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智慧企业建设引领水电企业创新发展

 
 
  随着新的信息技术、工业技术、管理技术的发展和融合应用,层级制、管控型的组织管理模式将转变为扁平化、自主决策的新型管理模式。企业内部生态化、动态组织将促使流程大幅简化,信息技术的融合应用将快速提升企业自主决策的能力,一种全新的企业组织形态和管理模式随之诞生——智慧企业。
  国电大渡河流域水电开发有限企业基于对当前企业改革发展形势和大型流域水电企业发展方向的研判,以中国国电集团企业“一五五”战略为指引,以管理与效益双提升为抓手,大力实施创新驱动战略,在水电领域率先开展智慧企业——智慧大渡河建设,推动企业从基建生产型企业向经营型企业转变、从行政管理模式向智慧企业管理转变。
  
智慧大渡河建设的环境
  企业于2000年11月成立,主要负责大渡河干流及西藏帕隆藏布干流水电资源开发,规划开发总装机容量约3 000万千瓦,是中国国电集团企业所属特一类企业,截至2015年底,资产总额868亿元,投产水电装机容量966万千瓦,在建装机404.8万千瓦,前期筹建装机447万千瓦。在新形势下,水力发电企业作为传统的能源行业,面临着新挑战和新课题。
  技术变革创新带来新挑战。从全球范围看,信息技术、能源革命、管理创新正在引发新的变革,生产模式由大批量集中式向智能化、网络化、个性化发展,生产型制造向服务型制造转变。企业只有敏锐把握科技创新发展趋势,加强管理创新与自身革新,引入新的技术常识与管理方式,才能提升自身可持续发展能力。在“互联网+”
  “中国制造2025”大战略中,企业明确了“打造幸福大渡河、智慧大渡河,建设国际一流水电企业”的战略目标,着力通过智能感知、云计算、物联网、移动互联、大数据挖掘、专家系统等手段,确保战略有效落地。
  发展方式转变提出新要求。企业成立15年来,实现了从无到有、从小到大的跨越式发展,装机容量、资产规模接近千万千瓦、千亿元“双千”大关。但在经济发展新常态下,发电市场进入了降电价、降利用小时、低电量增长率、低负荷率的“双降双低”通道。如何在市场、政策不断变化的情况下,快速对外部条件作出预判与回应,是提升企业营运绩效急需解决的问题。智慧大渡河建设加快建立完善基层单位管控模型,构建内在驱动机制,让各单位自发地进行整改提升,激发提质增效内生动力和活力。
  智能管理研究形成新思考。企业综合分析企业经营环境、发展条件,积极研究水电开发企业智能管理,形成了“业务量化、统一平台、集成集中、智能协同”的总体思路。业务量化就是对数据实时采集、及时传送、规范处理,提高对企业各种要素的动态主动感知;统一平台就是统一网络、统一计算、终端互联,创建数字化管理平台;集成集中就是通过整体规划、系统整合、数据集中、技术统一、集成运行、集中运维的策略,构筑企业级智能业务应用平台;智能协同就是运用大数据分析技术和各种智能管控模型,实现风险识别自动化、决策管理智能化。
  
智慧大渡河建设的方案
  智慧企业的概念
  智慧企业不是企业传统的数字化、信息化、智能化,它是在企业实现业务量化的基础上,将先进的信息技术、工业技术和管理技术高度融合,从而产生一种全新的、具备自动管理能力的企业组织形态和管理模式。
  智慧企业建设目标
  企业实现自动管理,即自动预判、自主决策、自我演进。
  自动预判:企业风险识别自动化。指企业通过业务量化,采集并生成大数据,应用最前沿的大数据分析处理技术,实现企业各类风险全过程识别、判定,并自动预警。
  自主决策:企业决策管理智能化。指企业自动预判不同层级的问题及风险,运用信息技术、人工智能技术及前沿决策技术等,由企业各类“专业脑”自动生成应对问题及风险的方案,提交企业“决策脑”进行决策。
  自我演进:企业变革升级智慧化。指企业随着各类原始数据和决策数据的不断累积,通过记忆认知、计算认知、交互认知三位一体的认知网络,实现自我评估、自我纠偏、自我提升、自我引领。企业逐渐呈现出数据驱动的管理形态和人工智能的特点。
  智慧企业管理模型
  由于企业属性不同,发展环境和条件不同,各有其适应的对象和阶段,管理模型可分为以下两类。
  模型一:层级管控与自动管理相结合。适应对象为集团管控型智慧企业建设的初级阶段,国有或有特殊要求的企业。
  模型二:企业自动管理。部门围绕各种人工智能脑发挥规划研发、服务保障等作用。适应对象为单一生产型企业、小型企业、集团管控型智慧企业建设的高级阶段等。
  智慧企业建设路径
  智慧企业建设路径:业务量化、统一平台、集成集中、智能协同。
  业务量化:通过科学设定标准、量化工作任务,实现精益化企业管理;运用智能设备和物联网技术,实时采集、传输、处理各类信息数据,实现对企业各种要素的动态感知。
  统一平台:运用无边界网络技术、云计算技术、移动互联技术,创建员工协同工作、数据实时交换、信息实时处理的信息化基础平台。
  集成集中:通过整体规划、系统整合、数据集中、集成运行等策略,消除业务系统分类建设、条块分割、数据孤岛的现象,构筑企业级统一服务平台。
  智能协同:在相关数据、平台、应用的支撑下,实现人、系统、设备之间的高效协作;在人工智能和大数据技术的支撑下,实现自动风险识别和智能决策管理。
  
智慧大渡河建设的实践
  为稳步推进智慧大渡河建设,企业建立了以潘云鹤、钟登华、陈纯院士为首席顾问,涵盖信息化、智能化、数据处理、App开发、水利水电建设等多个领域的顶级专家团队,充分借鉴国内外研究成果,完成了顶层设计,形成了《智慧大渡河战略研究与总体规划报告》,明确了智慧大渡河的愿景目标、价值主张、体系架构、实施方案、建设保障等内容。经过近两年的建设实践,智慧大渡河建设规划逐步落地,取得了系列阶段性成果。企业管理将完全依托于大数据管理,人员大量精减,机构大幅度压缩,基层管理将由专业化、车间化的专业管理模式替代,基层作为独立单位的管理模式将不复存在。
  指挥中心——职能专业脑。企业智慧企业“专业脑”——财务共享中心、经济运行中心、库坝安全管理中心、碳资产管理中心、售电服务中心等已初步建成。
  实施主体——业务专业脑。基于“云、大、物、移、智”等先进技术的四大智慧业务单元脑“智慧工程、智慧电厂、智慧调度、智慧检修”的标准和体系已经初步完成。
  智慧工程:以全方位、全生命周期、智能管理为特征,充分利用先进的现代测控、网络通信、工程三维技术、虚拟现实技术和现代坝工理论,将工程数字化技术应用于工程建设全过程,实现工程管理“自动化、信息化、智慧化”。管理模式发生改变。智慧工程实现扁平化管理,打破传统工程管理垂直式信息传递模式,管理者可直接获取现场第一手生产数据,减少不必要的损失及额外成本,解决指令传递失真、决策流程滞后等低效问题。现场数据集成共享。各独立子系统、工序通过工程数据中心,实现对各业务系统的无缝连接以及信息共享,为相关立项变更、方案优化提供有效支撑,避免了施工计量不准确问题。过程风险有效降低。将监测定位系统覆盖至施工过程每一个细小环节,全面监测材料入仓、混凝土浇筑、车辆行走等现场轨迹,促进过程管理标准化,有效降低管控风险。现场管控精准高效。对现场施工设备投入、人员出勤、施工进度及施工强度进行全面覆盖,确保施工资源配置合理化,资源利用率最大化,实现由定性化管理向数字化、定量化管理跨越。
  智慧电厂:以机器人巡检、智能安全帽为主的新技术全面投入使用,着力简化电站二次设备控制网络,提高水电站各系统整体智能协同水平,降低营运期管理成本。提升智能运行水平。完善计算机监控系统,将设备运行情况等现场数据全部接入企业云计算平台,实现设备全面在线监测,提高经济运行和风险识别防范能力。实现多系统智能联动。根据水电站现场设备运行维护管理要求,实现系统间自动完成因果促发、启动与实行,提高水电站各系统间整体智能、协同水平,实现多系统联动效能最大化。实现水电站智能巡检。利用机器人技术完成一系列设备巡检、无线测温等自动化定向操作,搭载视频、音频、气体分析等装置,自动完成现场数据的采集、传输、分析、结果处理等全过程,为全面实现无人值班(少人值守)管理提供了技术支撑。强化现场智慧安全管理。采用智能钥匙等管理手段,实现现场权限管理精细化,给正常操作带来便利,提高事故操作及时性,减少运行操作失误,提高安全管理水平。
  目前,企业将在新投产电站中全面推广智能巡回系统,采取“无人机+轮式机器人+工业电视”相结合的模式,辅以智能传感器系统,实现在厂房各区域精准可靠地移动、跟踪、定位,并根据探测的可见光、红外光及气体、声音、振动、温湿度来识别和分析异动故障。项目全面实施以后,机器人智能巡回将全面取代传统水电站人员走动式巡回,由机器人完成一系列自动化定向操作,完成对生产现场数据的采集、传输、分析及结果处理等全过程,减少人员工作量,大大提高工作效率和工作质量。
  智慧调度:以精准预测、智能调控为目标,主要围绕精准化的水情测报系统、智能化的梯级调控系统、自动化的风险识别系统三个方面开展建设。科学制订水库调度方案,智慧安排发电运行方式,使整个流域“滴水尽其能,效益最大化”。全面收集分析实时电网负荷、水情雨情、设备工况等海量数据,快速实现实时调度方案的计算编制,自动优化分配梯级电站发电负荷,实现机组自动启停和闸门自动启闭,形成智慧科学的梯级调度决策。通过更加全面的信息共享和互联互通,可及时感知超标洪水、系统故障、线路跳闸等外部危险源,提前作出预警,还能自动识别自身设备故障和缺陷等内部危险源,根据风险级别给出措施建议或直接采取处置措施,确保电力生产和防洪度汛的安全。
  目前,企业已建成了面向大渡河流域的变尺度气象数值预报系统,其分辨率空间尺度缩小到3 km、时间尺度控制到1~48 h,有效提高了大渡河径流预报和洪水预报精度。2015年,大渡河年均径流预报精度达92%,洪水预报精度达87%,均处于国内领先水平。同时,企业还建成了基于变尺度预报调控一体化支撑平台,搭建了一套集控侧梯级水电站群预报调控一体化支撑平台(EDC),不仅有效解决了流域梯级上下游电站经济运行计算量大、负荷分配操作滞后和联合躲避振动区难等棘手问题,还大大提高了水资源尤其是洪水资源的利用率。仅2014年、2015年两年,企业多利用水资源30亿立方米,增发电量21.4亿千瓦时,减少二氧化碳排放64.2万吨,创造了良好的社会、经济效益。
  智慧检修:以状态监测、故障诊断、智能决策为要素,由数据中心、算法中心、应用中心和服务管理系统等构成。数据中心对设备状态数据进行实时采集,形成设备特定状态的变化曲线,提供判定参数。算法中心对数据中心提供的数据进行比较挖掘和处理,对设备118个状态作出状态评判,及时作出趋势预警,实现风险自动识别。应用中心根据算法中心的预警,对故障点进行精准定位定性,结合趋势变化,提出检修策略,有效避免设备过修或漏修。服务支撑系统依托精益检修标准体系,自动完成检修方案、物资材料准备、过程管理,进一步提升标准化作业水平。
  目前,智慧检修建立了相关标准体系,在枕头坝一级电站实现了对机组、主变设备的温度、振动、推力瓦状态监测、磁拉力状态等20多个指标参数的计算分析、故障诊断及故障定位等高级应用,有力支撑了电站设备检修“风险预判、智能管控”的需要。
  平台支撑——智慧IT单元。企业建立了以云计算、云存储、云桌面“三云合一”为架构的云计算中心,现有信息系统全部迁移上云,企业正式进入云计算时代。以“卫星通信系统+云视频系统”为支撑的应急指挥中心正加快实施步伐。通过一系列信息化建设手段,为智慧大渡河建设提供了科学的平台支撑。
  运用体验——智慧服务单元。智慧大渡河建设与工作实际紧密结合,让智慧项目服务日常办公的每个环节。目前,企业开展了大楼无线覆盖系统、智能考勤系统等智慧微应用建设,为企业员工带来了工作便利,也使智慧大渡河产生了更加直观的体验感。
  通过积极研究和探索,国电大渡河企业智慧企业建设已走在了行业前列,智慧企业理念在企业系统已得到全面厚植,在业界和管理学界已引起高度关注。智慧企业建设方案列入国电集团特别奖项重点培育项目,入选清华大学商学院授课案例。企业将利用新技术,变革企业自身的生产、经营和管理模式,以适应智慧化的发展趋势和潮流,提高对电站开发、生产运行、电力交易和企业管理的洞察力,提高企业应对外部风险能力,增强智慧决策与管控水平,推动管理与效益双提升,打造幸福大渡河、智慧大渡河,建设国际一流水电企业。

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