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礦山機器人“載山CarMo”面世,達成智慧礦山運行的安全閉環(huán)

2023-05-12 13:24 來源:中國企業(yè)網(wǎng) 次閱讀
 
礦山機器人“載山CarMo”面世,達成智慧礦山運行的安全閉環(huán)
  全球科技領(lǐng)域今年最火、最出圈的事件無疑是ChatGPT問世。而與公眾看熱鬧的心態(tài)不同,投資界產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注焦點已經(jīng)開始聚焦背后AI大模型和AGI(通用人工智能)的實現(xiàn)路徑。

  其實早在去年8月,馬斯克就在一次國際能源會議上發(fā)表講話稱,中短期內(nèi)他為自己設(shè)定的目標是實現(xiàn)特斯拉的自動駕駛方案FSD大范圍商業(yè)落地、以及SpaceX的星艦?zāi)軌虺晒θ胲墶?br />
  由此可見,在馬斯克的未來版圖中,自動駕駛、可持續(xù)能源與星艦同等重要。

  自動駕駛作為作為人工智能最重要的應(yīng)用場景,本身就是一座高聳入云的險峰。在這個賽道中,有著林林總總或千億、或萬億規(guī)模的應(yīng)用場景,比如Google母公司Alphabet旗下的Waymo,其估值達到驚人的1750億美元,相當于當時的兩個大眾、四個福特。



  但這些場景的規(guī)模和價值并不對等,因為有的場景是錦上添花,有的則是雪中送炭。

  礦山自動駕駛是典型的雪中送炭,盡管條件最惡劣,而且設(shè)計、實施、工程化、產(chǎn)業(yè)化都面臨著重重難題,但商業(yè)化進度始終處于領(lǐng)先位置。如今,這個自動駕駛領(lǐng)域商業(yè)化最成熟的場景,即將迎來屬于自己的終局。

  5月5日,中科院自動化研究所、國際先進技術(shù)應(yīng)用推進中心、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)內(nèi)蒙古研究院、中科慧拓聯(lián)合舉行了面向礦山安全保障的智能運載機器人載山CarMo首臺套成果發(fā)布會。

  CarMo是Carry Mountains的縮寫,寓意移山,與中科慧拓的智慧礦山操作系統(tǒng)——愚公YUGONG一脈相承。

  如果沒有參照物、沒有比例尺,載山CarMo像極了一件拼裝完成的樂高;而開在布滿了粗線條空無一人的露天煤礦坡道上時,它又像是穿越到了超現(xiàn)實的科幻中。

  中國工程院院士,中國礦業(yè)大學(xué)(北京)校長葛世榮在發(fā)布會上表示:今天的發(fā)布會不僅是發(fā)布一項成果,而是憑借科技創(chuàng)新,讓清潔、低碳、智能、安全的礦山生產(chǎn)邁向一個新高度。這是一個標志性的新起點,祝愿成果快速落地深根,打造露天礦山運載機器人的制造基地,彎道超車或是換道超車,超過小松、超過卡特彼勒,使我們國家在露天礦裝備,尤其是智能裝備制造上能夠快人一步、先人一招、高人一籌,取得豐碩的成果。

  作為此次載山CarMo的孵化轉(zhuǎn)化實施單位,中科慧拓已經(jīng)在智慧礦山、礦區(qū)自動駕駛領(lǐng)域深耕多年,載山CarMo也承載了中科慧拓在自動駕駛領(lǐng)域的前沿探索,以及對于智慧礦山終局的深度思考。

  三位一體:操作系統(tǒng)、平臺、載體

  礦山自動駕駛和智慧礦山的意義不僅僅在于安全、效率、碳排放等維度,ESG是更公允的評價方式。

  在世界經(jīng)濟論壇和埃森哲此前發(fā)布的一份研究報告顯示,到2025年,智慧礦山的數(shù)字化投入將為各類礦業(yè)企業(yè)(G)、社會(S)以及環(huán)境(E)帶來4250億美元的價值,而智慧礦山的大盤中,無人駕駛技術(shù)無疑占據(jù)著舉足輕重的地位。

  載山CarMo是一款面向未來的產(chǎn)品,它構(gòu)建在智慧礦山操作系統(tǒng)愚公YUGONG之上,其動力模塊可根據(jù)使用場景不同和運營經(jīng)濟性需求,在純電和氫能之間切換,可廣泛用于露天金屬礦山、非金屬礦山,散貨雜貨碼頭等多場景的重載物料運輸。



  作為一款真正意義上正向設(shè)計、天生適配無人駕駛系統(tǒng)的新能源礦山運輸設(shè)備,載山CarMo具有原生的智能和無人化特性,無人駕駛系統(tǒng)前裝設(shè)計,徹底取消了駕駛艙,大幅降低了設(shè)計周期和制造成本,甚至可以和普通礦用寬體車比拼價格。

  首先,載山CarMo保證了作業(yè)流程的絕對安全。

  并且,載山CarMo全系采用清潔能源,在“碳達峰、碳中和”的長期目標驅(qū)動下,無論是純電、或是氫能的智能運載機器人在節(jié)能減碳方面所能達到的效能是“1+1>2”。

  與傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)運輸作業(yè)流程相比,智能運載機器人載山CarMo本身零尾氣排放。而在,愚公操作系統(tǒng)和智能平臺的加持下,人工智能、平行控制理論、智能云計算等前沿技術(shù)不但可以使得每一趟運輸路線都做到最優(yōu)化,更可以實現(xiàn)科學(xué)合理的生產(chǎn)調(diào)度和排期管理,在微觀和宏觀層面都實現(xiàn)效率提升,進而大幅減少碳排放。

  中科慧拓從創(chuàng)業(yè)伊始,對于中國智慧礦山未來商業(yè)模式即有“三個階段”的判斷,智能運載機器人載山CarMo的問世,將加速其進入第三階段的進程。

  中科慧拓CEO陳龍談到:中科慧拓的目標是為礦山提供全鏈條無人化智能化服務(wù),徹底對礦山進行智慧化改造。在這個階段,我們先要給礦山提供一套礦山工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)平臺操作系統(tǒng),通過這個操作系統(tǒng),礦山的現(xiàn)場監(jiān)督管理、調(diào)度優(yōu)化、生產(chǎn)計劃,甚至戰(zhàn)略方向、決策規(guī)劃,我們都可以參與,礦山生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都和我們系統(tǒng)打通。這樣改造之后,這個礦山就不僅僅是一座平臺礦山了,而是一座真正的數(shù)字化無人智慧礦山。

  建設(shè)智慧礦山是一項超級復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要引入大量數(shù)字化工具,還要對接原有系統(tǒng)的各種細枝末節(jié)。但智慧礦山是國家戰(zhàn)略資源安全保障體系的重要組成部分,是資源可持續(xù)發(fā)

  為了達到數(shù)字化、智能化的制高點,數(shù)據(jù)是核心中的核心,而載山CarMo將是形成數(shù)據(jù)閉環(huán)的關(guān)鍵。

  此前,中科慧拓在首席科學(xué)家王飛躍教授30余年智能控制領(lǐng)域研究經(jīng)驗的指導(dǎo)下,以其世界首創(chuàng)的ACP平行理論為支撐,打造出全機型、多礦種、全場景適配的智慧礦山操作系統(tǒng)——愚公YUGONG,這是慧拓的第一個抓手。

  現(xiàn)在,中科慧拓正在YUGONG的基礎(chǔ)上,構(gòu)建平臺級的工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)PaaS能力,承載智慧礦山的數(shù)據(jù)中心、應(yīng)急中心、管理中心和調(diào)度中心這四大功能。過去所積累的成熟算法,再結(jié)合最新的AI大模型應(yīng)用,中科慧拓的第二個抓手也已經(jīng)初具規(guī)模。

  下一步,隨著作為載體的載山CarMo實現(xiàn)大范圍商業(yè)化落地,數(shù)字資產(chǎn)將成為智慧礦山5.0時代的增長引擎,而這也是中科慧拓第三個抓手。

  近年來,中科慧拓參與了八成全國十大煤礦的智慧礦山無人化項目,同時在冶金、有色、水泥行業(yè)也分別打造了具有標桿意義的商業(yè)落地項目,已經(jīng)形成了完備的數(shù)據(jù)治理、算法和模型能力,未來的智慧礦山將極大依賴于激活這些數(shù)字資產(chǎn)的價值。

  據(jù)陳龍透露,即將陸續(xù)有500-600臺載山CarMo投入礦山一線運營。而在本次發(fā)布會的簽約環(huán)節(jié),甲方代表們表現(xiàn)踴躍,現(xiàn)場達成的合作意向超過200臺。

  從車到機器人

  機器人和車最大的區(qū)別是什么?智能機器人更關(guān)注場景的本質(zhì)需求,一旦邁出這一步,機器人可以更加模塊化、更加易于定制、更加適合敏捷迭代。

  因此,在這次發(fā)布會現(xiàn)場,業(yè)界更多的是將中科慧拓發(fā)布的載山CarMo定義為一臺機器人。

  葛世榮院士在發(fā)布會上談到:今天發(fā)布的成果是智能化礦山裝備的新起點,首臺套無駕駛艙的智能運載機器人載山CarMo和波士頓動力的機器狗極其相似,只是四足換成了輪子,但在技術(shù)含量上足以媲美,兼具自主性、控制性、智能性,是通向未來智能礦山之路的智能裝備。

  馬斯克也有著同樣的觀點,在他看來特斯拉終究是一家機器人公司,有了FSD加持,汽車和兩足、四足機器人之間的界限可以徹底打通。

  具體到智慧礦山場景,本次載山產(chǎn)品研發(fā)負責人,中科慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人、副總裁,技術(shù)中心總經(jīng)理田濱認為:不同于由傳統(tǒng)有人駕駛礦車后裝改造的無人礦車,載山CarMo是原生為安全、低碳、高效而做的正向設(shè)計,更提高了整個系統(tǒng)的魯棒性。

  對于礦區(qū)而言,智能運載機器人所能提供的不止是實現(xiàn)安全員下車,從可量化數(shù)據(jù)看,盡管在全球范圍內(nèi)礦山數(shù)字化、智能化已經(jīng)持續(xù)了很多年,但智能運載機器人或?qū)⒃诮当驹鲂p排方面實現(xiàn)一次質(zhì)的飛躍。

  從行業(yè)公開報道可知,國際礦業(yè)巨頭力拓2008年就啟動了“未來礦山”計劃,在鐵礦重要產(chǎn)區(qū)皮爾巴拉部署智能化生產(chǎn)運輸,使得礦區(qū)總用工量減少了1/3,裝載、運輸成本下降了15%。

  另一家大礦商淡水河谷則在自動駕駛領(lǐng)域投入了長達6年的研究與測試,于2019年,其布魯庫圖礦區(qū)13輛卡車采用后裝改造的方式,成為巴西首個自動化運營的礦山。

  淡水河谷的數(shù)據(jù)顯示,自動駕駛卡車的油耗較人工駕駛降低11%,每年每輛車可減少二氧化碳排放4300噸。此外,輪胎的使用壽命延長了35%,較預(yù)期高10%。

  載山CarMo目前已在真實場景試運行超過半年,經(jīng)測算單車每年可以減少1200噸碳排放。對照每噸柴油產(chǎn)生3.1噸二氧化碳,1200噸碳排放等于近400噸柴油,按近期柴油按每噸8880元的價格計算,每輛車減排的價值即對應(yīng)約360萬元,其減排所帶來的ESG價值已遠超減員、降低輪胎磨損、減少后期維保等價值。

  據(jù)共研產(chǎn)業(yè)咨詢《2023-2029年中國寬體礦車市場調(diào)查與投資前景評估報告》數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)寬體礦車市場集中度高,市場競爭集中在國內(nèi)礦山生產(chǎn)設(shè)備企業(yè),2021年納入統(tǒng)計的寬體礦車總銷量為18196臺,據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)2023年將增長到30000臺。

  隨著未來載山CarMo這類新能源智能裝備的市場滲透率不斷提升,每年將實現(xiàn)驚人的ESG數(shù)據(jù),不但能幫助采礦企業(yè)大輻降低能源損耗以及車輛運營成本,更將實現(xiàn)難以估量的社會價值。

  而載山CarMo作為智能機器人的另一大優(yōu)勢是,不需要復(fù)雜的調(diào)試就能適配各類礦種,無論是露天礦還是井工礦,以及露天礦細分所包括的煤炭、有色、鐵礦及水泥礦,中科慧拓都已經(jīng)具有完備的無人駕駛商業(yè)化運行數(shù)據(jù),也因此才能夠定義載山CARMO這樣一個全新的物種。

  去年,中科慧拓代表中國首次實現(xiàn)了礦山無人駕駛技術(shù)的出海,成功落地于泰國SCG水泥項目。本次發(fā)布會上陳龍表示,與南美、非洲、澳洲以及“一帶一路”沿線國家基于載山CARMO的合作已經(jīng)在有序推進中。

  走進智慧礦山5.0:終局將現(xiàn)

  智慧礦山進入5.0時代,終局會是什么?中科慧拓正用操作系統(tǒng)、平臺、載體三個抓手,借助此次發(fā)布的載山CarMo,向業(yè)界繪制了一張行業(yè)終局的圖景和目標。

  借助載山CarMo實現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)之后,數(shù)據(jù)作為AI能力的基石,其價值將無限放大。在自動駕駛領(lǐng)域,算法和傳感器趨同已經(jīng)是行業(yè)共識,但數(shù)據(jù)則不然。在礦山這樣有著超高準入門檻的封閉場景,獲得大量真實數(shù)據(jù)是算法迭代升級的唯一途徑,因此形成數(shù)據(jù)閉環(huán)將加快構(gòu)筑壁壘的速度。

  中科院自動化所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任、中國自動化學(xué)會監(jiān)事長、中科慧拓首席科學(xué)家王飛躍教授在發(fā)布會談到:未來一定要實現(xiàn)虛實分工,才能從工業(yè)社會走向智業(yè)社會,我們正在給全世界樹立如何智能采礦的標桿,載山CarMo作為全新的機器人礦工,是虛實結(jié)合的重要一環(huán),智慧礦山是中科慧拓、中科院、中國礦大(北京)共同的目標。

  王飛躍教授用更形象的比喻對智慧礦山終局做出了闡述,他把未來的智慧礦山簡化為AM、PM、EM三種模式:AM早晨模式,也就是自監(jiān)督模式AutonomousModes,相當于每天80%的時間都是全自動運行狀態(tài);PM下午模式,對應(yīng)平行模式ParallelModes,通過云端和邊緣端互動,用15%的時間來解決一些長尾問題;如果問題遠程解決不了,則進入EM模式EmergencyModes,也可以理解為專家模式,最多有5%的問題需要真人參與,解決完成則依次切換成PM、AM模式。

  陳龍表示:中科慧拓正在與來自各個領(lǐng)域的合作伙伴們共建Mining5.0時代,以礦山大模型、場景工程、礦山操作系統(tǒng)為底座,構(gòu)建強管控平臺下“礦山機器人+工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)”的智慧礦山,從而實現(xiàn)礦山從工業(yè)自動化到知識自動化的推進,進而邁向智慧礦山的終局。作為一家致力推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的科技企業(yè),中科慧拓已發(fā)展成為一家以AI為底座的能源服務(wù)提供商和新能源制造商。

  “載山CarMo每走一公里,就更聰明一公里。”陳龍充滿信心的說。


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