前言

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢，是決勝未來的關鍵因素。當前，以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、虛擬\增強現(xiàn)實、數(shù)字孿生、5G通信、北斗通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)仿真、超級計算等為代表的數(shù)字技術支撐的新一代信息技術蓬勃發(fā)展，正在深刻改變著我們的生產(chǎn)與生活方式，并對經(jīng)濟社會發(fā)展和人類文明進程產(chǎn)生深遠影響。在世界最大市值前十名企業(yè)中，70%的巨無霸企業(yè)巨頭是數(shù)字經(jīng)濟領域企業(yè)，全部企業(yè)都在加快數(shù)字化戰(zhàn)略布局，積極打造數(shù)字化方面領先優(yōu)勢。

核能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展與目標

2020年8月25日，國資委辦公廳頒布《關于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》。2021年3月國資委科創(chuàng)局發(fā)布了2020年國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型案件。這些都開啟了國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新篇章，都在積極引導國有企業(yè)在數(shù)字經(jīng)濟時代準確識變、科學應變、主動求變，都在促進國有企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展，都在推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展，以期更好地服務經(jīng)濟社會發(fā)展，決勝未來。核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家安全重要基石。核能行業(yè)是保障國家安全、能源安全、環(huán)境安全的重要力量，肩負推動國防建設和經(jīng)濟社會發(fā)展的雙重歷史使命。目前，以中國核工業(yè)集團有限公司、中國廣核集團有限公司、國家電力投資集團有限公司、中國華能集團有限公司4家央企集團為主體，以鈾礦地質(zhì)勘探、鈾礦采冶、鈾純化轉(zhuǎn)化、鈾濃縮、元件制造、核電、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置等為主要業(yè)務，建立了完整、系統(tǒng)的核能行業(yè)體系。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是內(nèi)涵豐富動態(tài)發(fā)展的概念，不同場景下有多種理解。結(jié)合中央企業(yè)背景，本文認為核能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以理解為：以價值創(chuàng)造為目的，用數(shù)字技術驅(qū)動業(yè)務變革的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是要運用數(shù)字技術體系支撐的新一代信息技術，推進要素配置效率提升，重構企業(yè)生態(tài)圈，提升企業(yè)競爭力。

核能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路與方式

核能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一場轉(zhuǎn)換意識、轉(zhuǎn)變方法、轉(zhuǎn)移路徑、轉(zhuǎn)化組織、轉(zhuǎn)動體系的變革?？梢越Y(jié)合管理和生產(chǎn)實踐，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型總的目標和方向為指引，采用多種切實可行高效優(yōu)質(zhì)的方式進行。

一、問題導向、需求牽引

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是解決現(xiàn)實問題的高效利器。當前，國際環(huán)境發(fā)生本質(zhì)變化，我國核能主體企業(yè)，已經(jīng)先后被美國列入“實體清單”，開始實行技術出口管制、技術限制與封鎖。疫情影響也對國際交流和企業(yè)生產(chǎn)及管理帶來諸多不利因素。核能行業(yè)在快速發(fā)展中也面臨一些亟待解決的問題。以問題為導向，從分析問題入手，理清業(yè)務需求，然后通過數(shù)字化手段解決問題，是實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最直觀的效果。

不斷提升核電運行的安全水平，是我們持之以恒的追求。核電機組是世界上最復雜的成套設備，百萬千瓦級核電機組會擁有300多個系統(tǒng)，近10萬臺套裝置部件，從建設初期選址、設計到建設、安裝、調(diào)試、運行乃至延壽，加上退役處理。整體的生命周期超過100年。如此復雜、長壽命、安全運行要求等級極高的設備要保障安全運行，對運營單位提出巨大挑戰(zhàn)。只有充分利用數(shù)字化技術對核電站的設計進行三維數(shù)字化建模協(xié)同仿真計算、用先進數(shù)字傳感器對核電運行狀態(tài)進行智能識別和態(tài)勢感知、用大數(shù)據(jù)分析對運行狀態(tài)進行分析和優(yōu)化，才能極大提升核電本質(zhì)安全水平，保障核電安全運行。

鈾礦是核工業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎，對鈾資源的勘查、采冶、純化、科研、倉儲構成了完整產(chǎn)業(yè)鏈條。鈾礦深埋地下，礦脈復雜，如何讓寶貴的鈾資源可知、可見、可測、安全、綠色、高效地可持續(xù)發(fā)展是行業(yè)的持續(xù)追求。智慧礦山是未來發(fā)展方向，運用大數(shù)據(jù)分析技術、虛擬現(xiàn)實技術、北斗通信技術，建立完整一體化地質(zhì)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、物探數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、檔案數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等綜合大數(shù)據(jù)分析平臺，完善鉆孔數(shù)據(jù)采集、測井數(shù)據(jù)調(diào)用、地質(zhì)編錄等野外地質(zhì)工作全流程的數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務流程，實現(xiàn)三維數(shù)字化資源量估算、多維立體剖面編制、推進隨鉆測井、管線布局數(shù)字優(yōu)化等功能是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的典型應用。

核燃料是核反應堆的動力之源，核燃料產(chǎn)業(yè)是反映一個國家核技術水平的重要標志，包含了核工業(yè)中最關鍵、最核心的技術，是戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)的代表，幾十年來為國防建設和經(jīng)濟建設做出了重要貢獻。要“領跑”全球核燃料產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)自主創(chuàng)新技術突破，建設數(shù)字車間、數(shù)字工廠，數(shù)字核燃料體系，是實現(xiàn)跨越發(fā)展的必由之路。核燃料產(chǎn)業(yè)是具有流程型和離散型制造特征的綜合性制造產(chǎn)業(yè)，智能化轉(zhuǎn)型升級過程中，要充分應用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能制造、VR等技術，實現(xiàn)AGV轉(zhuǎn)運機器人智能調(diào)度、智能生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）應用、工藝仿真優(yōu)化、生產(chǎn)過程智能控制、生產(chǎn)狀態(tài)信息實時監(jiān)測為主綜合性的智能制造體系。

二、戰(zhàn)略導向、技術驅(qū)動

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是面向未來，探索發(fā)展方向的有效途徑。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)總體戰(zhàn)略的重要組成部分，具有戰(zhàn)略與執(zhí)行雙重特征。

無人化戰(zhàn)略。借助人工智能發(fā)展起來的無人技術如火如荼，已經(jīng)在多個行業(yè)實現(xiàn)成熟應用。從無人機在能源電力行業(yè)的應用到戰(zhàn)爭應用都體現(xiàn)了無人技術的廣闊應用前景；汽車自動駕駛（無人駕駛）已經(jīng)在國內(nèi)多個城市開展試點應用；國內(nèi)汽車、家電制造業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)多個無人工廠、領先的物流企業(yè)已經(jīng)建立了多個無人倉庫。核能行業(yè)無人化（及少人化）也是未來發(fā)展戰(zhàn)略方向，無人生產(chǎn)車間、無人執(zhí)守電廠并非天方夜譚，借助人工智能、新一代無線通信、邊緣計算等技術的發(fā)展，可以快速推進無人化戰(zhàn)略的實現(xiàn)。

創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略。是要靠科技創(chuàng)新驅(qū)動，而不是傳統(tǒng)的勞動力以及資源能源驅(qū)動。核能行業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，科技創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。在近期的全球超級計算機排名中，中國的神威·太湖之光和天河2A超級計算機都進入前六名，超算技術在模擬核反應方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。在數(shù)字反應堆應用上，先進反應堆系統(tǒng)中多物理場耦合的本質(zhì)是偏微分方程組的聯(lián)立求解，運用人工智能機器學習中的深度神經(jīng)網(wǎng)絡技術，通過對傅立葉層的優(yōu)化設置，可以在秒級求解復雜問題的偏微分方程。這些人工智能技術的深入應用不僅可以模擬粒子之間的相互作用，還可以預測一系列核反應堆的運行安全及特性。

三、系統(tǒng)工程、由上到下

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是解決大型系統(tǒng)工程的必然選擇。核工業(yè)體系是一個十分龐大的系統(tǒng)工程，系統(tǒng)工程管理理論和方法在核工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈應用是大勢所趨。核能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型本質(zhì)是業(yè)務轉(zhuǎn)型，是新一代信息技術驅(qū)動下的生產(chǎn)業(yè)務和管理模式的變革重構，是一項系統(tǒng)工程。數(shù)字化打破了傳統(tǒng)企業(yè)的邊界，行業(yè)已不只是某類產(chǎn)品屬性的歸集，行業(yè)之間、企業(yè)之間、企業(yè)和客戶之間已形成以數(shù)據(jù)為載體的相互依賴，行業(yè)發(fā)展的維度不僅取決于自身，而且還取決于其所在的“生態(tài)體系”，整個體系建設必須依賴云計算、區(qū)塊鏈、網(wǎng)絡安全等技術實現(xiàn)系統(tǒng)工程體系。

堅持系統(tǒng)工程觀念，要善于從整體上、全局上認識問題，加強頂層設計和整體布局，科學統(tǒng)籌全面協(xié)調(diào)，整體推動。強大的組織保障是順利推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎，核能行業(yè)要依照系統(tǒng)工程理論，構建數(shù)字化管理和控制體系，通過企業(yè)資源管理平臺（ERP\MES\IPD\PLM等平臺）協(xié)調(diào)管理部門和業(yè)務部門，統(tǒng)籌推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施。

四、顛覆創(chuàng)新、由點及面

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是構建持續(xù)競爭優(yōu)勢的動力引擎。核能行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的本質(zhì)特征就是實現(xiàn)核科技高水平自立自強，實現(xiàn)原創(chuàng)性自主創(chuàng)新、顛覆性創(chuàng)新。新一代可控核聚變研究裝置是世界科技發(fā)展前沿，應用數(shù)字化技術，可以推進核聚變領域的先進數(shù)據(jù)科學應用、機器學習推斷、大規(guī)模非線性模擬神經(jīng)網(wǎng)絡代理模型及聚變裝置關鍵部件壽命預測等科研業(yè)務與數(shù)據(jù)、數(shù)字化技術的深度結(jié)合。

核能行業(yè)將在第四代核電、先進核燃料及循環(huán)利用、小型堆技術和海洋核動力平臺、空間核電源等方面大有作為。數(shù)字化反應堆技術、虛擬現(xiàn)實及增強現(xiàn)實技術、超級蒙特卡羅核領域模擬建模技術、基于系統(tǒng)工程的三維協(xié)同設計等先進數(shù)字化技術也會為相關應用帶來顛覆性創(chuàng)新，實現(xiàn)技術引領。

（作者單位：中國核能行業(yè)協(xié)會 ）