打造“云上中核”中核集团加速“智慧”变身

2020-11-16 17:04  来源:中国核工业    核电  核工业  核技术  中核集团  数字核电

当今世界正处于百年未有之大变局。新一轮科技革命和产业革命推动当今世界生产力飞速发展,人类社会进入一个前所未有的创新活跃期,而信息化的进程,成为重塑世界生态的重要因素。


当今世界正处于百年未有之大变局。新一轮科技革命和产业革命推动当今世界生产力飞速发展,人类社会进入一个前所未有的创新活跃期,而信息化的进程,成为重塑世界生态的重要因素。信息化、数字化的应用领域正从互联网行业向政府、金融、零售、农业、工业、交通、物流、医疗健康等行业深入。

在这样的时代大潮下,核行业作为高科技战略型产业,也已然主动寻求改变。作为行业领头羊的中核集团,一直以来高度重视信息化工作。中核集团党组书记、董事长余剑锋指出,要“深刻认识新中核在新时代的新使命新目标,主动担当作为”“以信息化促进业务模式和管控体系转型”。近年来中核集团围绕落实“十三五”信息化规划,加强信息系统和基础设施建设,实现商网互联互通,推动以数字核电、数字铀矿山、核燃料元件智能制造等产业数字化为主要内容的“数字核工业”建设,发布人工智能与科技产业融合发展战略规划,策划启动工业互联网发展规划、数字化转型规划制定,持续推动中核集团信息化、数字化水平提升。

2020年是“十三五”规划的收官之年,也是“十四五”规划的谋划之年,中核集团科技质量与信息化部主任、信息中心主任钱天林表示,“我们将积极把握数字化、网络化、智能化发展的契机,深刻理解新一代信息技术对企业高质量发展的重大助推作用,立足中核集团新时代、新战略,促进信息化、智能化与核工业传统产业深度融合。”

让数据成为核心资产

企业乃至行业转型绝非易事,数字化转型意味着结合信息技术,进行战略调整和业务模式的全面重塑。据介绍,核工业数字化转型发展作为一项长期的系统工程,将分为三个阶段推进。

第一阶段

即“十四五”期间,在核工业内部遴选数字反应堆、工程项目管理数字化、核燃料元件智能制造、智慧供应链为试点项目,予以重点推进,探索经验模式。同时谋划核工业工业互联网、核工业云平台与核工业数据中心等行业级平台建设,打造行业内共建共享的数字化转型支撑平台。

第二阶段

2025~2035年,在智慧铀矿山、智慧核电、核燃料元件智能制造、智慧供应链等环节实现智慧化运行,形成功能完善的核工业智能化管理平台,基本实现核工业全产业链数据资源的自动采集、数据校验与调用,形成功能强大的数据挖掘模型库与超级计算能力,做到各产业运行数据智能分析,并向上游研发与设计环节进行动态经验反馈,绝大部分环节实现以模拟仿真替代工程试验,极大地缩短核工业新堆型、新核燃料元件研发与应用周期。

第三阶段

2035~2040年,全面实现现实世界中核工业与核工业虚拟孪生体的智能共生,全面实现自主可控的智慧核工业发展目标。

在上述转型过程中,数据是一个核心要素,建立覆盖全业务链条的数据采集、传输和汇聚体系是数字化转型的必由之路。高质量数据能够带来高价值,钱天林强调,“在未来的发展中,数据资源将会成为企业竞争的核心资产,成为与人力资源、自然资源一样重要的战略资源。”中核集团拥有完整的核科技工业体系,汇聚了我国绝大部分的核工业数据资源,从基础科研到成果应用,从研发设计到实验验证,从资源开发到生产使用,从设计建造到移交接产,从设施运营到退役治理,产生了大量的数据、信息及成果等。

随着大数据浪潮的到来, 作为拥有海量数据资源的数据密集型企业,中核集团面临着发展的重大机遇期。钱天林表示,“要充分利用中核集团核工业大数据资源优势,建立有效机制实现对中核集团数据资产的有效管控和充分利用,促进‘大数据服务产业’的形成与发展,在网络空间形成核工业大数据‘马太效应’,通过数据交易、业务合作、收购垂直整合,汇集全国、全球的核工业数据资源、专家资源,打造全球在核工业领域信息最权威,数据最完整、准确、及时,服务最全面、专业、深入的核科技工业大数据平台。”

钱天林举了一例来说明数据对于核工业的巨大价值:“核电停产的损失非常大,百万千瓦机组每天能发2400万度电,如果按一度电0.3元就是720万元,所以像核电主泵一类的关键设备必须有备品备件。但备品备件闲置时也会产生成本。而现在可以采集振动频率等各方面数据,然后建立模型,分析出某个设备大概还能用多久,有针对性地来管理备品备件,从而降低生产成本,提高经济性。”

数据治理的重要性越来越得到强调,中核集团对此已有敏锐洞察。当前核工业数字化建设初见成效,多数单位刚迈入集成提升阶段,在协同创新方面有所欠缺,亟需打通产业链上下游企业数据通道,促进产业链高效协同。

2020年8月29日,秦山核电与中国核电工程有限公司、中国核工业华兴建设有限公司、同方股份有限公司共同签订《核电信息中心建设项目工程总承包合同》,核工业大数据中心项目正式启动。中核集团总经理、党组副书记、信息化工作领导小组组长顾军在签字仪式上强调,该项目是中核集团积极贯彻落实党的“十九大”精神和习近平总书记系列批示指示精神,按照“新基建”政策,打造“数字核工业”“智慧核工业”的重要举措,这不仅将加快核强国建设进程,还将为中国数字经济发展提供强大基础资源支撑。

核工业大数据中心采用“一云、多地”解决方案,面向中核集团内部提供持续稳定可靠的IT基础设施共享服务。这将使得中核集团内企业无需在基础设施上额外进行重大投资,就能最大程度地从数据资产中受益,正如钱天林所说,“计算能力对于数字化发展极为重要,超级计算能力具备了,数字化产业的发展将大大提速。”

数字经济时代的“二次创业”

“华龙一号”作为中国具有完全自主知识产权的三代核电,其首堆福清核电5号机组建设进展备受全球瞩目。目前该机组已进入临界状态,为年内投入商业运行打下了坚实基础。与此同时,核电数字化领域的一项重大突破也将随之发生——“华龙一号”示范工程首堆将实现数字化交付。

核电工程的数字化交付是“数字核电”的冰山一角。在中核集团绘制的数字核电规划蓝图里,第一阶段即要在核电工程设计领域,实现以文件为载体的传统设计向以核电厂对象为依托的数字化设计转变,实现工程侧向核电运行侧的数字化交付,形成支撑核电工程数据交付的完整工程数据标准规范体系;设备采购、土建安装、系统调试和工程建设管理实现工程建设各领域的数字化运作与端到端的系统集成,产业链协作从信息共享向流程协作发展;核电运行领域基于新一代信息技术的核电大生产数据系统初步建成,并建立大数据标准规范等。

而在数字铀矿山领域,将实现铀资源勘查的大数据精准找矿、天然铀智能开采及水冶和铀矿冶设施退役智能化监管,达到铀资源开采环境的数字化、技术装备的智能化、生产过程的自动化、信息传输的网络化、管理可视化、决策科学化,完成铀矿勘查、采冶大数据应用业务体系建设,建成数字化铀矿山探采一体综合管控平台,实现地质勘查、设计建设、开发运营和退役治理全寿期的上下游一体化,建成智慧铀矿山。

核燃料元件智能制造领域,将重点打造智能化研发设计平台、数字化工程建设平台、一体化智能生产管控平台“3个平台”,形成设计数字化、工艺虚拟化、运行智能化、管理智慧化的能力;着力突破产业智能化总体技术、产业工控安全技术、产业智联融网技术、产业装备智能化技术、产业数字孪生与仿真验证技术“5项技术”,加快人机智能交互技术、数字孪生技术、智能决策技术的应用,打造过程自动化、信息数字化、系统集成化、规则模型化、场景可视化、决策科学化的智能化核燃料产业。

相关研究表明,未来数字技术占据整个经济价值的比例会越来越高,甚至能达到70%。除了上述积淀较为深厚的领域,中核集团也正在迈出“舒适区”,探索和开拓数字经济的更多可能性。“我们提出的数字化转型并非简单地对现有业务进行数字化,而是通过数字业务转型追求新的业务流、信息流、资金流和物资流,新的产品和服务以及新的商业模式,既要做好核工业的产业数字化转型,也要充分利用中核集团信息中心、同方股份、核信公司、华辉公司等单位,挖掘核工业宝贵的数据资源的潜在价值,拓展数字产业化规模,融入我国数字经济发展的大潮之中。”钱天林表示。

核技术应用产业作为核领域的“轻工业”,包含同位素及其制品、核特色医疗、核技术装备、辐照应用、现代服务等领域,市场潜力广阔,信息化、数字化技术与其产业融合的场景非常丰富。例如对放射性药物“从原材料至供给给消费者的全过程”数字化溯源信息,对放射源开展正向和逆向物流信息的全程数字化建设等。

在中核集团核特色医疗领域,信息化数字化与产业的融合更加密切。在今年新冠疫情期间,远程会诊系统已经在武汉前线综合疾病的多学科诊治过程发挥了重要作用;在核技术装备领域,大数据和人工智能技术也将大幅度提高医学诊断的精准度、效率,物联网技术能够提升核医学装备的预测性维修能力,同时能够获取到更多医学装备使用者的海量数据,反向推动医学装备的产品研发。

作为中核集团“新晋成员”的同方股份,依托已有信息技术优势,全力参与国家“新基建”建设,做强做大信创产业规模,加快智慧城市业务开发,基于已有的智慧交通、热网管廊行业软件平台,打造城市管家软件平台;打造自主可控、安全可信的工业互联网底座平台,强化云端一体化服务能力,形成“智能机器+云平台+工业APP应用软件”的新型技术架构,丰富数字化产品与服务体系。

大风起兮云飞扬,数字化大潮席卷四方,中核集团的数字化蓝图正在全面展开。“在中核集团新时代发展战略指导下,通过基于新一代信息技术优势推动业务变革和模式创新,从市场引领、资源整合、生态重塑、产品创新、运营优化等角度明确数字化转型的驱动力和发展目标,形成覆盖核工业全产业链的数字化运营平台、敏捷交付模式,并不断朝着更高水平的数字化与智能化方向转型。”钱天林如是总结道。

眺望融合发展的地平线

2019年12月,中核集团发布《人工智能与核科技产业融合发展规划指南》,这在央企中属于首家。围绕该规划指南,中核集团正在组织开展智能场景试点示范,强化人工智能融合应用基础,打造产研协同的创新平台体系,推进产业智能化升级。“人工智能是一门颠覆性的新技术科学,核科技产业是国家战略性、基础性和关键性领域,推动人工智能和核工业产业链融合应用是中核集团乃至国家加快战略布局和抢占发展机遇的必然要求。”钱天林对此表示。

为全面贯彻落实党中央、国务院关于发展数字中国、数字经济等战略部署,中核集团正在积极探索云计算、大数据、工业互联网、人工智能、区块链等新兴技术与集团公司产业的融合应用。

5G时代的来临,将为包括核工业在内的工业领域带来深远变革。近期,中国核电工程有限公司与亚信科技、中国移动北京公司、中国移动研究院签订战略合作协议,通过5G与核工业技术的融合创新,将进一步推动各方在数字化设计、智慧运维、智慧核电领域的深入合作,共同推动核电工程智能化设计战略规划的实施,推进数字化核电站的开发。

今年内北斗三号全球卫星导航系统已正式开通,为越来越多的国家和用户提供服务。日前,中核集团所属的核工业计算机应用研究所获得了核工业北斗分理级服务资质。核工业北斗分理中心作为核工业北斗深化应用的核心和中枢,将依托核工业北斗高性能服务平台,在核安保、核应急、辐射监测、工程建造等方向,统一提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,全面保障核工业北斗应用系统持续稳定运行。“建设核工业北斗分理中心,统筹推进北斗系统在核工业的深化应用,是中核集团落实党中央关于北斗应用产业化发展的重要决策部署,是大力推动核工业数字化转型,加快建设核强国进程的重要举措。”钱天林说。

当前,区块链也是全球主要国家都在布局的前沿技术。区块链在核能领域也具有广阔的应用场景,可与核领域科研项目的申请与立项、组织实施、结题验收、成果转化等各环节密切结合,降低管理成本。例如在核领域国际贸易中,可以利用区块链的智能合约技术,按双方预先商定的触发条件自动生效合同并执行合同条款。又如将核电设计、制造、建设和运行等数据,加密后上链,各相关单位间通过智能合约确定双方数据开放的层次和内容,通过分级授权获取所需数据。

自“十三五”将数字核工业建设作为重点战略任务安排以来,中核集团不断探索数字化转型的发展思路与建设模式,目前已然形成比较清晰而完善的数字化转型整体思路和发展规划。根据《中核集团新时代发展战略》,到2030年,“两化融合”不断深入,主要业务领域全面实现数字化、智能化,智慧化核工业体系初步建成。未来10~20年,信息化、数字化、智能化的巨大潜力有望进一步得到释放。

思则有备,真正的变革不会一蹴而就,不断地破蛹成蝶才能拥有更大的飞翔空间。“过去称信息化为‘一把手工程’,我认为现在既是‘一把手工程’,也是‘全民工程’。”钱天林说,“全员都需要从思想认识上真正理解和支持数字化转型,牢牢抓住业务瓶颈、业务痛点、业务难点的环节和链条,勇于突破‘存在即合理’的思维局限,运用‘不破不立’的主动改革思路,推动中核集团向‘智慧企业’迈进,使中核集团在数字时代赢得企业竞争新优势,为集团公司高质量发展注入新动能。”

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