臨礦集團煤質管理信息系統的建設與應用

李明菊，李寶明，陳國強，龍祿財，王 瑞

(山東能源臨沂礦業集團有限責任公司，山東 濟寧 272000)

煤質管理是影響煤炭企業效益的關鍵因素之一[1]。煤質管理水平的高低與煤炭產品結構、質量穩定性、品牌影響力及提質創效能力等息息相關。煤炭采、選、運和銷售全過程有多個環節，客觀形成了龐大而繁雜的煤質數據信息。對相關信息進行及時有效的統計、匯總、分析是進行科學決策、提高質量效益的前提[2-3]。集團化的煤炭企業煤質管理層級多、管理力量分散，迫切需要利用信息化手段來提升煤質管理水平。

1 臨礦集團煤質管理信息化現狀及存在問題

山東能源臨沂礦業集團有限責任公司(以下簡稱“臨礦集團”)生產礦井數量多、煤炭賦存條件變化大，隨著煤炭市場的快速變化、營銷模式不斷創新，對臨礦集團煤質管理工作提出了新挑戰。面對礦井分散、遠距離管理現狀，如何獲取及時準確的煤質信息是煤質管理工作的重要基礎。近年來，臨礦集團煤質管理信息化水平相對滯后，尤其是山東能源集團統一營銷體制改革之后，現有MES運銷管理系統缺少煤質管理功能，質量信息的處理和傳遞基本依靠傳統辦公軟件及人工紙質報告，煤質信息查詢、共享、統計、分析非常不便[4-6]；與此同時，為更好地適應瞬息萬變的煤炭市場形勢，實現產銷平衡目標，臨礦集團把深化產銷協同作為優化供給側結構性改革的有效抓手，建立健全產銷協同管理機制，積極采取穩產、提質、促銷、拓量措施，不斷放大“以產促銷、以銷帶產、產銷聯動”協同效應；作為中間環節的煤質管理部門，如何發揮好橋梁紐帶作用，協同生產、銷售等部門做好溝通對接，暢通上下內外信息交流渠道，實現采場、煤場、市場信息及時傳遞、實時共享，就顯得尤為重要。此前產銷協同工作缺少必要的信息化平臺支撐，各部門之間溝通協調不暢、信息不對稱，降低了產銷協同及銷售服務工作的高效開展。

1.1 化驗室質檢數據匯總、分析、審核、傳遞手段落后

各項檢驗指標原始數據及結果的計算采用人工記錄，質檢數據匯總、傳遞依靠傳統電子表格，整個過程人工參與較多，容易造成數據失真，數據保密性差，存在一定風險；工作效率低下，用工較多；質檢數據傳遞過程環節多，缺少必要的層級審核把關，未能與能源集團SAP銷售系統自動對接，化驗室與上、下各環節發運、銷售等部門的信息溝通滯后，容易造成質檢數據與發運客戶的對應偏差，給后期結算帶來一定的困難，不利于整個工作流程的監督管理。

1.2 礦井生產與市場銷售信息溝通手段落后

產、質、銷、存等信息依然通過傳統的電話、聊天軟件等方式互通，信息傳遞不及時、不規范、不全面，數據的準確性難以保證。煤質預測預報不及時，工作面毛煤、原煤、外購煤等產品質檢數據獲取、匯總、分析滯后，不利于產銷協同工作開展。

1.3 產、質、銷部門存在信息“孤島”

集團公司市場營銷、煤質管理與各礦井之間、礦井內部產、選、運等管理部門之間信息相對分散且交叉重合，信息傳遞的時效性差，導致煤炭產、質、銷、存等信息不對稱，井下生產部門不了解市場銷售及產品質量，選煤廠不了解井下生產原煤質量，銷售部門不了解洗選產品數質量，煤質部門不了解客戶對煤質反饋意見，不能實現煤質信息數據全過程共享和協同管控[7-8]，不能及時調整銷售決策、靈活應對市場變化。

基于上述背景，急需研究建設煤質管理信息系統，利用信息化的手段來進一步加強煤質、產銷信息的管理與應用，以滿足企業發展需要。

2 建設內容及應用效果

2.1 構建煤質管控系統

2.1.1 模塊功能

煤質管控系統功能見圖1。

圖1 煤質管控系統功能界面

(1)商品煤質檢信息管理模塊。引入流程化數據審批手段，增加化驗單查詢導出功能，自動匯總生成所需煤質報表，與銷售發運客戶信息關聯，以煤炭質量分析報告形式顯示，便于數據的實時查詢、使用。實現與能源集團SAP銷售系統對接，質檢數據自動傳入結算系統中。

(2)毛煤、原煤、外購煤質檢信息管理模塊。增加工作面毛煤、生產原煤和外購煤、矸石等煤炭產品質檢信息分析查詢功能，方便煤質管理和市場銷售人員實時了解各礦井煤質變化情況。

2.1.2 應用效果

(1)優化商品煤質檢信息管理。根據不同礦井產品質量指標檢測需求，可自定義質檢方案和化驗指標。創新應用了質檢指標分析預警功能，根據產品質量標準和用戶要求自動對比校驗，對產品超標指標進行預警提示，以便管理人員及時發現核查，并根據需要將質檢信息發送至相應客戶，對可能潛在的客戶質量糾紛進行預判處理。

(2)搭建“四級”數據審批流程。礦級化驗室化驗員、化驗室負責人對商品煤質檢單據審核確認后提交集團中心化驗室化驗員審核，并對粘結指數、膠質層指數、灰熔點等礦井不能檢測指標進行補充錄入，確認后提交中心化驗室主任進行最終審查，確保準確無誤后發送至營銷系統。整個審批流程環環相扣，責任分明，修改權限和修改指標都根據管理職責不同進行了有效管控，確保數據客觀準確。

(3)實現質檢數據關聯查詢和報表分析。增加了商品煤質檢明細、煤質日報及質檢匯總等多個查詢分析功能，滿足礦井、集團煤質管理和銷售部門等多級煤質匯總查詢需求，可按照生產單位、煤炭品種、客戶名稱、發運日期(周期)、銷售方式、批次號、化驗指標等多種條件進行關聯查詢，并根據匯總依據進行加權匯總，大幅提高了煤質數據分析處理效率。

(4)強化對商品煤以外其他煤炭產品的監管。要求生產礦井定期檢測分析生產(入洗)原煤和工作面煤層毛煤、浮煤以及煤矸石質檢數據，分批次上傳外購煤驗收檢測結果，實現對各類煤炭產品質量的動態監控。

2.2 建設數字化實驗室系統

2.2.1 模塊功能

(1)化驗室煤質數據管理模塊，包括天平數據管理模塊和實時煤質數據分析管理模塊。將所有化驗儀器計算機聯接到局域網中，所有網絡接點以星型拓撲連接到化驗室管理機的交換機或集線器上，包括量熱儀、庫侖測硫儀、工業分析儀、灰熔融測試儀、紅外炭氫儀、水分儀等各種煤質分析儀器。其中馬弗爐和干燥箱等無上位機控制的儀器通過配置計算機連接電子天平直接采集稱重數據，自動計算水分、灰分、揮發分等指標；定硫儀和量熱儀等儀器通過外置天平直接采集稱重數據，后臺傳送至化驗儀器軟件，自動獲取樣品重量數據進行檢測。各項目檢測數據自動采集到煤質數據分析管理系統，設備運行狀態和工作參數實時上傳，實現了化驗數據的自動采集、計算、匯總、分析、生成報表，并與上層煤質管控系統進行對接[3]。具體網絡架構見圖2。

圖2 數字化實驗室網絡架構

(2)商品煤采樣方案及樣品編碼管理模塊。在煤質管控系統中開發采樣方案管理功能，根據下達的發運計劃單據，自動識別判斷客戶、品種、批次號及是否需要單獨質檢，隨機生成對應的煤樣樣品編號，并按照國家采樣標準，自動計算該批次煤炭采樣方案，供采樣人員參照執行。在化驗室安裝樣品編碼管理功能，對化驗產品樣品進行統一編碼，手動或自動分配化驗任務，對應編碼同步生成打印條碼，化驗設備通過掃碼器掃碼錄入樣品信息。

業務流程為：煤質管控系統編制商品煤采樣方案并編號→來樣制樣→接樣電腦接樣(化驗樣品編碼、任務分配)→天平稱量系統(稱取揮發分、灰分、水分、發熱量、硫分樣品)→各工作位進行化驗(數據按編號自動調取天平稱量系統數據)→自動完成數據計算、分析、統計→數據自動上傳集團煤質管控系統。

2.2.2 應用效果

(1)規范商品煤采樣操作標準。將采樣國家標準算法與發運品種、數量和運輸方式關聯，自動生成采樣方案，確保了采樣環節的標準化、規范化運作，解決了原有采樣方案由采樣工自主隨意決定，采樣點、采樣量不規范的問題。

(2)實現數據安全管控。整個采制化過程樣品統一編碼管理、化驗過程數據全部線上自動采集、傳輸、計算和管理，改變了此前需要手工抄寫臺帳，人工錄入、記錄數據等手段落后、效率低的局面，全程實現“數據不落地”，杜絕了人為因素干擾數據的漏洞。同時系統擁有權限認證體系和完整的數據采集、匯總、審核、修改日志記錄，系統的管理、化驗數據的流向全部實現可追溯化，保障系統中各類化驗數據的真實、準確、可靠，提高了工作效率，大幅提升了系統防作弊能力。

(3)提高采制化管理水平。系統自動對各類化驗數據進行統計、計算、分析，生成所需化驗數據的趨勢圖、曲線圖、分析報告[9-10]，可根據樣品歷史數據統計分析各項指標數據的相關性，智能判斷數據真實性，快速、準確地將產品質量信息發送到集團煤質管控系統。對檢測儀器設備的使用、維護、保養、校準建立規范、有效的管理流程，保證化驗工作的順利進行，提高儀器設備的使用效率和精準度。

2.3 構建產銷協同管控系統

2.3.1 模塊功能

煤質管控系統功能界面見圖3。

圖3 煤質管控系統功能界面

(1)建立月度產、銷計劃協同管理模塊。礦井生產部門根據采場接續及生產條件，按月制定原煤生產和煤質計劃，煤質管理部門結合原煤生產計劃、洗選工藝系統和市場客戶需求，制定月度商品煤生產和煤質計劃，供集團煤質管理和銷售部門查詢，據此制定當月銷售計劃、編制月度市場分析報告，結合市場需求對各礦井產品結構和生產計劃提出調整建議。

(2)建立日產、銷、存信息協同管理模塊。煤質管理部門每天上傳煤炭生產及洗選產品產率、產量、質量、庫存量等數據，供集團煤質管理和銷售部門查詢，排定當天銷售發運計劃。

2.3.2 應用效果

(1)提高產銷協同信息溝通效率。通過搭建產銷協同信息化平臺，在規定時間節點將礦井煤炭產、質、銷、存信息上傳存儲系統，供各級生產、煤質、營銷管理人員查閱，避免了數出多門、對接不暢等問題，提高了產銷協同管理效率。

(2)強化生產銷售環節管控。按月對礦井生產、煤質及市場進行預測預判，排定生產、銷售計劃，隨時根據礦井生產、煤質及市場需求情況調整開采方案、洗選參數、產品質量以及客戶流向，以確保產品質量合格、適銷對路，有效應對市場變化。按天匯總分析各礦井煤炭產、銷、存等信息，對洗選產品結構和選煤效率等情況進行動態監管。

(3)完善集團煤炭產、質、銷、存數據庫。將煤炭生產、洗選、銷售全過程數、質量信息進行了整合，與公司煤質管理、產銷協同業務管理流程進行了銜接，有關數據可直接抽取到集團其他管理系統使用。

3 結 語

針對山東能源臨礦集團礦井區域分散、煤質管理層級多、信息化落后的現狀，根據煤質管理業務協同、提高煤質管理水平的迫切需求，研究開發了臨礦集團煤質管理信息系統。該系統將煤質數據管理融入業務流程管理，解決了多層級、多部門管理職責分工不明、溝通協作不暢的弊病，逐步整合打通了集團公司煤炭生產、加工、銷售全過程，涉及煤質預測、原煤配采、配煤洗選、儲裝運、采制化及營銷服務、商務糾紛等各環節業務信息數據，構建了以數據為中心的從煤炭生產端到客戶端全流程科學、精準、高效、協同的煤質管控體系，大幅提高了臨礦集團煤質營銷管理、決策水平，對提升煤炭產品品牌信譽和競爭力起到了積極推動作用。