訂提高選煤廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。包括建設(shè)單位(業(yè)主)等應(yīng)從思想上、行動(dòng)上支持煤炭洗選加工行業(yè)的這次變革，以推動(dòng)煤炭行業(yè)高效、安全、綠色發(fā)展。

4.2 提高認(rèn)識(shí)，理念引領(lǐng)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到智能化是大勢(shì)所趨，做到設(shè)計(jì)理念與時(shí)俱進(jìn)。選煤廠設(shè)計(jì)中要體現(xiàn)智能化的思想(工藝高效、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、設(shè)備可靠、非標(biāo)及管道壽命長(zhǎng)等)，或者為今后彌補(bǔ)、完善智能化內(nèi)容奠定必要的基礎(chǔ)(檢測(cè)方便(煤流、水流等))。

生產(chǎn)智能化一定是建立在高效可靠的硬件基礎(chǔ)上，二者是一個(gè)遞進(jìn)的關(guān)系，不能割裂開(kāi)來(lái)談智能化，而且需要一廠一策，切忌“好馬拉破車”。應(yīng)正確看待智能化建設(shè)中的現(xiàn)有系統(tǒng)自動(dòng)化升級(jí)完善所產(chǎn)生的費(fèi)用，這是必須要發(fā)生的。

4.3 BIM技術(shù)將應(yīng)用于選煤廠設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)方面，不僅是利用三維設(shè)計(jì)檢查錯(cuò)漏碰撞，更是對(duì)目前二維設(shè)計(jì)習(xí)慣的顛覆，參與設(shè)計(jì)的人員均在一個(gè)大平臺(tái)上協(xié)同工作，最終完成三維設(shè)計(jì)的數(shù)字化交付。設(shè)計(jì)成果將指導(dǎo)施工和今后的運(yùn)營(yíng)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品生命周期延長(zhǎng)且意義深遠(yuǎn)。

智能化將帶動(dòng)BIM技術(shù)的推進(jìn)速度，專業(yè)相對(duì)較全的綜合院所更容易推廣，也會(huì)推動(dòng)打通各種BIM軟件的橫向壁壘，甚至催生適合選煤廠設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)BIM軟件(版權(quán)及軟件租賃制使得設(shè)計(jì)成本驟增)。

三維設(shè)計(jì)數(shù)字化交付中的網(wǎng)絡(luò)安全也是應(yīng)該關(guān)注的重要方面。

4.4 模擬仿真與BIM技術(shù)相得益彰

BIM技術(shù)的三維仿真功能可進(jìn)一步應(yīng)用于智能化選煤廠設(shè)計(jì)中(見(jiàn)圖9)，做到事前模擬(煤流、介質(zhì)、煤泥水、加藥、供風(fēng)等)，動(dòng)態(tài)調(diào)整，提前優(yōu)化，使之更好的符合實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀。 不久的將來(lái)，煤炭洗選加工行業(yè)的“BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”將呼之欲出。

圖9 選煤廠三維設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真示意

4.5 全系統(tǒng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠大有發(fā)展前景

未來(lái)智能化選煤廠的設(shè)計(jì)與建設(shè)，一定是朝著工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、設(shè)備大型化、用人少、建設(shè)速度快、質(zhì)量好、復(fù)用率高等方向發(fā)展。全系統(tǒng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠(見(jiàn)圖10至圖13)將是未來(lái)智能化選煤廠設(shè)計(jì)與建設(shè)的主要發(fā)展方向[2-4]。

圖10 裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠主廠房

圖11 裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠濃縮池

圖12 裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠筒倉(cāng)

圖13 裝配式鋼結(jié)構(gòu)選煤廠棧橋

4.6 智能化過(guò)程將引發(fā)設(shè)備制造領(lǐng)域重新洗牌

智能化選煤廠離不開(kāi)可靠的洗選加工設(shè)備，而設(shè)備故障率與選煤生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)密切相關(guān)，是影響智能化選煤廠推廣的瓶頸[2]。伴隨智能化的推廣，以質(zhì)量求生存的理性競(jìng)爭(zhēng)局面即將形成，設(shè)備制造商領(lǐng)域?qū)⒅匦孪磁撇⒏油该?，附帶智能化信息的設(shè)備(單機(jī)智能化成套設(shè)備)將更受歡迎。

對(duì)設(shè)計(jì)企業(yè)而言，會(huì)要求設(shè)備制造商提供含有技術(shù)信息且統(tǒng)一軟件格式的三維電子版圖紙，以便于直接采用。設(shè)備的健康管理是智能化選煤廠設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

4.7 設(shè)備質(zhì)量“認(rèn)證機(jī)構(gòu)”將隨之產(chǎn)生

煤炭洗選加工行業(yè)設(shè)備迫切需要普遍認(rèn)同的“質(zhì)量”認(rèn)證機(jī)構(gòu)，煤炭行業(yè)協(xié)會(huì)可申請(qǐng)作為牽頭單位，對(duì)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行定期評(píng)級(jí)，如從“A”到“5A”，給生產(chǎn)商設(shè)備貼上“商標(biāo)”，以推動(dòng)選煤行業(yè)設(shè)備做強(qiáng)做優(yōu)，質(zhì)價(jià)相符，良性發(fā)展。適當(dāng)設(shè)置門檻更有利于國(guó)產(chǎn)設(shè)備參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，走向海外。

4.8 選煤廠生產(chǎn)模式可能改變

迎合智能化的步伐，需必要的體制、機(jī)制創(chuàng)新，改變生產(chǎn)模式。如可能催生專業(yè)的網(wǎng)上預(yù)約維修公司、洗選行業(yè)設(shè)備超市、工業(yè)IT運(yùn)營(yíng)等新型產(chǎn)物。

生產(chǎn)管理調(diào)度可能更加便捷，電子留痕、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)代替人工。

工業(yè)5G等高速同步傳輸遠(yuǎn)程控制技術(shù)將得到大量應(yīng)用。

工作強(qiáng)度大幅降低，工作環(huán)境大幅改善。數(shù)年后的變化，可能超乎人們的想象。

5 結(jié) 語(yǔ)

選煤廠智能化是一個(gè)循序漸進(jìn)的探索過(guò)程，行之有效的方式是確立試點(diǎn)，整體規(guī)劃，分環(huán)節(jié)、分系統(tǒng)、分層次逐步實(shí)現(xiàn)。既不能讓其野蠻生長(zhǎng)，也不能遇到問(wèn)題一棒子打死，容錯(cuò)是應(yīng)該的。

總之，選煤廠智能化發(fā)展之路還很長(zhǎng)。新建選煤廠設(shè)計(jì)時(shí)一定要同步規(guī)劃智能化的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)于已經(jīng)成熟的智能化技術(shù)應(yīng)大膽采用。