煤炭行业数字化转型总体框架

2025年07月29日 16:56 智能矿山杂志责编：戚金荣作者：智能矿山杂志

煤炭行业数字化转型总体框架

作者：煤炭行业数字化转型标准专题组

一、背景介绍

1. “数字中国2522整体框架”已经成为全社会全行业数字化转型发展的总纲领

2021年12月12日国务院印发《十四五”数字经济发展规划》提出加快能源领域数字化转型，推动能源产、运、储、销、用各环节设施的数字化升级，实施煤矿、油气田、油气管网、电厂、电网、油气储备库、终端用能等领域设备设施、工艺流程的数字化建设与改造。

2023年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，规划明确了数字中国建设按照“2522”的整体框架进行布局，即夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”，优化数字化发展国内国际“两个环境”。

经中共中央批准，数字中国峰会于2018年落户福州，截至2025年已连续举办八届，习近平总书记两度向数字中国峰会致贺信，显然数字中国建设是中国式现代化建设的重要举措，2522整体框架已经成为全社会全行业数字化转型发展的总纲领。

2. 数字中国背景下的“全国统一大市场建设”要求加快各主体之间的数字融通和各领域数字化生态建设

2022年4月10日，《中共中央国务院关于加快建设全国统一大市场的意见》发布，意见明确指出，要加快建立全国统一的市场制度规则，打破地方保护和市场分割，打通制约经济循环的关键堵点。2024年3月5日，《2024年国务院政府工作报告》提出，加快全国统一大市场建设，制定全国统一大市场建设标准指引。2024年12月4日，国家发改委印发《全国统一大市场建设指引(试行)》指出各地区、各部门要加快融入和主动服务全国统一大市场建设工作，综合施策推动全国统一大市场建设走深走实。

数字中国背景下推动“全国统一大市场建设”具有深层意义，进一步要求各行业的多元主体之间要坚定突破“数字屏障”，做到真正的“互联互通”，围绕数据要素广泛流通和挖掘利用打造行业级、国家级的数字生态。

3. 近一年来大批行业数字化转型实施指导方案相继推出，煤炭行业数字化转型需加快跟进

2024年5月11日，国务院总理李强主持召开国务院常务会议，审议通过《制造业数字化转型行动方案》。2024年9月5日工业和信息化部印发《电力装备制造业数字化转型实施方案》提出到2027年显著提升数字化水平，建成智能工厂等标杆，到2030年完成深度数字化改造，通过关键环节转型、夯实基础、构建协同生态等任务，推动行业高质量发展。

2024年12月17日，工业和信息化部等三部门印发《制造业企业数字化转型实施指南》，提出了数字化转型“一图四清单”方法论，为制造业企业运用数字技术转型升级提供通用参考，这一方法论同样是煤炭行业开展数字化转型的重要依据。

2025年3月8日，工业和信息化部等三部门印发《轻工业数字化转型实施方案的通知》提出两步走目标、4大行动及15项措施，加强细分领域分类指导，以数字化场景牵引实现产业梯次转型升级。

2025年4月5日，工业和信息化部等七部门印发《医药工业数字化转型实施方案》的通知，提出到2027年，制修订30项以上医药工业数智技术标准，研发推广100款以上高性能产品，打造100个以上医药工业数智技术应用典型场景，建成100个以上数智药械工厂，建设50家以上具有引领性的数智化转型卓越企业，推动打造5个医药数智化转型卓越园区。

2025年4月22日，工业和信息化部等三部门印发《电子信息制造业数字化转型实施方案》提出2027 年、2030 年目标，以及涵盖攻关核心技术、推广通用技术、释放数据价值、强化赋能、挖掘推广场景等任务，统筹协调、资金、评价、宣传、人才等方面的保障实施。

2025年6月5日，工业和信息化部等七部门印发《食品工业数字化转型实施方案》的通知，提出到2027年，重点食品企业经营管理数字化普及率达80%，规模以上食品企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率均达到75%。方案部署实施信息技术创新应用、新模式新业态培育等4大行动，并细化为18项具体措施。

2025年6月17日，工业和信息化部等六部门印发《纺织工业数字化转型实施方案》的通知，提出到2027年，规模以上纺织企业关键业务环节全面数字化比例超过70%，打造150个以上数字化转型典型场景、60个以上数字化转型标杆企业、30个数字化转型典型集群/园区，培育推广200个以上示范作用强、易复制推广的数字化转型典型解决方案。

煤炭行业作为传统能源支柱型产业，拥有“生产作业环境差、工人劳动强度高、产业技术工艺杂、生产安全责任重、升级改造换面难”等基本特征，煤炭行业需要紧跟时代步伐，加快开展数字化转型是行业高质量可持续发展的必经之路。

二、煤炭行业数字化转型面临的关键问题

1. 数字化转型方法依据和整体认识不足

数字化转型是一项系统工程，对企业主体来讲更是一项“一把手工程”，当前煤炭行业数字化转型缺乏指导实施的方法依据，导致企业主体存在“不知道从何下手、不知道如何体系化开展”的问题。除此之外，行业对数字化转型的整体认识还存在偏差，近几年行业智能化建设如火如荼，因此数字化转型的声音被智能化建设掩盖，并且行业普遍认为数字化转型就是智能化建设，只需要“堆系统、上工具”就可以实现转型，技术工具固然是核心，然而忽略了组织制度建设、管理流程优化、数字人才基础、数据资源规划等条件，但这些恰是影响煤炭企业数字化转型的关键条件。

2. 数字化转型未受到企业主体的真正重视

煤炭企业受传统观念、上级考核、地域发展需求等影响，相比企业数字化转型，管理层往往更关注煤炭产能、产量和安全生产，因此缺乏应用数字手段颠覆、重塑传统产业格局和管理流程的动力，既不想过多投资数字化转型，更担心数字化转型失败，目前所开展的工作多源自政策要求。造成企业数字化转型重视度不够的原因终究是当前数字化产品价值不高，但煤炭行业数字化转型是一个过程，当前时期不能一蹴而就，更不会立竿见影，需要发挥政府部门、行业协会和头部企业的牵引带动作用，凝聚行业共识，合力统筹推进。

3. 新技术和新产品脱离现场实际应用

人工智能和数据技术快速发展，深刻影响着煤炭行业中的各类技术服务企业，为了抢占市场、抓住先机，近年来市面上迅速推出了各类新技术、新产品，但是能在行业内广泛推广应用的鲜有出现，普遍存在“投入成本高、运行维护难、稳定可靠性差以及应用场景不清晰、应用效果不明显”等问题，导致煤矿场景用户一团雾水、进退两难。因此，源自消费互联网蓬勃发展而引入煤炭行业的技术产品，仍需要与煤炭行业深入融合改进，提高在煤矿生产场景的适用性和稳定性，解决业务痛点并降低管控成本，才能发挥其真正的价值

4. 标准规范缺失导致行业数字化转型难以一体化推进

煤炭行业发展数十年，从体系上不缺乏行业标准，但在当前发展环境下缺乏面向数字化建设的、可落地实施的标准，缺乏具有数字化框架引领性的指南和评价类标准，缺乏面向煤炭企业的数字化管理的规范规程类标准，缺乏面向煤炭技术服务企业的信息化技术开发、智能制造和测试验证标准，等等。可见，行业数字化转型源头标准的缺失导致各企业数字化转型“自成一派”，转型实施具有“不统一、不规范”的特征，所以行业纵深推进数字化转型，实现主体间互联互通、打造行业数字化生态的实施极为困难。

5. 行业各方无形设置的数据屏障制约了数据要素流通利用和生态建设

煤炭行业中各方生产企业和技术服务企业主体普遍拥有较强的信息安全和保护意识，在当下信息化时代是必要的，但也无形中设置了阻碍数据要素自由流通和数据深度挖掘利用的屏障，时常听到“网络不通、数据不通、权限不够”的声音。然而源源不断产生和采集的生产数据在数据中心未发挥价值，反而成了企业数字化管理的负担，需要不断调整架构和资源扩容。应该加快推动行业建立数据资源流通利用管理制度，加快研究数据安全保护技术措施，从根源上消除数据安全保护和数据流通利用的矛盾，进一步促进行业数字化生态的建设。

6. 行业整体缺乏兼备煤炭资源开发利用和数字技术应用知识体系的复合型人才

煤炭行业作为成熟的传统行业，拥有很多具有采矿工程、安全管理、机械结构、电气自动化等相关知识背景的行业人才，也不乏有影响力的国家级领军人才，近年来煤炭企业也开始引进了通信、控制、计算机、人工智能等专业的青年科技人才，但两类知识背景的人才难以产生共鸣，导致数字化转型实施推进效果不佳，行业仍然缺失兼备两类知识体系的复合型人才。因此需要由重点高校、科研院所组织建立复合型人才培养机制，形成体系化的理论培训和实操课程，还需建立复合型人才组织高地和人才供给策源地，将人才保障作为行业数字化转型的一项基础保障

三、关于煤炭行业数字化转型总体框架的思考

通过背景环境和煤炭行业数字化转型的问题分析，可以明显地感受到煤炭行业数字化转型的“重要性、急迫性”，首先要推出一个体系完整、结构分明和理论清晰的行业数字化转型总体框架，依据框架指导再进一步形成一套行业数字化转型规划实施方案。

1. 煤炭行业数字化转型总体框架设计

图煤炭行业数字化转型总体框架

煤炭行业数字化转型总体框架旨在面向煤炭企业及其上下游供应链企业数字化转型实施，提供数字化转型规划和实施引导，该框架涵盖总体目标、基本特征、转型场景、核心要素、重点任务、技术支撑、基础保障，共7个部分。

总体目标方面，框架提出了6大目标，为行业数字化转型主体锚定方向，包括“AI赋能技术装备、数字驱动生产作业、智能变革管控模式、网络连接多元主体、数据融通行业生态、标准引领转型升级”。总体目标突出先进数字化技术对行业面貌的重塑，旨在推动业态变革，实现煤炭行业提质增效、保安增康。

基本特征方面，框架提出2030年和2035年两阶段基本特征，其中2030年前后煤炭行业数字化转型具备“转型理论开始开始普及、转型战略合理规划、转型实施示范引领、复合人才大量涌现、技术装备数转智改、增效保安效果显现、转型标准逐步建立”的特征，转型实施初见成效。2035年前后煤炭行业数字化转型具备“转型升级全面铺开、数智技术创新迭代、生产管控数字驱动、运营维护智能决策、场景变革成效突出、标准规范普遍完善、数字生态逐步建立”的特征，行业各方主体全面实施数字化转型，转型成效进一步提升。

转型场景方面，煤炭行业数字化转型场景覆盖煤炭开采全生命周期、全业务流程，以及煤炭企业上下游供应链转型场景和行业数字生态，具体包括16个重点场景，分别是“设计施工、勘探测量、基础设施、采掘作业、煤炭运输、辅助运输、安全保障、生产辅助、煤炭洗选、调度指挥、园区管控、物资供应、生态环保、企业管理、智能制造、行业生态”。

核心要素方面，框架以工信部提出的“一图四清单”数字化转型方法论为基础，扩展延伸出10个核心要素，包括“数字化顶层设计、数字化组织机构、数字化管理模式、数字化复合人才、数字化知识模型、数字化标准规范、高端技术装备、便捷运维保障、可靠工具平台、先进基础设施”。

重点任务方面，作为转型实施的关键路径，框架从“理论、需求、基础、模式、技术、数据、工程、生态”等维度列出10个关键任务方向，分别是“建立行业数字化转型理论、梳理行业数字化现状和需求、探索新型数字化管控模式、夯实生产管理信息基础设施、完善数字化标准规范体系、研发先进可靠矿山技术装备、强化数据资源规划和价值释放、推进创新数字化技术场景应用、打造数字化矿山建设示范工程、构建行业级数据融通生态”。

技术支撑方面，框架重点针对数字化技术，提出10项关键技术，包括“人工智能、数据治理、数字孪生、仿真模拟、远程控制、环境感知、数据通信、高速网络、访问控制、安全可信”。

基础保障方面，框架提出6大基础保障措施，分别是“组织管理、人才储备、资金投入、科技创新、宣传推广、产研融合”。

2. 煤炭行业数字化转型阶段目标

根据框架中提出的总体目标方向和阶段基本特征，规划了行业2030、2035数字化转型阶段目标。

2030目标：煤炭行业数字化转型理论方法逐步走向成熟，超过80%以上煤炭企业启动数字化转型实施，并建立数字化运营组织、批量引进数字化人才，企业工业网络、算力中心等数字基础设施建设将趋于完善，企业数据资源得到合理规划；数字化煤炭生产管控和经营管理流程逐步形成，行业标准规范体系逐步建立，人工智能、数字孪生、数据治理等数字技术催化传统设备设施数智升级和工业软件迭代优化，数字化新装备、新系统、新流程在煤炭开采、灾害防治、煤炭洗选、调度指挥等场景发挥明显作用，带动行业出现一批数字化转型先进示范工程，企业在提质增效、安全保障和健康环保方面取得积极成效。

2035目标：煤炭行业全面开展数字化转型升级，人工智能大模型、井下机器视觉、矿山数字孪生、虚拟仿真、多场景机器人、井下无线移动通信等新技术取得重大突破，规程规范和标准体系基本完善；大量新型数字化产品工具得到广泛应用，推动煤矿无人化开采、洗选黑灯工厂、区域化灾害防治、无人驾驶、远程智能运维等常态化落地运行，具身智能矿山开始出现，矿山生产运营真正实现数字驱动和智能决策；矿山数据要素价值进一步释放，煤炭全产业链数字融通，行业建立统一数字要素大市场和数字生态体系，实现区域级集中管控和智能柔性生产；煤与新能源等多产业绿色协同发展成为新趋势，煤炭行业面貌焕然一新。

3. 关于行业数字化转型实施方案思考

前文已经提到，过去不到一年时间，制造业、轻工业、医药工业、电子信息工业、食品工业、纺织工业等行业陆续出台了行业级的数字化转型实施方案，煤炭行业自身的数字化转型实施方案如何构建值得进一步思考。

煤炭行业数字化转型专题组(TC28/WG35/TG6)在数字中国2522框架下已经形成了面向行业数字化的“数字煤炭3433总体框架”，本文提出的数字化转型总体框架是对3433的延伸、扩展和细化，聚焦目标、任务和保障，系统化参考了制造业数字化转型的理论方法，更侧重于煤炭行业的数字化转型实施，可以直接应用于行业数字化转型实施方案的编制。

专题组已经深入开展了行业数字化转型实施方案的编制工作，提出了6类25项行业数字化转型重点任务，其中6类包括“加快推进数字化转型行业共识与顶层设计、进一步夯实数字化转型共性基础体系建设、聚力攻关数字化转型关键技术及装备、多维协同一体化推进行业应用场景数转智改升级、加快建立新型煤炭高端化智能化绿色化产业发展格局、建立行业数字化转型服务保障体系”。并针对主要的16的典型场景，深入调研和分析了每个场景的痛点，给出了场景数字化的主要目标以及实现方式。

希望更多的行业同仁加入到专题组的工作，共同完善实施方案，共同支撑行业数字化转型和标准化工作。

来源丨煤炭行业数字化转型标准专题组

煤炭科学研究总院期刊出版公司拥有科技期刊21种。其中，SCI收录1种，Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录7种、中文核心期刊9种、中国科技核心期刊11种、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊4种，是煤炭行业最重要的科技窗口与学术交流阵地，也是行业最大最权威的期刊集群。

《智能矿山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦矿山智能化领域产学研用新进展的综合性技术刊物。

主编：王国法院士

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