华为“逼”上煤山

2021年08月09日 10:31 次阅读 稿源:蓝血研究 条评论

煤矿军团一定要探索出一条5G+人工智能改变社会的道路来,真正使5G改变社会成为一个现实。——任正非

今年4月,华为悄然成立了一个新的一级部门——“煤矿军团”,跟运营商BG、企业BG、消费BG等在同一个级别,但在华为官网最新的组织机构图中却找不到这个组织。

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▲ 邹志磊调研护盾式智能快掘系统

华为为这么细分的行业成立一个一级部门,令人匪夷所思,何况这个部门的领头人级别也非常高,即由华为的高级副总裁、原华为运营商BG总裁邹志磊亲自担任这个煤矿军团的董事长。

今天我们来解开这个谜。

01 为何成立“煤矿军团”

煤矿军团的成立堪称神速。

2020年12月7日,华为创始人任正非与山西省委书记楼阳生见面,任正非表达了一个意愿,说华为愿意与山西联合建立一个“煤矿人工智能创新实验室”,以便通过ICT技术与煤炭开采技术的结合,帮助煤炭行业进行数字化、智能化转型,实现“安全、少人无人、高效”的生产模式,也让煤矿工人以后工作可以“穿西装打领带”。

任正非在接受记者采访时说:“美国把我们从实体清单拿出去应该是非常困难的,我不是说不可能,但是极其困难,基本上我们不去考虑这个问题。而是踏踏实实把能做的产品与服务做好,让一部分客户相信我们。我们欢迎科学家,养得起天才,现在我们只想自己多努力,努力寻找能生存下来的机会。煤矿就是机会,这么多煤矿将来产生上千亿价值,上千亿可以养活多少人呀。”煤矿也许会成为华为很重要的一个业务增长点。

2月9日,华为与晋能控股集团有限公司、山西云时代技术有限公司等签署战略合作协议,联合成立的“智能矿山创新实验室”在山西太原揭牌。2021年4月,华为即成立“煤矿军团”这个组织。

▲ 任正非参加“智能矿山创新实验室”揭牌仪式

在短短不到四个月的时间,即完成内部的人员组建,联合实验室的挂牌,可见,不管是华为还是地方政府,对煤炭行业智能化的实现不是一般的重视。

02 这个组织为什么叫“军团”

华为面向行业市场的一级组织,要么叫BG,如:运营商BG、企业BG、云与计算BG、消费BG,要么称为BU,如:智能汽车解决方案BG。我们一般企业通常以“**部”来命名。华为这个组织却直接用了“军团”二字。

军团是军队的用语,是方面军、集团军级作战部队的统称。

华为虽然喜欢使用军队的一些用语,但这次之所以使用“军团”一词,任正非在实验室揭牌仪式上接受记者采访时说:“为什么叫‘军团’?‘军团’的说法来自于Google,我们是向Google学习的。就是把基础研究的科学家、技术专家、产品专家、工程专家、销售专家、交付与服务专家全都汇聚在一个部门,缩短了产品进步的周期。把业务实行颗粒化,这是‘军团’模式,煤炭是第一个采用军团模式的。”

▲ 任正非亲自下矿井

2019年任正非曾号召内部向谷歌军团学习,他在一次内部讲话中说:“谷歌军团的编制不大,战斗力极强,要好好向谷歌军团学习。……算法团队直接杀入到项目中去,一线既有算法又有数据,就容易突破。你们组织优秀的博士形成一个谷歌军团,扑上去,就可能把口子撕开。抽象的平台一定要有实践东西检验,多几个具体化的平台,综合起来才会有抽象平台。……别关在深宫大院里面,到战场上去,立功去,说不定你就从少尉升少将了。希望你们的‘谷歌军团’能率先杀出一条血路来”。

Google军团的运作方式鲜为人知,2004年《纽约时报》介绍说,Google存在一个个神秘军团,其扁平化的管理层级和灵活的组织架构使谷歌得以迅速应对新的产品项目,其特点是小团队优于大团队,形状随时变化,随时可以调整自己,并在整个空间移动。其主要表现为:

1、研究团队嵌入产品工程组织,整个组织结构扁平化。

2、人员跨组调配、协同频密,并呈现出网状结构。

3、基层实现混合编队、复合技能、网状调用。

华为的煤矿军团,其强调短链条运作,即同时要拉通产业基础研究、产品研究、市场交付等职能,快速适应行业需求,以快速推动煤炭行业的数字化转型。

据了解,目前整个军团只有二百多人,但要在三五年内帮助全国五千多座煤矿实现数字化转型,时间紧迫,压力巨大。

华为希望,煤矿军团坚持被集成战略。华为做好底层,做好统一的工业互联网平台,其他交给合作伙伴来做,包含销售类、解决方案类、服务类、投融资类、人才类、社会类等各种合作伙伴,共同打造智能矿山综合解决方案,推动工业互联网在煤矿行业释放出巨大的价值潜力。

03 为什么先做“煤矿”

华为为什么选择从煤矿入手呢,铺开做整个矿业开发不香吗?

任正非公开表示,华为把信息通信技术应用到矿山中,最主要是帮助煤矿实现智能化。他举例说,目前山西的井下瓦斯预警防爆系统做得很好,但是要用4根线连接,其中有两根电源线、两根信号线。当华为技术应用到井下以后,瓦斯传感器就不再需要线了,向上传输用无线电,不仅在坑道里可以随意布置,而且可以随着矿机任意前进,不需要因为布线导致矿机的采掘移动进展变慢,从而提高产出能力。

据了解,目前先做煤矿,这是内部的一个刚性要求。为什么呢?华为做事强调一个方法,叫饱和攻击,确定战略以后,就集中力量攻破一个“城墙口”。而矿山开发的“城墙口”就是煤矿。煤矿的场景也是最复杂、挑战也是最大的,如果要求最高的煤矿场景都能做好,那么华为也随之打造出了领先的、经受了严峻场景考研的解决方案,复制应用到其它矿业领域,也会更加容易。

在5G等通信技术、云计算、大数据技术应用方面,世界上多数信息通信公司均没有选择将矿山作为突破口,但华为选择矿山第一个吃螃蟹,其准备用30年的积累来改变这个行业。在矿山开发中,煤矿是最难的,任正非表示,中国现有5300多座煤矿,如果能把这些煤矿做好,在煤矿领域积累的经验,很容易就可以外溢到其它非煤矿山。“如果我们真正实现了这一步,对加拿大、俄罗斯在北冰洋地区的矿山开采将有非常重大的意义。冻土地带的条件极其恶劣,人们不愿意在那里生活,这么丰富的资源在那里睡觉,如果无人方式开采,这些资源都被开采出来,对人类社会将有重大贡献。

▲ 矿井里情况复杂

煤矿难在哪里?

相比其他类别的矿山,地质条件更为恶劣,容易发生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故,工作环境是高温、高湿、高粉尘;采掘的工作面长达200-300米,现场状况极其复杂,不确定性高,危险系数大;

行业最大的挑战是安全问题,安全问题首先是安全架构问题、管理规程问题,背后是人员操作规范问题,这些问题必须通过平台化和数字化手段来解决。在煤矿智能化进入全面加速的关键阶段,要实现“安全、少人无人”,最关键的挑战是以下方面:

第一,缺少统一的行业标准:缺乏统一的信息化、智能化建设的标准指导,各信息系统间无法互联互通,演进困难。

第二,各种生产设备接口不统一,七国八制:IT应用与OT设备制式多样,跨系统集成复杂度高, IT与OT难融合,生产数据上不来或者没有统一格式,海量OT设备数据不能通过IT手段进行分析与建模,严重影响数据价值发挥。

第三,缺少统一的操作系统:需要一个国产、自主可控的物联网操作系统,来实现数据统一格式和接口的定义,打造煤矿设备接入层的统一标准和架构。继而为后续数据共享、应用部署打下坚实的数字底座基础。

第四,数据孤岛:烟囱式的系统建设,独立部署且维护成本高,并严重制约了数据的流通与协同应用。

煤矿行业还有一个很紧迫的现实问题,那就是下井作业出现后继无人的尴尬局面,目前矿工的年龄都普遍高于45岁,而年青人宁愿当快递小哥,即便收入高也不愿意从事这么辛苦又危险的职业。如果我们能帮助这个行业实现远程开采,穿西装打领带在办公室作业,情况就不一样了。

04 煤矿智能化是国家能源战略

煤炭仍然是我国主要的能源形式,从2019年我国能源消费结构来看,以煤炭、石油和天然气为主的化石能源占比达 84.7%,其中煤炭在一次能源生产和消费结构中的占比长期超过 60%,是我国能源供应的安全保障,起的是能源供应“压舱石和稳定器”的作用。

为加快推进煤炭行业供给侧结构性改革,推动智能化技术与煤炭产业融合发展,提升煤矿智能化水平,国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》。

指导意见指出,到2021年,建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿,初步形成煤矿开拓设计、地质保障、生产、安全等主要环节的信息化传输、自动化运行技术体系,基本实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人或无人操作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控。

▲ 煤矿智能综采面工作场景

到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,形成煤矿智能化建设技术规范与标准体系,实现开拓设计、地质保障、采掘(剥)、运输、通风、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行,井下重点岗位机器人作业,露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。到2035年,各类煤矿基本实现智能化,构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

国家能源局、国家矿山安全监察局研究制定的《煤矿智能化建设指南(2021年版)》提出:以人为本,安全高效。坚持把煤矿减人、增安、提效和提高职工的幸福感与获得感作为智能化煤矿建设的根本目标,通过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平,促进煤矿安全、质量、效率与效益的稳步提升。

一句话概括,通过智能化建设,实现安全、少人/无人、高效。

05 挖煤卖煤不见煤

华为高级副总裁、煤矿军团董事长邹志磊表示,华为聚焦ICT基础设施,这是智能矿山解决方案中薄薄的一层,华为不做挖煤的机器、不做传感器,不做应用软件,只是使能行业智能化。智能矿山的本质应该就是工业互联网,通过打通煤矿所有环节的信息流,实现无人化、智能化、让“挖煤卖煤不见煤”。

华为基于对煤矿智能化建设的思考和理解,提出了“一网一云一平台”总体架构的智能煤矿解决方案。

一张网:包括5G接入网、F5G承载工业环网、Wifi6接入网等多种网络接入方式。

华为煤矿军团践行“为行业找技术的使命和初心”,研发了防潮、防尘、防爆、小型化且上下行带宽配比为3:1的无线基站。通过组网优化和创新,井下设备运行控制精度提高到99.99%。利用5G的高速率、低时延、大连接、高可靠等特性,重点开展井下巡检和安防、无人驾驶等系统的建设和应用。华为协同合作伙伴可实现在井下综采面全景拼接屏技术、井下摄像头“自清洁”技术、井下无线低频传输、风险提前预判技术等各方面进行创新突破,实现煤矿固定场所无人值守,关键环节机器人替代等场景。助力实现智能化采煤工作面减人60%、单班入井人数减少10%-20%的目标。

一朵云:针对当前煤矿企业主要使用服务器,虚拟机的现状,华为煤矿军团提出煤矿云架构解决方案的理念。特别是应对虚拟机在扩容、演进能力、数据安全性和智能可升级能力上的挑战,统筹规划一体化的云平台,涵盖集团、矿山以及远端容灾中心,通过云端协同、AI能力提升智能化能力。为煤矿企业的智能化打造面向未来演进的坚实基础。

一平台:则通过数据治理、AI推理、标准化API、大数据应用等系列化工具,打通数据孤岛,打造标准化、集成化的统一数字平台,实现煤矿应用使能、数据共享。

5G、AI、大数据、云、工业互联网、机器人和智能装备是7项重要的ICT使能技术,通过与现代煤炭开拓、采掘、运输、通风、安全保障、经营管理等6类业务的紧密结合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统,从而达到安全生产监管“智能化”、数据采集“标准化”、监控“数字化”。主要应用场景包括:基于5G +视频云+AI训练/推理等ICT技术的智能综采工作面场景、基于数据集中+ AI训练/推理+融合通信+设备联动等ICT技术的主运输场景、基于数据集中+大数据+ AI训练/推理+设备联动等ICT技术的智慧配煤场景以及基于融合通信+智能装备+ AI训练/推理的5G融合调度平台场景等。

在应用方面举几个例子吧。

晋能控股集团塔山煤矿,是国家能源局千万吨智能化矿山建设试点单位。截至目前,塔山矿已完成4个智能化综放工作面的建设,矿井总计安装5G基站128台,已实现井上下5G信号全覆盖,可以支撑井下综采设备的远程操控,掘进机、挖煤机、液压支架等设备通过5G技术具备了实时远程操控功能,可以使实现对爆破、采掘、传输全过程的高清监测与控制。实现了矿井设备远程协同运行维护,“5G+智慧煤矿”初具雏形,基本实现“机进人退”的目标。

永城煤电控股集团有限公司联合华为在陈四楼煤矿部署了F5G智能矿山,此次F5G矿山商用部署采用的F5G全光工业网方案基于工业光环网技术,具有大带宽、确定性低时延和高可靠的特点,针对井下场景,从架构、协议和工艺三个方面进行创新,实现了电气、业务、部署和维护四大安全特点,提升了井下通信网络的本质安全。目前,该方案已在陈四楼煤矿试运行半年,稳定支撑煤矿智能化建设需求,F5G全光工业网方案部署场景包含生产控制(智能采掘)、环境监测(风速传感器,水泵传感),实时监测(视频回传)、井下巡检等。

山西阳煤与华为合作,完成井下500米的5G网络部署,这是世界上最深的5G网络,围绕这个5G采煤点的井下工作人员由原先的140人减少到60人。华为和矿方正在探索如何能让工作人员在办公室里坐着就可以远程控制机器来挖煤,如果这个场景能成功商用,那井下无人的目标将指日可待。

06 总 结

华为煤矿军团,是学习和借鉴Google军团模式,采用短链条运作的第一次尝试,这种运作模式已初具成效,相信未来华为内部会成立多的军团组织,这是任正非极其鼓励组织运作的一个新方向。

华为的军团组织之所以先从煤矿领域着手,了解华为就知道,华为敢于,也善于打硬仗,把煤矿这块硬骨头啃下来,矿山开采无人化的目标即可实现,以后全球所有类别的矿山实现“穿西装打领带”开采不再是愿景。

正如华为煤矿军团董事长邹志磊所说,华为首先使能国内5000多座煤矿以及4万多非煤矿山智能化,最终目标是实现全球矿山智能化。

【2021年华为煤矿军团大事记】

1、2月9日,华为与山西省政府及多家煤炭生产科研单位联合成立“智能矿山创新实验室”,旨在利用工业无线控制网络、工业光环网、云计算等ICT技术,助力山西实现煤矿减人增效、提高煤矿本质安全的目标。

2、2月24日,在2021 MWC上海期间,华为与山西移动、鑫岩煤矿联合发布了5GtoB公网专用风筝方案,为行业提供高性能、高可靠的5G网络,加速5G产业发展,实现5G商业价值,释放数字经济新动能。

3、3月27日,由中国煤炭工业协会主办的“矿用F5G全光工业网技术交流会”在北京成功举行。会上,中国煤炭科工集团煤炭科学技术研究院有限公司联合华为正式发布“F5G智能化煤矿应用方案”,并发布《煤矿F5G应用技术白皮书》,同时联合4家单位成立“智能矿山联合实验室”。本次会议标志着F5G在煤炭行业的规模应用正式开启。

4、2021年4月,华为正式成立了“煤矿军团”,将产业基础研究、产品研究、市场交付组合在一起,缩短产业链条,快速适应需求,通过技术创新,推动全球煤炭行业数字化转型。

5、4月23日,中国矿业大学(北京)与华为签署全面合作协议。根据协议,矿大(北京)与华为将携手打造“产学研用”一体化创新平台,双方发挥各自资源优势,面向煤炭智能化开采、智慧矿山建设、煤矿机器人、智慧应急、精准地质保障等领域研究方向开展科研创新平台建设。此次全面合作协议的签订,意味着双方将挖掘在创新技术和智慧煤矿等领域的各自优势,实现创新技术、人才培养等多范畴、全方位合作。

6、5月18日,在华为中国生态大会2021上,华为煤矿军团董事长邹志磊带领华为煤矿军团和合作伙伴集体亮相。这意味着华为将大踏步地进军煤矿行业,携手矿业产学研大力加快煤矿机械化、自动化、信息化、智能化“四化”建设,共筑安全高效智能矿山。据悉,煤矿行业是华为企业业务中,唯一一个独立运作的垂直行业业务。

7、5月21日至23日,神东煤炭集团党委书记、董事长李新华带领考察组到华为公司考察学习。这是对一周前,华为公司高级副总裁、煤矿军团董事长邹志磊一行,就加快推进企业数字化转型、智能矿山建设来神东调研考察的及时回应回访,也是神东与华为煤矿军团共同携手、共赢未来,推动煤炭行业智能化建设、数字化转型的又一次深度交流与战略对话。

8、6月7日,华为公司联合永煤集团在永城举办全国首个F5G矿山商用发布会,这标志着永煤陈四楼煤矿F5G项目正式商用部署。会议期间,双方签署了框架合作协议,将在矿山智能化建设、创新场景孵化等领域进行全方位、深层次的战略合作,在全国范围树立F5G矿山智能化标杆。

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