目前，煤礦已經(jīng)開始智能化的建設(shè)工作，建設(shè)智能化煤礦所需的大量數(shù)據(jù)來源于工程設(shè)計階段，但目前工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型程度，還不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)從設(shè)計階段向煤礦建設(shè)、運營階段高效和完整地流通，煤礦生產(chǎn)還不能基于全面數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)工藝改進、運行優(yōu)化和生產(chǎn)率的提高。

工程設(shè)計是煤礦工程設(shè)計企業(yè)的主要業(yè)務(wù)板塊，數(shù)字化轉(zhuǎn)型也是設(shè)計企業(yè)轉(zhuǎn)型中的重點工作。部分設(shè)計企業(yè)已經(jīng)意識到工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的緊迫性和重要性，并開展了相關(guān)數(shù)字化工作，但由于缺乏相應(yīng)的方法論和實施指南，僅進行了局部、有限的嘗試，難以有效推動整體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，未實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的效率、質(zhì)量與經(jīng)濟效益的提升。

文章來源：《智能礦山》2026年第2期“視角·觀點”欄目

第一作者：劉暢，高級工程師，主要從事煤礦智能化、數(shù)字化方面的研究工作。E-mail：lcwe111@163.com

作者單位：煤炭科學研究總院有限公司；天地科技股份有限公司北京技術(shù)研究分公司

引用格式：劉暢，張建中，郭軍，等. 煤礦工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型參考架構(gòu)及方法探討 [J]. 智能礦山，2026，7（2）：9-14.

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工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

工程設(shè)計是把各種先進技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種手段和方法。工程設(shè)計起點是原始參數(shù)分析，過程是數(shù)據(jù)獲取，歸宿是科學合理地確定參數(shù)并構(gòu)建完整的設(shè)計內(nèi)容。煤礦工程設(shè)計是根據(jù)地質(zhì)勘查、地形地貌、設(shè)備材料信息等原始資料，結(jié)合國家政策、設(shè)計規(guī)范、市場情況以及建設(shè)單位需求，逐步形成煤炭采掘、運輸、加工、存儲、銷售以及輔助生產(chǎn)、生活等煤礦系統(tǒng)內(nèi)容的手段和方法，涉及地質(zhì)、采礦、選煤、機電、給排水、暖通、運輸、供配電、控制、建筑、結(jié)構(gòu)、總圖、工程經(jīng)濟等專業(yè)。對于企業(yè)自身，工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有7個方面的必要性。

（1）提升設(shè)計質(zhì)量和效率

煤炭工程設(shè)計市場競爭激烈，數(shù)字化轉(zhuǎn)型可發(fā)揮企業(yè)資源整合能力優(yōu)勢，充分利用數(shù)字化技術(shù)等創(chuàng)新手段，升級賦能傳統(tǒng)業(yè)務(wù)板塊，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的工程設(shè)計，縮短項目周期，并提升客戶滿意度，進一步獲得營收的增長，形成專業(yè)領(lǐng)域競爭優(yōu)勢，掌握市場話語權(quán)。

（2）傳承企業(yè)知識和核心技術(shù)，提升設(shè)計能力

設(shè)計企業(yè)在實際的煤礦工程中積累了豐富的經(jīng)驗和技術(shù)知識，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型將工程經(jīng)驗、技術(shù)知識封裝于軟件工具、知識庫中，實現(xiàn)核心技術(shù)的高效傳承，提升整體工程設(shè)計能力。

（3）優(yōu)化項目運營能力

設(shè)計企業(yè)通過工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，輔助管理平臺實現(xiàn)設(shè)計、施工、采購、經(jīng)營數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)內(nèi)部資源（包括人員、總包工程的物資等）高效調(diào)配，提升項目策劃能力，控制項目工程量偏差，增強項目成本控制能力。

（4）賦能智能礦山

工程設(shè)計轉(zhuǎn)型后的設(shè)計成果，具備設(shè)計過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)間邏輯關(guān)系，為智能礦山建設(shè)提供完整有效數(shù)據(jù)，將設(shè)計成果與管控平臺的生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)合，促進多系統(tǒng)、多設(shè)備間有效識別，賦能智能礦山，提升礦山運營智能化水平。

（5）主動應(yīng)對風險

通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)實時監(jiān)測設(shè)計項目、總包工程項目數(shù)據(jù)，及時或預(yù)先發(fā)現(xiàn)項目存在的設(shè)計風險、超概風險，提前預(yù)警縮短風險處理周期，保障項目順利進行。

（6）新的業(yè)務(wù)市場機會

在工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)設(shè)計成果集成施工過程管理信息，為施工企業(yè)實現(xiàn)施工過程數(shù)字化提供支撐。企業(yè)積累豐富的設(shè)計數(shù)據(jù)，通過信息技術(shù)實現(xiàn)知識、經(jīng)驗軟件化，提供在線的設(shè)計咨詢服務(wù)；基于數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化交付與設(shè)備制造廠家形成群體性優(yōu)勢，為煤礦企業(yè)提供更為完善優(yōu)質(zhì)的服務(wù)等，從而拓展業(yè)務(wù)邊界，開拓新的市場空間，增強企業(yè)綜合競爭力。

（7）提升決策效率

通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)整合多源設(shè)計數(shù)據(jù)，構(gòu)建智能決策模型，及時判斷設(shè)計方案合理性，縮短最優(yōu)設(shè)計方案的決策周期。在項目投標過程中，更能發(fā)揮效率優(yōu)勢，提升企業(yè)中標概率。

工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu)及過程

2.1 工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu)

工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可從轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略制訂、設(shè)計業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、轉(zhuǎn)型能力建設(shè)、數(shù)據(jù)要素化、軟件工具應(yīng)用及開發(fā)、資源配置、管理模式7個方面進行系統(tǒng)規(guī)劃和實施，煤礦工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu)如圖1所示。

圖1 煤礦工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu)

業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型是整個架構(gòu)的核心，轉(zhuǎn)型能力建設(shè)以及數(shù)據(jù)要素化支撐業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，軟件工具應(yīng)用及開發(fā)與能力建設(shè)相輔相成，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)要素化的保障，資源配置和管理模式是其他環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。各環(huán)節(jié)相互依存，共同推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入發(fā)展。

2.2 轉(zhuǎn)型過程中的主要相關(guān)場景

工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項系統(tǒng)工程，需要體系化推進，工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型涉及多個不同子場景，企業(yè)工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型涉及的子場景如圖2所示。除了進行設(shè)計層面某個環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)型，也需要在業(yè)務(wù)管理層面、企業(yè)層面推動相應(yīng)的轉(zhuǎn)型措施。設(shè)計層面包括各個設(shè)計子專業(yè)，業(yè)務(wù)管理層面包括項目經(jīng)營、項目管理、技術(shù)管理、圖檔管理、數(shù)字化支持中心等內(nèi)容，企業(yè)層面包括戰(zhàn)略制訂、業(yè)務(wù)規(guī)劃、人才培養(yǎng)、企業(yè)文化建設(shè)等內(nèi)容，各層面需協(xié)同推進，確保轉(zhuǎn)型措施落地生根。

圖2 企業(yè)工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型涉及的子場景

2.3 工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程

煤礦工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型包括戰(zhàn)略定位、業(yè)務(wù)、企業(yè)能力、數(shù)據(jù)要素、軟件工具、人才技能、組織機構(gòu)、管理模式等因素，開展其中某項工作也需要其他因素配合，涉及范圍廣、影響因素多，是長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需持續(xù)演進，統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施，確保各環(huán)節(jié)協(xié)同推進，逐步實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標。在開展工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型時，主要分為4個步驟。

（1）制訂轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，根據(jù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略策劃設(shè)計業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型。

（2）依據(jù)業(yè)務(wù)需求，識別轉(zhuǎn)型所需能力，包括數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化交付、數(shù)據(jù)要素化等。

（3）結(jié)合轉(zhuǎn)型能力需求，識別所需的軟件工具。

（4）根據(jù)戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)、能力、軟件工具需求，識別所需的資源配置、人才培養(yǎng)、管理模式，并實施相應(yīng)的計劃。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，需要聚焦于業(yè)務(wù)，確保轉(zhuǎn)型為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益或社會效益，實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，根據(jù)輸入條件規(guī)劃每個過程，不斷評價執(zhí)行情況，提出并執(zhí)行改進措施，通過迭代優(yōu)化循環(huán)，保證轉(zhuǎn)型過程不脫離業(yè)務(wù)，切實服務(wù)于企業(yè)。每個過程均包含規(guī)劃、執(zhí)行、評價和改進（PDCA）4個子過程。

轉(zhuǎn)型過程中存在的問題

3.1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型難以帶來直接效益

大部分企業(yè)在開展轉(zhuǎn)型時，關(guān)注信息技術(shù)、軟件工具的采購和使用，局限于通過技術(shù)和軟件提升傳統(tǒng)業(yè)務(wù)效率、降低成本等指標來評價轉(zhuǎn)型效果，忽視了信息技術(shù)對業(yè)務(wù)的深層次影響，無法預(yù)見或判斷轉(zhuǎn)型帶來的潛在效益，不能有效整合資源，導(dǎo)致轉(zhuǎn)型效果不理想，難以實現(xiàn)效益提升。

現(xiàn)有技術(shù)和軟件工具使用成本較高，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為企業(yè)的經(jīng)濟負擔，根本原因在于缺少系統(tǒng)性戰(zhàn)略舉措和業(yè)務(wù)規(guī)劃。工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型是長期、復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，缺少明確目標，企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中難以把控方向，無法實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提升。

3.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)標準缺失

數(shù)據(jù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動因素，設(shè)計過程是收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、生成數(shù)據(jù)、展示數(shù)據(jù)的過程，數(shù)據(jù)是設(shè)計核心，設(shè)計過程也是數(shù)據(jù)處理的過程，形成的文字、表格、圖形、模型均是數(shù)據(jù)的展示方式。設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)主要為原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)。

（1）原始數(shù)據(jù)是設(shè)計前期收集到的一系列外部數(shù)據(jù)，如鉆孔數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、煤樣化驗結(jié)果、設(shè)備和材料數(shù)據(jù)等。

（2）中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)是設(shè)計人員在設(shè)計過程中根據(jù)標準，運用專業(yè)知識、設(shè)計經(jīng)驗，通過計算和選取得到，如采煤工藝及設(shè)備數(shù)據(jù)、煤炭分選工藝及設(shè)備數(shù)據(jù)、巷道布置及支護參數(shù)、廠房結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、煤泥水處理工藝及設(shè)備數(shù)據(jù)等。中間數(shù)據(jù)用于不同專業(yè)之間設(shè)計信息的傳遞，結(jié)果數(shù)據(jù)用于設(shè)計成果的交付和存儲。設(shè)計過程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)遠大于原始數(shù)據(jù)。

（3）原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)已基本實現(xiàn)電子化，大部分以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式存儲于設(shè)計人員的終端設(shè)備中，通過通信軟件和數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)流通。由于缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、治理和安全工具，在數(shù)據(jù)管理以及成果數(shù)據(jù)交付（數(shù)字化交付）等方面沒有形成統(tǒng)一標準，導(dǎo)致數(shù)據(jù)管理困難、流通效率低、安全性差。

（4）在設(shè)計成果交付給建設(shè)單位時，設(shè)計單位為保護數(shù)據(jù)和節(jié)省成本，希望提供較少的數(shù)據(jù)，而建設(shè)單位希望獲取足夠多的數(shù)據(jù)以滿足煤礦生產(chǎn)需要，導(dǎo)致數(shù)據(jù)供應(yīng)方和需求方難以達成共識。

3.3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型知識模型尚未形成

知識模型是工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要載體。生成中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)的過程中，需要設(shè)計人員結(jié)合經(jīng)驗，根據(jù)一定的規(guī)則方法，通過推導(dǎo)、計算得出。不同專業(yè)、不同設(shè)計對象運用不同規(guī)則方法，如設(shè)備選型、工藝流程計算、結(jié)構(gòu)計算、通風網(wǎng)絡(luò)解算、巷道斷面計算、支護方式計算、設(shè)計方案比選等。此類規(guī)則和方法建立起不同設(shè)計對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，本質(zhì)是數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，如根據(jù)選煤廠煤泥水量可以得到濃縮池的大小和數(shù)量、濃縮機型號和數(shù)量、底流泵型號和數(shù)量、循環(huán)水池的容量、循環(huán)水泵型號和數(shù)量、壓濾機型號和數(shù)量、煤泥產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。

設(shè)計規(guī)則中蘊含著工業(yè)機理、業(yè)務(wù)邏輯、物理規(guī)律，而設(shè)計經(jīng)驗更是企業(yè)技術(shù)發(fā)展、人員更替過程中的寶貴財富，但大部分僅存在于設(shè)計人員的思維中或電子化文檔中，小部分通過開發(fā)工具實現(xiàn)，尚未利用數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術(shù)進行數(shù)字化、結(jié)構(gòu)化處理，沒有形成知識模型，不能有效支撐轉(zhuǎn)型中所需的數(shù)字化設(shè)計能力建設(shè)。

3.4 數(shù)字化轉(zhuǎn)型工具軟件缺乏

工具軟件是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐要素。現(xiàn)階段工程設(shè)計采用的工具類型主要有數(shù)據(jù)管理類軟件、圖形類軟件、計算類軟件、仿真類工具、辦公類軟件。

（1）圖形類軟件包括二維和三維圖形類軟件2種。設(shè)計成果在設(shè)計人員的思維中以三維形式存在，但受技術(shù)條件所限，設(shè)計人員只能通過二維圖紙表達。隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計人員思維中三維設(shè)計成果直接在虛擬空間中展示成為可能，使設(shè)計表達更為直觀、準確。設(shè)計方法由二維設(shè)計向三維設(shè)計轉(zhuǎn)化，其中二維圖形軟件包括AutoCAD、中望CAD、CAXACAD等，以及適配的各類插件包括天正建筑、常青藤、源泉建筑等；三維軟件包括Revit、本特利公司系列產(chǎn)品、達索公司系列產(chǎn)品等。

（2）計算類的工具包括流程計算軟件、PKPM、探索者、廣聯(lián)達、通風網(wǎng)絡(luò)解算軟件等，該類軟件輔助設(shè)計人員計算得到設(shè)計對象的結(jié)果數(shù)據(jù)。

（3）仿真類工具包括ANSYS、Fluent等，該類軟件僅用于設(shè)計成果的校驗及設(shè)計方案的選擇。

（4）辦公類軟件包括WPS、OFFICE等，用于日常設(shè)計文件編制、設(shè)計資料委托、設(shè)計成果匯報等工作。

以上工具軟件均為通用性軟件，軟件間數(shù)據(jù)難以流通，缺少面向煤炭工程設(shè)計的數(shù)字化工具、成果交付平臺及協(xié)同平臺，缺少用于數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)流通的數(shù)據(jù)中臺，難以利用數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，建設(shè)單位也難以直接利用設(shè)計成果支撐智能煤礦的建設(shè)。

3.5 數(shù)字化轉(zhuǎn)型人才技能不足

復(fù)合型人才培養(yǎng)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，目前缺乏既懂業(yè)務(wù)又懂技術(shù)的創(chuàng)新人才，工程設(shè)計的相關(guān)人員應(yīng)具備一定的數(shù)字化意識、數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)、數(shù)據(jù)管理、軟件應(yīng)用等能力，才能使企業(yè)確定工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向、制訂轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、實施轉(zhuǎn)型計劃、把控轉(zhuǎn)型進度，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，自行處理轉(zhuǎn)型過程中遇到的實際問題，降低對技術(shù)或軟件廠商的依賴程度，提升企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中的自主性和能動性。

目前，設(shè)計企業(yè)中大部分管理人員和設(shè)計人員僅具備崗位所需的管理和專業(yè)能力，企業(yè)缺乏數(shù)字化管理和技術(shù)人才，制約了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進程。

主要數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法

4.1 積極獲取競爭合作優(yōu)勢，創(chuàng)造新的價值

通過新的合作模式，探索創(chuàng)新業(yè)務(wù)，創(chuàng)造新的價值，驅(qū)動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，參考以下3方面的合作機會。

（1）聯(lián)合設(shè)備廠家

設(shè)計成果中集成設(shè)備制造廠家公開的可視化設(shè)備制造、維修等信息，為煤礦企業(yè)提供更完整的信息模型，體現(xiàn)更強的設(shè)計能力，增加設(shè)備制造廠家的營銷機會，與設(shè)備制造廠家形成群體性優(yōu)勢。

（2）聯(lián)合施工企業(yè)

設(shè)計成果中集成施工過程管理信息，為有條件的施工企業(yè)實現(xiàn)施工過程數(shù)字化提供支撐。

（3）綁定煤礦企業(yè)

企業(yè)設(shè)計成果作為煤礦企業(yè)建設(shè)數(shù)字礦山、智慧礦山的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源和生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)載體，為企業(yè)提供持續(xù)維護設(shè)計成果的服務(wù)和支撐智慧礦山建設(shè)的服務(wù)。

4.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型挖掘數(shù)據(jù)價值

數(shù)據(jù)要素化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵特征。工程設(shè)計既是處理數(shù)據(jù)的過程，也是生成數(shù)據(jù)的過程，通過數(shù)據(jù)采集、處理、加工成為數(shù)據(jù)要素，有效利用賦能設(shè)計，并創(chuàng)造新的價值，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的重點工作。企業(yè)可采用以下3種方式發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。

（1）創(chuàng)建客戶數(shù)據(jù)庫

實現(xiàn)客戶靜態(tài)、動態(tài)信息管理，形成客戶關(guān)系管理系統(tǒng)，根據(jù)客戶所在區(qū)域、煤炭賦存條件、煤質(zhì)、煤炭產(chǎn)品等各類信息進行統(tǒng)計分析，充分挖掘和引導(dǎo)客戶需求，跟蹤客戶戰(zhàn)略和發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)“比客戶更懂客戶”，動態(tài)調(diào)整業(yè)務(wù)方案，實現(xiàn)自身設(shè)計和咨詢服務(wù)優(yōu)化。

（2）提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品

設(shè)計成果數(shù)據(jù)能夠支撐施工建設(shè)和煤礦信息化平臺需求，企業(yè)建設(shè)數(shù)字化交付能力，為施工企業(yè)或煤礦提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品，增加設(shè)計成果附加值，提升服務(wù)品質(zhì)，深化與煤礦企業(yè)的長期合作關(guān)系。

（3）建立數(shù)據(jù)知識模型

企業(yè)通過在轉(zhuǎn)型過程中積累的各類設(shè)計數(shù)據(jù)，開發(fā)融合了設(shè)計方法、經(jīng)驗等的計算工具，通過信息技術(shù)實現(xiàn)知識模型可視化，形成專門在線設(shè)計咨詢服務(wù)產(chǎn)品，為其他設(shè)計企業(yè)或煤礦企業(yè)提供有償服務(wù)。

4.3 逐步建立數(shù)據(jù)標準體系

設(shè)計企業(yè)內(nèi)部工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型的有序、高效推進需要統(tǒng)一的標準或規(guī)范。標準確保數(shù)據(jù)一致性、準確性和可用性，是企業(yè)科學建立數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、數(shù)據(jù)流通管理體系和工作流程的重要依據(jù)，也是提高專業(yè)間協(xié)同效率和設(shè)計效率的支撐，更是設(shè)計交付質(zhì)量保障。規(guī)范數(shù)據(jù)標準和通信接口，建立統(tǒng)一標準的數(shù)據(jù)體系，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的當務(wù)之急。

由于工程設(shè)計領(lǐng)域尚未形成完善的標準體系，企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中可先盡快形成內(nèi)部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準、設(shè)計交付標準，建立專業(yè)規(guī)范數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，推進內(nèi)部工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進度。在積累一定的應(yīng)用經(jīng)驗后，適時聯(lián)合其他企業(yè)，向建設(shè)單位和施工單位推廣，解決數(shù)據(jù)供應(yīng)和需求矛盾，打通數(shù)據(jù)流通通道，形成適應(yīng)面更為廣泛的行業(yè)標準乃至國家標準的基礎(chǔ)，指導(dǎo)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

4.4 注重數(shù)字化軟件工具的研發(fā)

工程設(shè)計領(lǐng)域采用的工具軟件普遍存在數(shù)據(jù)不互通、缺少專用軟件、缺少數(shù)據(jù)管理軟件等問題，開發(fā)可集成各設(shè)計專業(yè)圖形顯示、設(shè)計計算、模擬仿真功能的設(shè)計平臺，以解決以上問題，開發(fā)工作量較大，可在使用通用軟件基礎(chǔ)上，采用定制化開發(fā)、分步實施。

（1）打通數(shù)據(jù)通道

可通過部署API接口標準化服務(wù)，打通圖形類軟件、計算類軟件、仿真工具之間的數(shù)據(jù)接口，自動傳遞不同軟件所需的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)；集成辦公類軟件與設(shè)計系統(tǒng)，實現(xiàn)文檔數(shù)據(jù)與工程數(shù)據(jù)同步；開發(fā)數(shù)據(jù)中臺，統(tǒng)一管理設(shè)計模型、計算參數(shù)、仿真結(jié)果等多元數(shù)據(jù)，支持多角色按權(quán)限實時調(diào)取。

（2）研發(fā)數(shù)據(jù)分析與管理工具，推動設(shè)計優(yōu)化

開發(fā)多源數(shù)據(jù)融合分析模塊，融合分析多源數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術(shù)，將設(shè)計經(jīng)驗及規(guī)則轉(zhuǎn)化為知識模型，整合設(shè)計過程中的原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和分析平臺（數(shù)據(jù)中臺）；建立設(shè)計數(shù)據(jù)版本控制系統(tǒng)，記錄設(shè)計變更，支持多版本對比與回溯；開發(fā)知識庫管理系統(tǒng)，將設(shè)計規(guī)范、事故案例、設(shè)計經(jīng)驗結(jié)構(gòu)化存儲，提供智能檢索與關(guān)聯(lián)推薦功能，通過集成各類知識模型的數(shù)據(jù)分析與管理工具賦能設(shè)計過程。

（3）研發(fā)數(shù)字化設(shè)計工具及協(xié)同平臺

目前，國內(nèi)自主研發(fā)的煤炭行業(yè)的數(shù)字化工程設(shè)計平臺軟件處于空白階段，企業(yè)可以在通用軟件的基礎(chǔ)上成立專門部門，根據(jù)自身需求進行二次開發(fā)，培養(yǎng)一批數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)人員，避免因委托開發(fā)而引起軟件成果保護、產(chǎn)品維護、產(chǎn)品迭代升級等方面的問題，并且軟件成果可以向其他企業(yè)出售，增加新的利潤增長點，提升企業(yè)影響力。

4.5 加大數(shù)字化技術(shù)人才培養(yǎng)

設(shè)計人員作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中最直接的執(zhí)行者，除了本身具備的專業(yè)能力外，還應(yīng)具備數(shù)字化意識、技術(shù)研發(fā)、數(shù)據(jù)管理、軟件應(yīng)用等能力。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)型能力建設(shè)等需求，定期開展系統(tǒng)培訓、分享交流等活動，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型知識、數(shù)據(jù)治理、人工智能、數(shù)字化工具軟件應(yīng)用等方面的內(nèi)容，提高員工的數(shù)字化素養(yǎng)和工具軟件應(yīng)用能力。建立校企聯(lián)合培養(yǎng)機制，培育一批既具備專業(yè)技術(shù)能力又具備數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力的復(fù)合型人才隊伍。

4.6 分步實施 系統(tǒng)推進

工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，企業(yè)可采用“點-線-面-體”的步驟分階段逐步完成轉(zhuǎn)型過程。

（1）“點”是指在某些分散、獨立的設(shè)計環(huán)節(jié)中實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，如實現(xiàn)某個設(shè)計專業(yè)（土建）單個設(shè)計環(huán)節(jié)（廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計）的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（2）“線”是指在實現(xiàn)“點”轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，串聯(lián)若干零散的單“點”，實現(xiàn)單一場景轉(zhuǎn)型，如實現(xiàn)某個專業(yè)設(shè)計工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，整個土建專業(yè)的設(shè)計工作數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（3）“面”是指在“線”轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，將關(guān)聯(lián)場景結(jié)合后形成完整的單一業(yè)務(wù)面，實現(xiàn)多條線的轉(zhuǎn)型，如實現(xiàn)某個工程中多個專業(yè)設(shè)計工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

（4）“體”是指設(shè)計企業(yè)在實現(xiàn)設(shè)計層面數(shù)字化轉(zhuǎn)型和業(yè)務(wù)管理層面轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，建立數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)各層面不同場景間的數(shù)據(jù)流通，打破從設(shè)計-業(yè)務(wù)-管理之間的數(shù)據(jù)壁壘，最終實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部工程設(shè)計的整體轉(zhuǎn)型。

結(jié) 語

煤礦工程設(shè)計數(shù)字化轉(zhuǎn)型對于設(shè)計企業(yè)的轉(zhuǎn)型和智能煤礦的建設(shè)意義重大，轉(zhuǎn)型過程中逐步建立數(shù)據(jù)標準體系和設(shè)計成果交付標準，解決數(shù)據(jù)管理與流通的困境，筑牢行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型根基；基于企業(yè)知識和核心技術(shù)，研發(fā)融合知識模型的數(shù)字化軟件工具，提升設(shè)計的智能化與協(xié)同性；加大數(shù)字化技術(shù)人才培養(yǎng)力度，采用分步實施、系統(tǒng)推進的策略，確保轉(zhuǎn)型過程的穩(wěn)健與高效。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團有限公司主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學研用新進展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團隊/人物專訪政策解讀視角·觀點智能示范礦井對話革新·改造學術(shù)園地、專題報道等。

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