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盟識科技以智能機器人技術,引領露天礦山智能化變革

2024-02-19科技

技術的進步和產業的變革需求,推動了機器人技術在各行各業的廣泛套用,同時創造了巨大的商業機會。無人駕駛作為移動機器人套用的重要形式,近年來持續吸引資本、人才的不斷加持,經過10余年的不斷探索,其套用場景正在不斷裂變分化,同時產業路徑也越來越清晰。

國內外,近20年,針對無人駕駛商業化探索投入了巨量資源,L4級商業化落地的重任率先落至礦山、港口、廠區等相對封閉的生產物流場景,也被認為是可以最先實作商業閉環的無人駕駛套用場景。其中,基於經濟發展中的基礎性地位、需求的真實性、迫切性,以及市場價值體量,露天礦山無人化運作的迫切性和可行性格外凸顯。疊加「綠色礦山」、「智能礦山」、以露天煤礦等為代表的礦山無人化智能開采已上升為國家戰略,礦山無人駕駛商業閉環正加速到來。

基於多年的技術積累和實戰經驗,面向未來的智能機器人科技公司——盟識科技,已經走在了行業前列。從完備的無人駕駛成套軟硬件解決方案、到智能礦山全流程整體管控系統,從成套無人化方案驗證到多個礦區無人化運輸專案落地營運,五年來,盟識科技團隊深入礦山現場,打磨技術與營運體系,不斷提升技術、產品矩陣覆蓋礦山生產管控流程的全面性和成熟度,堅持為客戶創造價值,正在迎來高速發展期。

露天礦山產業升級需求迫切,低碳智能發展路徑清晰

作為經濟社會發展的重要源頭,礦產資源在改革開放後的四十多年裏創造巨大財富的同時,也隨著時間的推移和中國國民經濟的新形勢、新變化,面臨越來越多的挑戰。這些年來國家部委和各省市密集出台一系列相關政策和行動計劃,可見傳統礦山運作模式改造升級的迫切性與日俱增。

當前,中國在不斷深入推進經濟轉型升級,在23年年尾召開的中央經濟工作會議上,黨中央立足新時代的新形勢、新挑戰,提出「必須把堅持高質素發展作為新時代的硬道理」,為今後經濟工作提供了根本遵循和行動指南。在這樣的大形勢下,工業生產各個領域將迎來新一輪「工業革命」。以科技創新推動產業創新,將高新技術與傳統技術裝備、管理融合,實作產業轉型升級成為未來主要發展趨勢。國家礦山安全監察局同樣指出:「要加速推進礦山企業升級改造,杜絕落後 產能 低水平重復建設,淘汰結束落後產能,切實提升礦山機械化、自動化、智能化水平。」 加快礦山智能化建設發展成為礦山企業轉型、高質素發展的必由之路。

一直以來,礦山復雜的環境條件、高發的安全事故、高能耗、高碳排放是行業沈屙宿疾。

在礦山安全問題方面,露天礦中因為作業條件差、器材密集、現場變動因素多,易發生機械傷害、爆破事故、電氣事故、塌方、滑坡、火災等事故。2022年,全國礦山礦業共發生事故367起、死亡518人;2023年2月,內蒙阿拉善發生礦難,塌方滑坡事故造成53人喪生,損失和延伸影響巨大,相關行業主管部門數十人被問責處罰,全國範圍內的礦山停產核查、整改、停工,損失巨大,礦山安全生產,責任重於泰山。

在碳排放方面,近日,國務院釋出【空氣質素持續改善行動計劃】,作為國家層面的第三個大氣汙染防治行動計劃,其針對高耗能產業、能源及交通結構最佳化,特別強調要推進礦山生態環境綜合整治。

中國礦山行業人力資源現狀同樣面臨許多挑戰。人才結構不合理,人才流失嚴重,高技能人才短缺;年齡結構不合理,露天礦內司機的平均年齡已經超過50歲,從業人員年齡結構趨於老化。伴隨著這兩個問題隨之而來的,是人力成本不斷增加,當前就業選擇多,從業意願低。礦業企業要想吸引勞動力,只有不斷提升薪金待遇,近五年來,礦山司機群體薪資上漲近50%,盡管如此,依然面臨持續的人力不足情況,未來後繼無人並非危言聳聽。

在新形勢下,為推動礦山生產模式改進,國家與地方政府出台各類政策,全面引導和鼓勵露天礦山行業推進智能化、無人化技術套用。2020年【關於加快煤礦智能化發展的指導意見】釋出,要求到2025年,大型煤礦和災害嚴重煤礦要基本實作智能化,露天煤礦實作智能連續作業和無人化運輸,為此,全國各省市相關行業引導政策密集出台。

比如內蒙古隨後不久就在2020年6月印發【關於加快全區煤礦智能化建設的實施意見】;新疆於2023年7月印發【新疆維吾爾自治區煤礦智能化建設三年行動計劃】;同年9月,中辦、國辦還印發了【關於進一步加強礦山安全生產工作的意見】,進一步明確了國家對於機械化換人、自動化減人、智能化無人的「綠色礦山」智能技術支持等。不難發現,無論是綠色生態需求,還是提升安全,解決勞動力短缺和降本增效等痛點型需求,抑或是面對行業加劇的競爭態勢,以及產業高質素發展趨勢,傳統生產模式變革都迫在眉睫。

事實上,市場已經看到了礦區無人駕駛技術落地的可行性,小至新創企業,大到國家層面,都在積極推廣該領域的發展與套用。就像雨後春筍,以無人駕駛運輸為代表的智能化套用專案近年來接連在露天礦山落地和推廣,行業變革趨勢已經形成。

緊隨行業趨勢,助力綠色智慧發展 「加速度」

伴隨行業趨勢明確,一個巨大的藍海市場已呈現在面前。當下,智慧礦山不僅被公認為是煤礦行業數碼化轉型的「新藍海」,也是汽車智能化變革下的千億賽道。根據盟識科技創始人&CEO邱長伍給出的數據, 目前,國內各類礦山超過4萬座,其中,露天礦山約6000座,這些露天礦山中,已經實作智能化開采的卻寥寥可數。

露天礦內每年的挖礦、剝離土方等計算在一起可以達到千億噸左右,超過40萬台的作業裝備在這些場景中工作,每年挖運支出規模在4000億左右。透過套用無人駕駛技術,能夠在傳統的生產營運模式基礎上提升利潤空間15%到20% ,這是一個非常有吸重力的市場。」邱長伍談到。

中研普華產業院【2023-2028年中國智慧礦山行業發展現狀分析及投資前景 預測 研究報告】也顯示,目前,煤炭智能化開采還處於示範階段,適用於條件較好的工作面,隨著技術水平的提升, 未來10-20年內或將大範圍套用。未來該市場規模將在2000-8000億,智慧礦山數千億級市場逐步起航。

本著「以智能機器人技術助力人類生活更美好」的初心,盟識科技期望透過機器人技術將人從危臟苦累的場景中解脫出來。作為國內率先攻克露天礦山場景無人駕駛系統解決方案的供應商之一,盟識科技基於豐富的工業控制、移動機器人相關技術沈澱,在經過自動駕駛在生產物流場景的早期開拓推廣後,2022年開始,公司業務落地案例和規模逐漸增多, 2023年,盟識科技在手訂單量快速增長,已突破8億元,公司發展將進入新階段。

2023年,露天礦山方向,無人駕駛部署規模開始放大,行業發展同步進入了新階段。這一年,盟識打造的廣西首個純電礦卡無人駕駛專案正式營運,實作了礦區內運輸作業全面無人化和綠色化。專案采用百噸級純電礦卡,具備 新能源 、大噸位、智能無人等特點, 無人化營運半年,運輸裏程近10萬公裏,作業量近300萬噸 ,全面改善了礦區整體管控水平糊人員工作條件,此專案的正式營運,也標誌著廣西在綠色迴圈經濟發展上又邁出重要一步。

圖 | 盟識科技·廣西首個純電礦卡無人駕駛專案

也是在這一年,在昔日樓蘭故地,盟識科技聯合國內鋰業巨頭——誌存鋰業集團,於若羌打造的行業首個全礦智能綠色礦山全面投產執行。這也是盟識科技以「智能、綠色、融合」為核心,落地建設的行業首個全面覆蓋采、運、選全流程的整體礦山智能化管控系統。

若羌誌存鋰礦無人作業運距長達30公裏,是目前國內礦區L4級自動駕駛最長運距的套用專案, 蒼茫戈壁,綠色車身的純電無人車輛往來馳騁,成為點綴在這茫茫沙漠、千裏戈壁中的一顆明珠,為地區經濟高質素發展樹立了一個樣板。

在誌存集團全面考察、了解盟識技術實力與產品體系基礎上,雙方針對其新疆多地分布的礦山與後加工體系,提出了實作生產過程全面管控的資訊化與智能化需求。基於盟識科技自有解決方案體系與使用者需求,盟識科技首先針對新疆誌存碳酸鋰生產線全過程,配套設計了數據自動化采集系統,其次客製開發了滿足模組化、可復制的生產過程監控管理系統, 該系統全面覆蓋新疆誌存「采、運、選、精加工」整套流程,實作資訊即時匯集與生產管控快速響應,為誌存提升管理資訊化與精益管控,提供了良好支持。

圖 | 盟識科技·若羌全礦智能綠色礦山

務實創新,鑄就礦山「智」變

在政策支撐及行業態勢向好的情況下,盟識科技多年來在技術研發和科技創新領域不吝投入,構建自動駕駛核心軟硬件控制系統技術與產品優勢,向使用者提供成套的解決方案與營運服務。

盟識科技自主研發的「雲、邊、端」無人運輸系統解決方案,充分考慮作業場景特點與要求,由車端無人駕駛系統,多邊分布的集控生產排程平台及公有雲部署的雲端運維支持系統組成。該方案擁有極高的部署效率、服務效率和極低運維成本,其效能和可靠性透過在礦區、港口、場區等眾多場景下的長時間營運,得到了充分驗證,具備安全性高、場景與平台通用性強、執行效率高、服務響應快等特點, 綜合可減少人力80%,提升效益15%,並延長工作時間10%以上。

具體來看,在安全性層面,該系統在硬件以及軟件設計上充分套用冗余安全設計,實作多重安全管控,確保任意單點故障,系統功能可降級但不失控,全力保障系統穩定性與安全性;在場景與平台通用性層面,系統軟硬件采用分層與模組化設計,可靈活適配各個客戶場景特定需求與各類車輛平台,實作靈活客製與快速部署。

在執行效率層面,系統作業流程劃分為任務層級與序列作業單元,在不同層級全面最佳化,降低時間耗費,達成整體作業效率最優;在服務響應層面,從系統設計之初,就充分考慮如何高效為客戶群體和生產現場提供服務與技術支持,實作解決方案體系全生命周期的高效服務。

基於軟硬件全棧技術布局戰略,盟識科技自研了包括模組化環境感知系統、高精全工況定位系統、高效能決策控制器、車輛域控制器、車輛線控平台、智能車聯方案、雲服務平台、仿真系統等核心軟硬件關鍵技術。

面向量產的高階智能駕駛域控解決方案,包括HPU和ADU域控制器,可實作智駕域和底盤域的功能需求覆蓋,均透過了嚴格的車規級產品驗證和測試。針對自動駕駛多傳感器融合,該域控方案配有多達10路千兆乙太網路及車載乙太網路介面、8路序列相機介面、10路CAN介面、2路Lin介面以及16路GPIO,滿足激光雷達、高精度慣性導航、車規級網絡攝影機、毫米波、超聲波等傳感器組合輸入輸出要求,可靈活適配各類車輛底盤及後裝器材接入。

圖 | 盟識科技·自動駕駛控制器&感知決策運算單元

在邱長伍看來,「無人駕駛作業系統僅是礦山智能化系統中技術壁壘最高的一個子系統,是智慧礦山建設工作中最具挑戰性的環節,而礦山整體的智能化管控,意味著要實作礦區內所有生產要素,以及礦區環境監測、生產活動、管理過程的全面資訊化與智能化,而自動駕駛技術套用則是現場生產過程自動化與智能化的必然選擇。」

什麽是智慧礦山?智慧,來源於人可以自主地汲取知識和經驗,理解我們身邊的人、事、物,自主的思考、分析、決策和執行。對於礦山而言,其智慧化同樣需要能夠實作自主的感知、分析、決策和控制。智慧礦山包含生產管理、器材管理、物流管理等多個關鍵系統和子系統,其建設並非是無人駕駛、物聯網、大數據、人工智能等技術的簡單堆積,而是需要構建數據邏輯與套用處理的閉環,面向礦山管理與生產需求,達成自動化與智能化處理能力,減輕人力介入和最佳化過程管控。

無人駕駛載運作業系統作為露天礦山智慧化管控系統中最具代表性和最復雜的作業子系統,需要全面融入采礦、選礦、運輸、倉儲、安全、管理全流程資訊化管理平台,實作礦山管控作業各環節的數碼化、資訊化與自動化,進而才能實作智能化。傳統礦山在人力與器材密集的采掘、運輸環節,實際缺乏有效技術手段實作自動化管控,智能化作業無法落地,成為數碼化、智能化礦山的盲區。以無人駕駛技術為核心智能作業系統套用,可補足該缺失,為礦山生產流程全面數碼化、自動化提供技術手段。

圖 | 盟識科技·多系統融合部署

在與誌存鋰業集團在新疆若羌專案的合作過程中,盟識科技針對客戶生產過程全要素資訊化與生產流程管控系統整合資訊化需求,建設了覆蓋礦區、無人運輸、選礦廠、精煉廠的整體生產過程資訊化管控系統。該套整合平台系統實作了參與生產的所有車輛、器材、原料消耗、產成品、產線生產過程、器材維保、品控等全要素資訊化,成為了礦山的「智能營運中心」,可以有效地監測礦山生產活動、排程控制各類器材、整合各類生產要素,快速匯總供、產、需數據,為後續生產流程智能化與精益提升奠定了良好基礎。

圖 | 盟識科技·礦區整體生產過程資訊化管控系統

在該專案中,無人運輸作業環節實作礦石自礦區至選礦廠的自動化運輸,實際成為選礦廠生產線原料輸送的自動化手段。為實作穩定供料,保障下遊產線連續生產,無人運輸作業系統對運輸量和運輸速度持續監控,穩定控制,實作原料礦石穩定的供應。基於無人作業系統和後段產線的資訊打通,可基於生產任務要求,實作車輛運輸過程的主動監控、排程,響應下遊產線生產節拍要求。

透過該系統的套用,誌存集團管理層可隨時隨地透過手機等終端,全面掌握若羌礦區生產流程整體執行、消耗和產出狀況,基於市場需求和價格波動,快速準確應對,實作市場導向的敏捷響應和生產過程的精益管控,為實作降本增效提供有力支持。

擔當進取, 營收規模成倍增長

邱長伍在接受蓋世采訪時指出: 「作為科技公司,一味埋頭技術開發,無法滿足發展需求,必須結合市場需求,透過產品為客戶創造價值,獲取回報。核心技術&產品研發與工程解決方案及服務提供能力,必須成為公司的雙腳,伴隨發展跨步向前邁進。基於‘雙足’發展戰略,協調發展公司業務,孵化以研發中心與工程中心的雙基點,進而形成不斷創新和良性發展的運作模式,推動公司業務持續發展。」

在「雙足」戰略支撐下,從安徽、廣西、山東到新疆,一個個標桿案例落地營運,盟識業務版圖不斷擴張;從軟件到硬件再到成套的礦山智能化建設方案,盟識以使用者為中心的技術生態不斷擴充套件。實踐證明,盟識選擇的商業模式是穩健可持續的,已實作了良性的商業閉環,並先後與山東重工集團、濰柴集團、中國建材、山東港集團、中國兵器、山東蓬翔、誌存鋰業等行業巨頭達成緊密的合作。

在過去的2023,盟識營收實作翻倍增長,基於當前在手專案,盟識2024年營收規模預計將實作數倍上漲,24年有機會實作年度盈利,成為率先在業內實作盈利的礦區無人駕駛科技公司。 面對行業高質素發展的演進趨勢,以及未來智能機器人推動社會發展的持續浪潮,盟識科技秉持擔當進取之精神,以務實創新的技術與產品,深耕智慧礦山領域,持續為客戶、為社會創造價值。