本次活動(dòng)由中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、國際先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用促進(jìn)中心、鄂爾多斯國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）內(nèi)蒙古研究院、中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、中科慧拓主辦，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、智慧礦山專業(yè)委員會(huì)、「中國礦業(yè)大學(xué)（北京）-中國科學(xué)院自動(dòng)化所-中科慧拓」智慧礦山聯(lián)合基地協(xié)辦。來自政府部門、科研院校、礦山企業(yè)及供應(yīng)鏈生態(tài)伙伴的近200位領(lǐng)導(dǎo)、專家和行業(yè)同仁出席了本次活動(dòng)。

 

　　擁有完全自主產(chǎn)權(quán)

 

　　“載山”攻克礦山無人駕駛車輛三大難題

 

　　智能礦山無人化一直是中國無人駕駛技術(shù)應(yīng)用的重要場(chǎng)景之一。2020年初，國家發(fā)改委等八部門印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中明確，到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦要基本實(shí)現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系。

 

　　隨著技術(shù)不斷成熟，智能礦山建設(shè)持續(xù)落地。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全國有近400處煤礦正在開展智能化建設(shè)，總投資規(guī)模超過1000億元，投資完成率近50%。實(shí)際工作中，由于當(dāng)前礦山無人化方案是對(duì)有人駕駛車輛進(jìn)行后裝改造，因此載體本身面臨一系列亟待解決的本質(zhì)矛盾，制約了智慧礦山前進(jìn)步伐。

 

　　具體體現(xiàn)為三大難題：首先，礦用車輛底盤與后裝無人駕駛系統(tǒng)松散耦合，物理架構(gòu)與信息架構(gòu)不統(tǒng)一；其次，有人駕駛室無法滿足無人駕駛主控設(shè)備箱的防塵散熱問題，可靠性差；最后也是重要的，為有人駕駛設(shè)計(jì)的線控安全策略無法滿足無人駕駛安全需求。

　　針對(duì)這些痛點(diǎn)，陳龍介紹，從前期設(shè)計(jì)、技術(shù)調(diào)整到產(chǎn)品試驗(yàn)，經(jīng)過近兩年時(shí)間打磨，智能礦山機(jī)器人“載山CarMo”成功下線，并在內(nèi)蒙古鄂爾多斯一處露天礦進(jìn)行無人編組試運(yùn)行。“天生長在身上的無人駕駛系統(tǒng)和線控底盤，完全為礦山無人運(yùn)輸而正向設(shè)計(jì)，從根本上解決了問題。”陳龍表示，“載山CarMo”開創(chuàng)性地取消了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)無人駕駛系統(tǒng)前裝，是一款真正意義的全時(shí)無人駕駛礦山運(yùn)輸機(jī)器人。

 

　　此外，從性能上來看，“載山CarMo”還具備了三大特點(diǎn)：其一，電池電量相較同等核載純電寬體車增加50%，達(dá)到525kwh，以精準(zhǔn)控制策略發(fā)揮最大效能同時(shí)延長動(dòng)力單元使用壽命；其二，支持斜坡、高速等各類情況下不停車順滑換擋，提高行車作業(yè)效率；其三，與同載重車型相比，車體更小底盤更穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)0.3°以內(nèi)轉(zhuǎn)向的精準(zhǔn)控制，靈活穩(wěn)定應(yīng)對(duì)各種路況，保障車輛安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

　　“載山CarMo”通過整合行業(yè)資源，集中攻關(guān)多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，在底盤功能整合、核心控制算法、感知定位融合方面實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)突破，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率在95%以上，可用于露天礦山、散貨碼頭等多場(chǎng)景的重載物料運(yùn)輸。

　　鄂爾多斯市人民政府副市長孔繁飛在致辭中指出，鄂爾多斯煤炭、天然氣探明儲(chǔ)量分別占全國的1/6和1/3，去年煤炭銷量占全國1/5，對(duì)于智慧礦山建設(shè)有更高要求。首臺(tái)(套)礦山智能運(yùn)載機(jī)器人依托中國礦業(yè)大學(xué)(北京)內(nèi)蒙古研究院與中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的科研能力、先進(jìn)的技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了礦山運(yùn)輸車輛的無人駕駛、自主調(diào)度、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，極大的提高了礦山運(yùn)輸效率和安全性，大幅降低了人力成本和環(huán)境污染，有效推動(dòng)鄂爾多斯市煤炭產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

 

　　“智慧礦山之路的方向是智能裝備，而智能裝備將來要走機(jī)器人化道路。”中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）校長葛世榮指出，“載山”的發(fā)布不僅是一項(xiàng)成果的孵化，更是科技創(chuàng)新引領(lǐng)下，向清潔、低碳、智能、安全的礦山生產(chǎn)邁進(jìn)的新高度。葛院士高度認(rèn)可“載山”在自主性、控制性、智能性等技術(shù)上的國際先進(jìn)性體現(xiàn)，并期待鄂爾多斯成為智能露天礦山運(yùn)載機(jī)器人的制造基地，通過彎道超車甚至換道超車，超越小松、卡特彼勒，使我國露天礦智能裝備制造上先人一招，取得豐碩的成果。

 

　　中科院自動(dòng)化所黨委書記牟克雄在致辭中指出，中科慧拓是中科院自動(dòng)化所堅(jiān)持“四個(gè)面向”，依托研究所在自動(dòng)化控制和平行理論方面長期深厚積累孵化出的高科技企業(yè)代表，中科慧拓以自主研發(fā)的平行駕駛技術(shù)，研發(fā)了自主可控的平行礦山操作系統(tǒng)愚公，填補(bǔ)了世界極寒氣候相關(guān)領(lǐng)域的空白，在降本增效的同時(shí)，切實(shí)守護(hù)了礦山的生命和財(cái)產(chǎn)安全。“載山”的發(fā)布將是礦山智能化發(fā)展的標(biāo)志性成果，為實(shí)現(xiàn)礦山安全、智慧、綠色發(fā)展提供有力支撐，真正實(shí)現(xiàn)人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合。

 

　　重新定義礦山安全

 

　　平行智能安全員上車實(shí)現(xiàn)300%可靠

 

　　對(duì)于礦山生產(chǎn)運(yùn)營來說，安全永遠(yuǎn)是第一要義。應(yīng)急管理部部長王祥喜此前表示，要把防止重特大事故作為重中之重，“要大力推進(jìn)科技興安，推廣使用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)裝備，在某些高危行業(yè)，通過機(jī)械化減人，自動(dòng)化、智能化來換人。”

 

　　4月27日，內(nèi)蒙古印發(fā)《進(jìn)一步加強(qiáng)全區(qū)露天煤礦安全管理若干措施的通知》，要求對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)量大、現(xiàn)場(chǎng)管理好、技術(shù)人員配備強(qiáng)的露天煤礦，推動(dòng)無人駕駛、邊坡雷達(dá)監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，通過智能化、信息化建設(shè)改造，進(jìn)一步提升安全生產(chǎn)水平。

 

　　對(duì)于露天礦山開采運(yùn)輸來說，“少人則安無人則安”是根本理念和目標(biāo)。自2017年起，中科慧拓便開啟了無人礦山技術(shù)的產(chǎn)品化進(jìn)程，自2019年在大唐集團(tuán)寶利煤礦落地國內(nèi)首個(gè)無人運(yùn)輸系統(tǒng)商業(yè)化運(yùn)營項(xiàng)目，中科慧拓已承擔(dān)絕大多數(shù)全國產(chǎn)量前十大煤礦的智慧礦山無人化項(xiàng)目，在冶金、有色、水泥行業(yè)也打造了標(biāo)桿意義的無人化項(xiàng)目。

 

　　陳龍介紹，此次發(fā)布“載山CarMo”首要任務(wù)就是面向礦山安全保障。取消傳統(tǒng)駕駛室的全新設(shè)計(jì)，徹底將駕駛?cè)藛T從危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)景解放出來，真正意義上推動(dòng)實(shí)現(xiàn)礦山本質(zhì)安全高質(zhì)量發(fā)展。

 

　　同時(shí)，“載山CarMo”具備無人駕駛、近程遙控、遠(yuǎn)程駕駛?cè)N控制模式，可以滿足多場(chǎng)景多工況下運(yùn)行需求，具備實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的環(huán)境感知能力，遇障礙物可自主選擇等障或避障繞行；多傳感器融合定位提供厘米級(jí)的精準(zhǔn)定位。同時(shí)，基于精準(zhǔn)控制和智能決策，可自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜路況，與挖機(jī)終端協(xié)同作業(yè)，自動(dòng)完成裝載作業(yè)。

 

　　“載山CarMo”高度智能化、無人化的背后，是一套安全閉環(huán)的平行礦山操作系統(tǒng)支持。中科慧拓有著近30年的技術(shù)沉淀，在全球礦山無人化第一人王飛躍教授指導(dǎo)下，核心技術(shù)歷經(jīng)了智能平行駕駛系統(tǒng)、平行工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的完善,到如今完美適配系統(tǒng)平臺(tái)的新能源運(yùn)載裝備（OS+P+V）的發(fā)布。

 

　　中科慧拓領(lǐng)先行業(yè)走過常態(tài)化安全員下車無人駕駛階段，智能礦山迎來了“平行智能安全員上車”的下一個(gè)時(shí)代。愚公YUGONG平行礦山操作系統(tǒng)的技術(shù)支持下，車輛運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化實(shí)時(shí)同步上傳，實(shí)現(xiàn)駕駛員遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作。同時(shí)平行仿真系統(tǒng)中，礦山礦車1:1還原模擬會(huì)車、跟車、繞障、邊坡卸載等危險(xiǎn)工況，進(jìn)行全天候、全時(shí)段、全過程測(cè)試，深入驗(yàn)證礦卡的安全運(yùn)載方案大幅降低實(shí)地測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)人車安全保障升級(jí)。

 

　　中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中科慧拓首席科學(xué)家王飛躍表示，通過讓參與生產(chǎn)的人、物、系統(tǒng)在虛擬世界“吃多塹”，在現(xiàn)實(shí)世界“長多智”，人工系統(tǒng)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)和平行執(zhí)行三套系統(tǒng)各司其職，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了300%的可靠性，保障了300%的安全。

 

　　布局新能源創(chuàng)新應(yīng)用

 

　　計(jì)劃打造新時(shí)代礦山安全運(yùn)行樣板工程

 

　　此次新發(fā)布的首臺(tái)套新能源無人運(yùn)載裝備，相比于傳統(tǒng)燃油車，具有人工、能耗、綠色、智能、安全等多方面優(yōu)勢(shì)。

 

　　新裝備不僅可以降低人工成本60萬；在能耗方面，新能源相較于傳統(tǒng)燃油車，僅重載上坡綜合節(jié)省能耗成本就可達(dá)到約81.9%；節(jié)能減排方面，每萬臺(tái)新能源替代燃油車，一年將節(jié)約柴油消耗22億升、減少四項(xiàng)污染物排放3.88萬噸、減少CO?排放578萬噸。

 

　　多年來，中科慧拓積極推動(dòng)智能化發(fā)展，以科技創(chuàng)新助力礦山智能化、無人化建設(shè)，積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)下，國家加速布局新能源產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)能源礦山的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

 

　　陳龍介紹，未來礦山智能機(jī)器人將會(huì)是新能源化、無人化、智能化系列產(chǎn)品，將具體解決運(yùn)載噸位提升、充換電一體、氫能的使用、適配更豐富的場(chǎng)景等問題。

 

　　首臺(tái)套成果發(fā)布后，中科慧拓現(xiàn)場(chǎng)與各方達(dá)成一系列合作意向。中科慧拓與國先中心達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，聚焦前沿科技創(chuàng)新突破、成果轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)室體系創(chuàng)新等領(lǐng)域展開合作事宜；與中國礦業(yè)大學(xué)（北京）內(nèi)蒙古研究院達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，在礦山無人駕駛技術(shù)平臺(tái)載體建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化等方面進(jìn)行深度合作；與7家能源礦業(yè)企業(yè)達(dá)成意向訂單簽約，已收到累計(jì)200臺(tái)意向訂單；與25家生態(tài)伙伴企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議；與華測(cè)導(dǎo)航、速騰聚創(chuàng)、睿創(chuàng)微納達(dá)成供應(yīng)鏈伙伴戰(zhàn)略合作協(xié)議。

 

　　對(duì)于新載體的落地，中科慧拓已有明確的“日程表”。基于新載體推出的閉環(huán)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，中科慧拓計(jì)劃打造至少多個(gè)礦山智能機(jī)器人新時(shí)代的礦山安全運(yùn)行樣板工程，后續(xù)就是大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，用技術(shù)踐行礦山本質(zhì)安全。陳龍介紹，新時(shí)代礦山安全運(yùn)行樣板工程的落地，將融合政府部門、礦方客戶、方案實(shí)施方、供應(yīng)鏈伙伴等全生態(tài)的配合參與，中科慧拓和礦方的完美配合將起引領(lǐng)作用。

 

　　融合拓展“政產(chǎn)學(xué)研用”生態(tài)

 

　　共建安全高效綠色的智慧礦山終局

 

　　二十屆中央全面深化改革委員會(huì)第一次會(huì)議審議通過的《關(guān)于強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位的意見》，強(qiáng)調(diào)推動(dòng)形成企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研高效協(xié)同深度融合的創(chuàng)新體系。

 

　　智慧礦山的終局，是實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全、高效、綠色、節(jié)能目標(biāo)。這需要推動(dòng)形成企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研高效協(xié)同深度融合的創(chuàng)新體系，協(xié)調(diào)發(fā)揮好政府、高校、科研院所和各類所有制企業(yè)的作用，拓展形成一套完善順暢的“政產(chǎn)學(xué)研用”生態(tài)機(jī)制。

 

　　中科慧拓作為科技企業(yè)，具備科技創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在三大抓手：開放的愚公平行操作系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以及天然適配無人駕駛的新能源載體，使得我們?cè)谛袠I(yè)內(nèi)具有絕無僅有的優(yōu)勢(shì)。”陳龍介紹，載體是為了更好提供服務(wù)而做，最終通過將礦山運(yùn)行的數(shù)據(jù)收集納入系統(tǒng)整理分析，探索礦山生產(chǎn)最高效最安全的運(yùn)營狀態(tài)，形成一套最安全、最高效、最低碳綠色的智慧礦山方案。

 

　　新能源載體的生產(chǎn)是一個(gè)劃時(shí)代標(biāo)志，但核心實(shí)力還是以載體為終局版本所形成的平臺(tái)數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)行業(yè)的支撐是最大的。中科慧拓可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面收集整理，深入契合生產(chǎn)管理，與客戶和合作伙伴產(chǎn)生深度鏈接，不僅解決礦方提升效率、降低成本、鞏固安全的需求，更是服務(wù)國家能源數(shù)據(jù)安全戰(zhàn)略。陳龍介紹，“中科慧拓的企業(yè)使命，是要通過與能源礦山企業(yè)合作，助力共創(chuàng)國家能源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為國家能源提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。”

 

　　中科慧拓堅(jiān)信，將眼光投向更長的時(shí)間維度，直面問題的本質(zhì)，是解決問題的捷徑。不論面向企業(yè)自身戰(zhàn)略調(diào)整、還是行業(yè)協(xié)同發(fā)展，中科慧拓提出了一個(gè)在礦山作業(yè)中使用人工智能的治理框架，即朝著在礦業(yè)中實(shí)現(xiàn)倫理、社會(huì)責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展（ERS）的方向，進(jìn)一步探索為礦業(yè)改善工作條件、提高礦工幸福感、對(duì)環(huán)境更加友好的技術(shù)研發(fā)，以及產(chǎn)業(yè)集群和人才培養(yǎng)。