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无人机电网巡检的商业思考宠物服装

时间:2020年03月26日

无人机电网巡检的商业思考

2019-02-14 07:41来源:学飞//

原标题:无人机电网巡检的商业思考

商业背景介绍

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高电压等级电网规模

截至2015年底,我国高电压等级电网里程接近110万千米。其中国家电网约82万千米,投入运行的35kv至±800kv输电线路共计4万余条,500kv及以上线路14.4万千米,500kv以下线路67万余千米。南方电网投入运行的35kv至±800kv各电压等级输电线路共计1.3万余条,25万余千米。500kv及以上线路4.3万千米,500kv以下线路21万余千米。

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输电网运维现状

国家电网、南方电网于2002年成立,从此我国电网建设拉开了高速发展的序幕。

以南方电网为例,110kv及以上输电线路资产规模迅速增长,年均增长率达到9.6%,资产总值超过2000亿元,约占全网资产总值的29%。全网架空输电线路东西跨度2000公里,海拔跨度4300米,其中80%以上线路位于远离城镇、远离交通干线、人烟稀少的高山大岭地区,且需要特巡特维线路占全部线路比重达20%,输电线路运检难度大、质量要求高。

然而,南方电网现有输电线路运检人员的年均增长率不足3%,2015年底缺员高达34%,且传统人工巡检模式巡检效果差、人工成本高、工作效率低等方面问题突出,已不能满足电网巡检的新要求。这代表了我国电网运维的现状。

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输电网巡检新模式

随着科技不断发展进步,高分辨率可见光照相机(摄像机)、三维激光雷达扫描设备、红外热成像仪、紫外成像仪、多光谱成像仪等检测装备丰富了输电线路运检手段。特别是近几年,我国通航领域政策逐步放开,加上无人机飞行平台技术快速进步,有效推动了直升机和无人机搭载专用传感器载荷巡视输电线路的实施,并促进输电线路巡检模式由人工巡检模式向直升机和无人机巡检模式转变。

与传统人工巡检相比,直升机、无人机巡检具有效率高、质量好、受地形条件影响小等特点,是输电线路管理向更加高效、精细、经济方向发展的重要手段。正因如此,各电网公司都在积极探索机巡+人巡协同巡检的新模式。

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机巡实践成果

1.国家电网

首都通用航空公司于2009年被国家电网收购,国网通用航空有限公司在此基础上诞生,国家电网由此便有了可以提供专业的直升机电力作业的服务平台,有利于开展基建施工、科学试验、电网运维、应急抢险等业务。

国网通航公司成立后发展迅速,直升机从成立初期的6架增加至27架,可进行直升机外挂载荷飞行(带电检修和带电水冲洗、基建施工)、无人机空中巡查(直升机/无人机电力巡线、激光扫描)、组塔施工、科学实验、应急救援等作业。

无人机方面,国家电网2013年4月选取10个单位为试点单位,通过两年多时间的无人机巡检试点,于2015年全面推广实施。2017年7月央视就对国家电网使用无人机牵引绳飞跃怒江天险,助力堪称中国电力建设史上迄今最复杂、最具挑战的高原输变电工程——藏中电力联网工程一举进行了特别报道。

2.南方电网

南方电网机巡作业通过多年的研究、实践,取得了明显进展。2013年12月公司党组做出了“在全网逐步推广输电线路机巡视作业”重要部署。此后两年间全网直升机巡线9.2万公里,杆塔18.5万基,累计作业5681小时。

无人机方面,2014年开始在班组试用,开展第一届多旋翼无人机竞赛,2015年全网推广多旋翼无人机,发布标准体系,2016年承接公司“十三五规划”要求,提升电网巡检效率和质量。目前全网配置有各型号无人机一千余架,累计巡检上万架次,主要用于开展线路验收、特巡、故障点查找等工作,收到良好效果,为输电线路安全稳定运行提供了有力保障。

就在2017年世界财富500强的排名中,国家电网公司继续稳坐第二把交椅,南方电网也在前100名之列,巨大的电网存量资产蕴含着巨大商机。

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无人机电网巡检产业

就是在这样的背景下,无人机电网巡检产业得到了快速发展。无论是无人机飞行平台的制造厂家,或是无人机传感器的制造企业,亦或是无人机服务公司,还是风险投资公司,都瞄准了这个快速发展的新兴产业。正因为是新兴产业,所以在面对巨大发展机会的同时,也将面临诸多的不确定性。

在今后的一段日子里,紫菜君将与大家共同分析无人机电网巡检产业的宏观环境、行业环境及内部环境,思考无人机电网巡检公司战略的分析与选择、实施与保障,并探讨在传统的电力行业中,新技术对行业变革的影响及形成新商机的可行性。

高电压等级电网规模

战略源自希腊语στρατηγ?α stratēgia,是指在不确定条件下实现一个或多个目标的高级计划,在军事上可以理解为军事冲突中试图谋求政治目的的全面方法。今天我们就来聊聊企业战略规划的层次、企业竞争战略的基本理论及无人机电力巡检公司竞争战略规划的基本过程。

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企业战略规划的层次

对企业来说,战略可规划为三个层次:公司层战略、职能层战略和业务层战略。

公司层战略

是一个企业的整体战略总纲,主要用来确定企业的使命和愿景。常见的公司层战略包括一体化战略、多元化战略、外包战略和战略联盟。

业务层战略

(或称为事业部战略)是为使企业在某一个特定的经营领域取得较好的成果以赢得竞争优势而制定的战略。后文我们将重点展开讨论的竞争战略就属于公司的业务层战略。

职能层战略

是为保证公司层战略和业务层战略顺利实施职能部门而谋划的支撑战略。常见的人力资源战略、财务战略、采购战略、研发战略、品牌战略都属于职能层战略。

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竞争战略概述

竞争是市场经济的灵魂,没有竞争就没有市场经济。从本质上看企业之间的竞争与作战打仗有很多类似之处。只有企业制定并执行了正确的战略并利用该战略创造价值,企业才能够获取自身的竞争优势。

一般来说,探讨企业竞争优势的来源主要有两种理论:一种是产业分析理论,强调企业外部市场力的作用;另一种是企业能力理论,强调企业内部因素的作用。迈克尔·波特的产业分析是前面的代表,20世纪80年代发展起来的“企业资源基础理论”和“企业能力基础理论”是后者的代表。

有关企业竞争战略的研究和分析,可以说迈克尔·波特的《竞争战略》影响力最大。他认为竞争力源自于竞争策略,并且以之形成竞争优势(波特,2014),还提出了总成本领先战略、差异化战略、集中化战略三种竞争战略思想。

作为“竞争战略之父”,迈克尔·波特的“竞争战略”理论已经或者正在被全球大部分国家和企业深入研究。他的学术成果也被美国国内的经济会议以及众多世界性的经济学术论坛列为正式的、重要的讨论议题。下文将对他提出的三种竞争战略思想作简单介绍:

总成本领先战略

“总成本领先战略”要求企业严格控制企业的各项成本费用,包括管理、研发、服务、营销等各方面的费用,形成高效、规模化的生产方式。为了达到总成本领先的目标,企业需要占据较高的市场份额,具备较强的供应链管理能力、有效且严格的公司内部成本管理能力和便于生产制造的产品设计。

以大疆创新公司为例,其航拍无人机在全球无人机航拍领域占据了70%的市场份额,同时还具备很强的供应链管理能力,能有效地控制成本,且技术储备雄厚,产品体系完整,新品更替周期短,在无人机航拍领域具有绝对的竞争优势。不过我们要认识到,大疆公司的战略是一套组合拳,成本领先只是其中一招。

差异化战略

“差异化战略”要求公司提供具有独特性的产品和服务,与其他公司的产品和服务形成差别。它是一种积极战略,可使公司在产业中可赢得高收益。但差异化战略的实施往往要付出较高的成本,因为即便产业范围里的顾客了解公司的差异化特点,也不一定会发生支付行为。

以法国parrot公司为例,其产品除了提供主流的航拍无人机以外,还生产了可以监测农作物涨势的多光谱相机传感器,为精准农业提供了一套完整的解决方案,从而实现产品和服务的差异化。

集中化战略

“集中化战略”要求聚焦某个特殊的顾客群或某一细分市场。具体表现可以是通过满足特殊客户的需求,或者为某一客户服务时实现低成本,亦或者两者兼而有之。通过实施集中化战略,公司能更高效更专注地为某一市场对象服务,从而超过在产业范围内竞争的其他对手,为公司带来超过产业平均水平的盈利。

以极飞科技为例,它就是一家致力于改变中国农业现状的高科技无人机公司。公司的业务一直专注于农业植保的服务市场,围绕p20这一产品线,建立起有清晰品牌目标的产品群,成为无人机植保领域的行业标杆。

通过竞争优势所在和市场范围两个维度,形成竞争战略矩阵:

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竞争战略规划的基本过程

企业需基于要实现的战略目标和战略优势选择适合自己一种竞争战略。下面以无人机电力巡检公司竞争战略规划为例,介绍竞争战略规划的基本流程:

1.分析外部环境

用pest模型分析影响无人机电力巡检的宏观环境,同时利用波特五力法分析无人机电力巡检的行业环境,从而找出企业面临的机遇与威胁,并通过外部因素评价矩阵(efe矩阵)评估企业抓住机遇化解威胁的能力。

2.分析内部环境

分析无人机电力巡检公司的内部环境,主要包括企业的能力和企业的资源,找出企业存在优势与劣势,由此阐明企业的核心竞争能力,并通过内部因素评价矩阵(ife)评估企业发挥优势克服劣势的能力。

3.确定发展象限

通过公司的市场增长率、企业竞争地位组合确定无人机电力巡检公司所在的发展象限。

4.内外部综合分析

使用swot分析模型对企业内部和外部条件各方面内容进行综合与概括,清楚的确定公司的资源优势和劣势,了解公司所面临的机会和挑战。

5.战略的选择与制定

根据swot综合矩阵的分析结果,匹配相应的战略,完成战略的选择与制定。

6.战略的实施与控制

基于战略选择完成对公司竞争战略的实施与控制。

小结

虽然迈克尔·波特的竞争战略在众多企业的战略制定中发挥了重要的指导作用,但是在网络科技高速发展、社会分工混沌化、顾客需求个性化等因素的影响下,波特竞争战略理论也暴露了其局限性。对于这一点,你又是怎么看的?

宏观环境分析

pest 分析法是分析企业所处外部宏观环境的一种方法。不同行业或企业自身特点和经营策略不同,对外部宏观环境进行分析的具体内容也会有所不同。通常pest分析包括以下四个方面:政治 (political)、 经济 (economic)、社会 (social)和技术 (technological)。

那么如何利用pest分析法,分析无人机电网巡检行业的宏观环境呢?

无人机电网巡检产业宏观环境

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政治环境(p)

(1)各项政策和举措为无人机电网巡检产业的发展提供支撑。

①《国家创新驱动发展战略纲要》

2016年5月,中共中央、国务院发布《国家创新驱动发展战略纲要》。纲要将创新驱动发展战略作为立足全局、面向全球、聚焦关键、带动整体的国家重大发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。

②《关于促进通用航空业发展的指导意见(国办发〔2016〕38号)》

2016年5月,为推动通用航空业快速健康发展,国务院办公厅下发《关于促进通用航空业发展的指导意见(国办发〔2016〕38号)》。《意见》指出,要扩大通用航空的公益服务和生产应用,推广通用航空在能源建设、国土调查、环境保护等领域应用。这为发展无人机、直升机、机器人巡视作业以及数据智能分析应用提供了良好的发展机遇。

③《新一代人工智能发展规划》

2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,指出要发展自主无人系统的智能技术,重点突破自主无人系统计算架构、复杂动态场景感知与理解、实时精准定位、面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术,无人机自主控制以及汽车、船舶和轨道交通自动驾驶等智能技术,服务机器人、特种机器人等核心技术,支撑无人系统应用和产业发展。

规划还提出,要培育高端高效的智能经济,大力发展人工智能新兴产业。发展消费类和商用类无人机、无人船,建立试验鉴定、测试、竞技等专业化服务体系,完善空域、水域管理措施。加快培育人工智能产业领军企业,在无人机、语音识别、图像识别等优势领域加快打造人工智能全球领军企业和品牌。

④《深圳市航空航天产业发展规划(2013-2020年)》

作为世界无人机之都,为支持无人机产业的发展,深圳市发布了《深圳市航空航天产业发展规划(2013-2020年)》,重点突破无人机设计测试总装集成、一体化数字航空飞行控制系统、无人机用发动机控制系统、高精度飞行姿态控制系统、通用地面操控平台系统、无人机载荷系统、数据链通信及导航系统、机间信息共享控制系统和人机交互系统等关键技术。

研制微型无人机、智能无人机和高端航模等系列产品。重点培育中小微无人机在影视传媒、商业航拍、现代物流和城市规划、智能交通、警务通勤、应急救灾、地质水电、农林渔牧等领域应用。

⑤ 电网公司十三五规划

从国家电网来看,“十三五”发展要求以提升电网安全运行水平为目标,科学有序推进直升机、无人机、人工相互协同巡检工作,最终建成“机巡为主、人巡为辅”的新巡检模式,持续提升输电线路巡检质量、效率、效果,实现安全、成本、效能整体最优。

至2020年,持续完善直升机机群配置和基地建设,实现直升机巡检能力的优化配置;优化完善无人机巡检管理和技术支撑体系建设,各省(区、市)公司无人机巡检系统按需配置,全面实现标准化作业;全面开展输电线路直升机、无人机和人工协同巡检。

《南方电网公司关于全面推进“十三五”改革发展的若干意见》(南方电网办〔2016〕1号)、《南方电网公司“十三五”电网运营规划》、《南方电网公司“十三五”创新驱动规划》指出:全面推行“机巡+人巡”的巡线模式,大力推进先进技术与装备应用,开展“机器代替人”的综合研究与应用,推广监测检测技术、智能作业技术、互联网+、大数据等先进技术,加快推进设备状态在线监测、无人机、机器人等新技术新设备应用。

将发展机巡业务列为设备集成应用领域的重要科研方向,输电运维关键技术包括:架空输电线路运行状态无人机高效巡维技术研究和应用,架空线路智能两栖巡线机器人关键技术研究,智能巡检机器人的研发和应用,以及悬挂外飘物安全清除技术研究。

(2)行业规范及标准逐步完善,促进产业有序发展。

① 国网机巡作业的相关规范

2015年底国网颁布了《架空输电线路无人直升机巡检系统》、《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、《架空输电线路固定翼无人机巡检系统》、《架空输电线路固定翼无人机巡检技术规程》、《架空输电线路直升机巡检作业规范》等5项企业标准,指导国网机巡业务开展。

② 南方电网机巡作业的相关规范

南方电网则颁布了《南方电网输电线路“机巡+人巡”协同巡检工作指导意见》(南方电网设备〔2016〕19号)《南方电网架空输电线路直升机巡视业务推进方案》(南方电网设备〔2014〕21号)《中国南方电网有限责任公司架空输电线路直升机巡视管理业务指导书》(南方电网设备〔2014〕22号)等十余项企业标准及制度,指导南网机巡业务开展。

③《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017-2018年版)》

2017年5月国家标准委办公室、科学技术部办公厅、工业和信息化部办公厅、公安部办公厅、农业部办公厅、国家体育总局办公厅、国家能源综合司、中国民用航空局综合司等八家部委联合发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017-2018年版)》,从而发挥标准的引领和支撑作用,加快推进无人驾驶航空器系统产业发展。

(3)无人机安全管理体系建设滞后行业发展,带来新的风险挑战。

虽然陆续有促进无人机产业发展的指导性文件和标准出台,但无人机安全管理体系建设发展滞后,作业合规性挑战性大。无人机适航体系、操作人员资质管理体系、空域申报体系均尚未建立完整的管理法规,强制性管理要求的缺失造成了目前无人机应用存在混乱的情况,无人机干扰正常空域使用的情况时有发生。

这给无人机巡线业务的发展带来了新的管理挑战,尤其是近期各地纷纷出台地方无人机管理(试行)规定,在政策执行尺度不明朗的情况下,部分供电局无人机电网巡检工作因此出现了停摆现象。

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经济环境(e)

(1)电力投资缓步增长,电源投资同比下降,电网投资节奏稳步增长。

2016年,全国电力工程建设完成投资8855亿元,比上年增长3.3%。其中,电源工程建设完成投资3429亿元,比上年下降12.9%;电网工程建设完成投资5426亿元,比上年增长16.9%。

(2)配电网建设改造加快。

根据《关于加快配电网建设改造的指导意见》和《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》可知,2015~2020年,配电网建设改造投资不低于2万亿元,“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。2017年上半年,电网企业贯彻落实国家配电网建设改造行动计划及新一轮农村电网改造升级等政策,完成投资同比增长10.0%。其中,110千伏及以下电网投资占比达到54.9%。

(3)特高压输电工程建设全面提速。

2016年,以特高压为代表的电网建设加快推进,“三交六直”特高压工程加快建设,建成投运“三交一直”特高压工程。同时,西北750千伏主网架、藏中联网、川渝第三通道等各电压等级重点项目也在加速建设。

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社会环境(s)

(1)老龄化问题日趋严重,人口红利逐渐消失。

根据国际上通用惯例,当一个国家或地区60岁以上老年人口占人口总数的10%时,意味着这个国家或地区处于老龄化社会。2010年,我国的这一比例已经突破10%。

我国老龄化问题日趋严峻,人口红利逐渐消失,劳动力成本持续上升,机器人取代人工作业是大势所趋,尤其是一些精细和作业环境危险的工作,更需要由机器人来完成。比如在电力巡视工作中,巡线员需要翻山越岭并且带电登塔作业,巡检无人机作为机器人的一种,能保障输电线路巡检安全、提升工作效率,控制电网运维成本,逐步替代传统的人工电力巡视。

(2)社会用电量稳步增长,用电结构持续调整。

2016 年全社会用电量5.92 万亿千瓦时,同比增长5.0%;全口径发电量5.99 万亿千瓦时,同比增长5.2%;截至2016 年底,全国发电装机容量16.5 亿千瓦,同比增长8.2%。2005 年至2016 年间,受国民经济持续稳定增长的推动,全社会用电量保持了8.28%的年化复合增长率。

2016年,第二产业、第三产业和城乡居民生活用电量分别拉动全社会用电量增长2.1、1.4和1.4个百分点;第二产业中的四大高耗能行业对全社会用电量增长拉动为零。全社会用电量增长主要动力从传统高耗能行业持续向服务业、生活用电、新兴技术行业及大众消费品业转移。

(3)电力供需进一步宽松,部分地区电力供应富余。

2016年,全国电力供需进一步宽松、部分地区过剩。分区域看,华北区域电力供需总体平衡,华东、华中、南方区域供需总体宽松,东北和西北区域电力供应能力过剩,无人机电网巡检迫切性呈区域化分布。

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技术环境(t)

(1)中国民用无人机技术发展呈现智能化、人性化、多样化、长航时、泛应用等趋势。

① 无人机智能化

随着自主避障、自动跟踪目标等技术开始普及,无人机也悄然变得更加智能,从“飞行的照相机”向“飞行的机器人”转变。

② 无人机人性化

硬件方面,机臂可折叠、螺旋桨快拆技术等设计普及,提升了用户便捷操作无人机的体验。人机交互方面,无人机app操作界增加了指点飞行,一键自主飞行等更人性化的设计。

③ 无人机多样化

电动多旋翼无人机操作简单、可悬停、价格低、灵活性强,在各行业中被广泛运用。固定翼无人机速度快、续航时间长,在应急抢险、遥感测绘等相关行业中被广泛应用。无人直升机大载荷、长续航、可垂直起降,则在海域作业、科学研究、安防设备等领域推广普及。复合翼无人机作为2017年无人机飞行平台的重要创新,得到了各行业的广泛重视。

④ 多种方式破解续航难题

无人机电池技术发展迅速,氢燃料电池技术、油电混合技术、无人机系留技术显著提高无人机的续航时间。

⑤ 无人机应用领域极大拓展

除了在传统的航拍、植保领域发挥作用外,无人机在其他各行业的实际应用中也发挥着重要作用。例如安防无人机可加载催泪瓦斯、喊话器等装置,更有效地应用于警用事业。电力无人机可加挂喷火器、二氧化碳激光等设备,用以烧除输电线上的漂浮物。通讯无人机则在应急通信发挥着中继的重要作用。

(2) 国内无人机产业供应链发展迅速。

目前国内的民用无人机产业,依托珠三角完善的供应链走到了世界前列。深圳作为“全球无人机之都”,有超过300家无人机企业汇聚于此。仅大疆公司一家的专利数量就已突破1000项。大疆创新、一电科技、科比特等无人机企业已经成为全球领先的轻小型无人机厂商。

无人机产品已被广泛用于电网巡检、遥感测绘、警务执法、环境保护、应急救援等领域,结合各大线上线下销售渠道,形成了完备产业链。

(3)电网数字化、信息化管理新模式正在形成。

近几年,以云计算、大数据、ai人工智能为代表的新技术快速发展,电网企业不约而同的选择主动融入到技术发展的大潮中,电力创新屡见不鲜。这为无人机电力巡检的网络协同和数据智能提供了技术保障。

目前国内电网企业在机巡图像电子稳像技术、自动跟踪技术、基于lidar/可见光点云的输电线路三维重建技术、基于多光谱的输电通道林木管理技术、基于可见光和红外的巡检图像智能识别技术等关键技术方面都有明显进步,有些技术已经成熟应用于电网的精益化管理中。

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pest分析结构图

无人机电网巡检产业宏观环境pest分析结构图

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综上

无人机电网巡检产业面临的机遇主要有:

国家将“创新驱动发展”列为重大战略;国家电网公司、南方电网公司均有一系列的电网机巡扶持政策和发展规划;全国投运电网里程稳步增长,国家将重点投入配网改造,这为无人机电网巡检由输网拓展至配网提供了重要的需求支撑;人口红利逐渐消失,人力成本越来越高,需要智能机器人作业来取代人力作业;珠三角地区无人机产业发达,代表世界领先水平,为无人机提供良好的从业环境;无人机技术的发展将更加智能化、人性化,从而推动无人机在行业的深化应用;电网数字化、信息化管理模式为无人机电网巡检提供良好的技术环境基础。这些机遇都能有效地推动无人机电网巡检行业的发展。

无人机电网巡检产业面临的威胁主要有:

无人机安全管理体系建设滞后;无人机适航体系、操作人员资质管理体系、空域申报体系均尚未建立完整的管理法规,作业合规性挑战大。

总体而言,政策的支持、经济结构的转变、技术的快速发展以及社会人口结构的变化都为无人机电网巡检产业的发展提供了利好,相信随着无人机安全管理体系的完善和规范,无人机电网巡检产业会迎来一波爆发的浪潮。

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