“用數(shù)字化推動(dòng)礦山綠色轉(zhuǎn)型”——《財(cái)富》專訪三一智礦總經(jīng)理馬巍

2024年01月17日 21:30 三一智礦科技有限公司責(zé)編：戚金榮作者：三一智礦科技有限公司

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數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮席卷而來(lái)，對(duì)于“數(shù)實(shí)融合”的實(shí)干派企業(yè)家而言，他們的選擇也正在引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新潮流。因此，《財(cái)富》（中文版）特邀助力千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的騰訊云，共創(chuàng)“500強(qiáng)企業(yè)的數(shù)字化之選”主題系列專訪。本期，《財(cái)富》（中文版）走進(jìn)三一智礦，共同探討了在工業(yè)革命的新浪潮中，三一智礦如何抓住機(jī)遇，從傳統(tǒng)的重型機(jī)械制造商轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑鉀Q方案的提供者。

鄂爾多斯，在蒙語(yǔ)中意為“眾多的宮帳”與“水草豐沛之地”。作為蒙族人心中的圣地，除去繼承了先祖豪邁雄心的千年圖騰，來(lái)自地表之下的饋贈(zèng)——礦藏，也構(gòu)筑起這片蒼茫高原的未來(lái)愿景。

作為國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的14個(gè)大型煤炭基地之一，鄂爾多斯坐擁最為重要的煤礦產(chǎn)區(qū)之一的東勝煤田，僅市內(nèi)已探明煤炭?jī)?chǔ)量就高達(dá)2102億噸，約占中國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的六分之一。在廣袤的準(zhǔn)格爾旗與達(dá)拉特旗地區(qū)，形形色色的礦車在星羅棋布的中大型露天礦中川流不息，一支“無(wú)人”礦車集群引來(lái)了最多的目光。即使沒(méi)有傳統(tǒng)意義的駕駛員，整支隊(duì)伍依舊能夠有條不紊地參與礦石或土石方的運(yùn)輸。

“我們有大概五十臺(tái)集群的智能化無(wú)人礦車進(jìn)行常態(tài)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，目前應(yīng)該是國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的單坑無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)車隊(duì)。”聲音的主人來(lái)自三一智礦總經(jīng)理馬巍。作為一家成立不到六年的企業(yè)，三一智礦卻有志向“趟”出一條數(shù)智化與綠色可持續(xù)的未來(lái)出路，引領(lǐng)傳統(tǒng)礦業(yè)走向數(shù)智化變革時(shí)代。

“無(wú)人化”到“智慧礦山”

中國(guó)作為礦業(yè)大國(guó)，擁有數(shù)量龐大的各類礦山。尤其是煤礦開(kāi)采中，中大型露天礦生產(chǎn)占比舉足輕重。根據(jù)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，全國(guó)范圍內(nèi)共有露天煤礦達(dá)到357處，千萬(wàn)噸級(jí)露天礦超過(guò)30處，總產(chǎn)能高達(dá)11.62億噸。平均每個(gè)露天煤礦的年產(chǎn)能為325萬(wàn)噸，約是井工礦的3倍，以占比約8%的煤礦數(shù)量貢獻(xiàn)了全國(guó)23%的煤炭產(chǎn)量。

但露天礦區(qū)及整體礦業(yè)也面臨著一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。首先是安全性，礦區(qū)常面臨滑坡、坍塌等自然災(zāi)害的威脅。相對(duì)惡劣的天氣和環(huán)境條件，如極高或極低溫度，也對(duì)從業(yè)人員帶來(lái)困擾。其次，礦區(qū)從業(yè)人員也長(zhǎng)期面臨短缺。同時(shí)，傳統(tǒng)的有人駕駛運(yùn)輸行業(yè)培訓(xùn)周期長(zhǎng)、工作強(qiáng)度高，枯燥、乏味和封閉的工作環(huán)境對(duì)于新世代來(lái)說(shuō)缺乏足夠的吸引力。同等薪資水平下，年輕人也更愿意前往其他行業(yè)尋找就業(yè)機(jī)會(huì)。雖然機(jī)械化、自動(dòng)化設(shè)備的持續(xù)引入，減少了傳統(tǒng)礦業(yè)的人工參與度，但依舊未能滿足龐大的生產(chǎn)需求。

隨著5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的迅速迭代，傳統(tǒng)礦業(yè)也面臨數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型?！盁o(wú)人化”則是“智慧礦山”這一整體概念的基礎(chǔ)。馬巍表示，這一過(guò)程中“無(wú)人”是最高的標(biāo)準(zhǔn)，也是最低的門(mén)檻。首先，無(wú)人駕駛礦車運(yùn)營(yíng)使從業(yè)人員遠(yuǎn)離作業(yè)一線，顯著降低高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的人員數(shù)量，進(jìn)而減少事故發(fā)生的可能性，大大提高了行業(yè)的安全性。其次，無(wú)人駕駛礦車能實(shí)現(xiàn)全天候的連續(xù)作業(yè)，突破了傳統(tǒng)礦業(yè)工作時(shí)間的限制，顯著提升了運(yùn)輸效率和生產(chǎn)力。此外，無(wú)人駕駛礦車能夠集成進(jìn)入數(shù)字化和自動(dòng)化的礦山管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化分配、路徑規(guī)劃和作業(yè)調(diào)度，從而提高整體作業(yè)效率。精細(xì)化管理下的精準(zhǔn)作業(yè)與節(jié)能減排也可以大幅度降低傳統(tǒng)礦業(yè)開(kāi)采帶來(lái)的環(huán)境污染，使產(chǎn)業(yè)更加綠色。

打造一個(gè)完整的智慧礦山運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)也有兩個(gè)難點(diǎn)，一個(gè)是工具側(cè)，如何對(duì)礦山工具和生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)，包括無(wú)人化裝備和生產(chǎn)流程的數(shù)字監(jiān)控。第二點(diǎn)是數(shù)據(jù)側(cè)，如何將單車數(shù)據(jù)與云端分析平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)集成在同一個(gè)系統(tǒng)中，基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化決策，利用人工智能分析數(shù)據(jù)以做出科學(xué)管理決策，從而完成礦山各作業(yè)環(huán)節(jié)交互協(xié)同的一體化。對(duì)此，馬巍坦言，三一智礦在“硬件”與“軟件”方面都獲得了巨大的助力，從而能更加堅(jiān)定地邁出開(kāi)拓的步伐。

工具側(cè)，重工基因保障“硬實(shí)力”

在我國(guó)，露天礦開(kāi)采運(yùn)營(yíng)的成本主要集中在采、運(yùn)、排作業(yè)環(huán)節(jié)，無(wú)論是生產(chǎn)端還是運(yùn)輸端，都離不開(kāi)相關(guān)設(shè)備的使用與支持。同時(shí)，數(shù)智化下的智慧礦山對(duì)設(shè)備要求更為精密，不僅要求單設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)自如，還需要保障各環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)響應(yīng)協(xié)調(diào)。以無(wú)人駕駛寬體車而言，就有諸如線控底盤(pán)、感知融合、智能調(diào)度、規(guī)劃控制以及5G傳輸?shù)榷囗?xiàng)技術(shù)及設(shè)備的整合。早期國(guó)內(nèi)廠商與頭部礦企的解決方案大部分都集中在與相關(guān)技術(shù)公司合作對(duì)現(xiàn)有主機(jī)設(shè)備進(jìn)行智能化改裝和升級(jí)迭代，缺乏規(guī)模制造正向前裝整車的能力。

“與國(guó)內(nèi)、外的友商相比，三一重工可提供十分齊全的成套礦山設(shè)備，這是我們的優(yōu)勢(shì)之一?！瘪R巍如是說(shuō)道。三一智礦的“出身”決定了擁有“重工”基因的它，有能力完成無(wú)人化前裝設(shè)備的生產(chǎn)。1994年便成立的三一重工股份有限公司長(zhǎng)期為市場(chǎng)提了傳統(tǒng)土方作業(yè)所需的混凝土機(jī)械、挖掘機(jī)械、起重機(jī)械、筑路機(jī)械、樁工機(jī)械等全系列產(chǎn)品，保障新設(shè)備的品質(zhì)與產(chǎn)能滿足市場(chǎng)的用戶側(cè)需求。在技術(shù)研發(fā)層面，三一重工的制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)與研發(fā)團(tuán)隊(duì)也可以支持三一智礦在新技術(shù)、新產(chǎn)品方面的開(kāi)發(fā)。從而實(shí)現(xiàn)三一智礦在傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上有能力為自身的智慧礦山方案“量體裁衣”，打造可常態(tài)運(yùn)營(yíng)的落地方案。以2019年三一智礦推出的SKT90Ei礦用無(wú)人駕駛純電動(dòng)寬體自卸車為例，不僅滿足了智慧礦山在運(yùn)輸設(shè)備方面的需求，其新能源動(dòng)力還顯著減少了傳統(tǒng)柴油動(dòng)力車輛造成的排放污染。這不僅提升了礦山的運(yùn)營(yíng)效率，還有助于實(shí)現(xiàn)低碳、綠色的礦山建設(shè)目標(biāo)。

數(shù)據(jù)側(cè)，攜手頭部云服務(wù)商打造未來(lái)方案

在智慧礦山的構(gòu)建中，硬件設(shè)備如無(wú)人駕駛卡車、智能化挖掘機(jī)、監(jiān)控設(shè)備等扮演著基礎(chǔ)載體的角色，是實(shí)現(xiàn)智慧礦山的物理基礎(chǔ)，其背后的“靈魂”則是核心智能化云端技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策系統(tǒng)。通過(guò)在硬件設(shè)備中集成先進(jìn)的傳感器和通信技術(shù)，大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以被收集并傳輸至中心處理系統(tǒng)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策系統(tǒng)還能基于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)分析，提出改善建議，如設(shè)備維護(hù)的最佳時(shí)機(jī)、資源利用的最優(yōu)方案等，實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧礦山的高效運(yùn)營(yíng)。對(duì)于智能礦山的運(yùn)營(yíng)者而言，數(shù)智化全平臺(tái)系統(tǒng)的建立則需要與優(yōu)秀的云服務(wù)商在優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域“跨界合作”。

例如，在礦山的嚴(yán)酷環(huán)境下，任何延遲和不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致重大安全事故。早期的“無(wú)人駕駛”礦車情景中，實(shí)時(shí)畫(huà)面與業(yè)務(wù)操作無(wú)法做到同步低延遲、低丟包，畫(huà)面信息傳送到遠(yuǎn)程駕駛艙屏幕上需要經(jīng)歷諸如攝像頭采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼、渲染等環(huán)節(jié)，行業(yè)內(nèi)平均延遲在300毫秒左右。而這樣的延時(shí)，意味著，車輛若以30公里時(shí)速前進(jìn)，會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)程駕駛員從屏幕看到的車輛與障礙物距離，比兩者實(shí)際的物理距離遠(yuǎn)2.5米，這會(huì)影響駕駛員的判斷，帶來(lái)安全隱患并降低駕駛效率。這類安全隱患也迫使早期“無(wú)人駕駛”礦車，依舊需要安全員坐在車輛內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控和接管。只有低于200毫秒的延遲，才能做到人不用登車，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端駕駛艙的感知與現(xiàn)場(chǎng)駕駛的體驗(yàn)接近。也能避免自動(dòng)駕駛失效后，無(wú)法通過(guò)遠(yuǎn)端系統(tǒng)接管車輛。

三一智礦選擇與中國(guó)領(lǐng)先的云服務(wù)商騰訊云深度合作，打造了5G遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控產(chǎn)品及解決方案?！耙粢曨l傳輸對(duì)于我們來(lái)講是繞不過(guò)去的核心技術(shù)。在與騰訊云的交流中，我們了解到騰訊云有這樣的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)時(shí)延100毫秒以內(nèi)，對(duì)比很多友商更具優(yōu)勢(shì)?！瘪R巍闡述與騰訊云的合作，“可能對(duì)通訊行業(yè)并不算什么，但是在工業(yè)級(jí)而言，100毫秒代表的意義非常重大?！?因?yàn)檫@關(guān)乎礦卡遠(yuǎn)程駕駛的安全。

騰訊云的技術(shù)底氣也是此次合作的關(guān)鍵。二十年C端市場(chǎng)的技術(shù)積累，騰訊云音視頻已構(gòu)建覆蓋全球的騰訊云RT-ONE?音視頻通信網(wǎng)絡(luò)，擁有業(yè)界領(lǐng)先的完整PaaS平臺(tái)，其中衍生出超100個(gè)場(chǎng)景應(yīng)用實(shí)踐，滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)r(shí)延和穩(wěn)定性的高要求。在與三一智礦的合作中，用騰訊云音視頻業(yè)務(wù)副總經(jīng)理王軍的話說(shuō)：“我們最關(guān)心兩個(gè)指標(biāo)一個(gè)叫超低時(shí)延，第二個(gè)叫卡頓?！睘榱藨?yīng)對(duì)礦車在無(wú)線信號(hào)不穩(wěn)定環(huán)境中移動(dòng)時(shí)畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)碾y題，騰訊云采用5G與音視頻傳輸技術(shù)，自主研發(fā)了一系列解決方案。這些方案包括面向5G的擁塞控制增強(qiáng)技術(shù)、適應(yīng)移動(dòng)環(huán)境的高動(dòng)態(tài)碼率控制技術(shù)，以及針對(duì)鏈路的抗丟包增強(qiáng)技術(shù)。另外針對(duì)運(yùn)營(yíng)中，初期一線駕駛員反饋二維視覺(jué)畫(huà)面缺乏深度信息，影響部分場(chǎng)景遠(yuǎn)程操作效率的問(wèn)題，騰訊云花費(fèi)半年時(shí)間攻關(guān)大視角裸眼3D視頻傳輸技術(shù)，并落地應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)使用反饋滿意度顯著提升。

同心奮進(jìn)，助力行業(yè)發(fā)展

三一智礦的成立，在礦山行業(yè)中首次實(shí)現(xiàn)整個(gè)無(wú)人化前裝設(shè)備的研發(fā)和商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。三一智礦整合集團(tuán)及外部資源，創(chuàng)建了一套行業(yè)內(nèi)和客戶都認(rèn)可的智慧礦山解決方案。這一成就標(biāo)志著從試驗(yàn)性改裝階段向正向設(shè)計(jì)的商業(yè)化階段的轉(zhuǎn)變。但在馬巍看來(lái)，行業(yè)的革新與進(jìn)步與智能化目標(biāo)達(dá)成絕不會(huì)只因一、兩方參與者和“跨界”合作者而得以實(shí)現(xiàn)。行業(yè)的健康發(fā)展需要更多的力量加入，構(gòu)筑全行業(yè)長(zhǎng)期的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，從業(yè)者不應(yīng)僅是為了商業(yè)利益，更應(yīng)重視長(zhǎng)期投入和社會(huì)價(jià)值。他期待更多的優(yōu)秀企業(yè)參與競(jìng)爭(zhēng)和合作，共同推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。王軍也表示，騰訊云與三一智礦的合作樣本為國(guó)內(nèi)行業(yè)提供規(guī)模化復(fù)制的參考，加速行業(yè)發(fā)展。未來(lái)騰訊云會(huì)積極與三一和其他伙伴共同工作，協(xié)調(diào)上下游共贏發(fā)展，推動(dòng)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)智化。

后記

近日，全國(guó)礦山安全生產(chǎn)工作會(huì)議上，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，2024年我國(guó)將推進(jìn)礦山安全科技賦能，強(qiáng)化科技支撐能力建設(shè)，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)和先進(jìn)適用裝備攻關(guān)，強(qiáng)化礦山安全信息化、智能化建設(shè)。

列寧曾說(shuō)：“沒(méi)有煤炭工業(yè)，任何現(xiàn)代工業(yè)和任何工廠都是不可設(shè)想的。煤是工業(yè)的真正的糧食?！睂?duì)于當(dāng)前的中國(guó)而言，完成礦山數(shù)字化智能礦山轉(zhuǎn)型，進(jìn)而推動(dòng)綠色礦山轉(zhuǎn)型，將是保障國(guó)家能源變革遠(yuǎn)景實(shí)現(xiàn)，完成“雙碳”戰(zhàn)略與“3060”目標(biāo)至關(guān)重要的一環(huán)。

馬巍在采訪中表示：“做一個(gè)公司的時(shí)候，它最終的結(jié)果必然要為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值，這也要求必須有一條成熟的商業(yè)落地的計(jì)劃和實(shí)踐。”當(dāng)我們將目光轉(zhuǎn)向潮腦梁煤礦，我們知道他所言非虛。從實(shí)驗(yàn)室到礦山，從模擬到實(shí)際運(yùn)營(yíng)，從有人到無(wú)人，三一智礦與他的伙伴們共同助力中國(guó)礦業(yè)走向安全、高效、經(jīng)濟(jì)、智慧與可持續(xù)的未來(lái)。

特刊 | 文中相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容均來(lái)源于采訪與公開(kāi)信息資料，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。

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