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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

        2023-05-12 13:24 來源:中國企業網 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
          全球科技領域今年最火、最出圈的事件無疑是ChatGPT問世。而與公眾看熱鬧的心態不同,投資界產業界的關注焦點已經開始聚焦背后AI大模型和AGI(通用人工智能)的實現路徑。

          其實早在去年8月,馬斯克就在一次國際能源會議上發表講話稱,中短期內他為自己設定的目標是實現特斯拉的自動駕駛方案FSD大范圍商業落地、以及SpaceX的星艦能夠成功入軌。

          由此可見,在馬斯克的未來版圖中,自動駕駛、可持續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、或萬億規模的應用場景,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,而且設計、實施、工程化、產業化都面臨著重重難題,但商業化進度始終處于領先位置。如今,這個自動駕駛領域商業化最成熟的場景,即將迎來屬于自己的終局。

          5月5日,中科院自動化研究所、國際先進技術應用推進中心、中國礦業大學(北京)內蒙古研究院、中科慧拓聯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——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實的科幻中。

          中國工程院院士,中國礦業大學(北京)校長葛世榮在發布會上表示:今天的發布會不僅是發布一項成果,而是憑借科技創新,讓清潔、低碳、智能、安全的礦山生產邁向一個新高度。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的孵化轉化實施單位,中科慧拓已經在智慧礦山、礦區自動駕駛領域深耕多年,載山CarMo也承載了中科慧拓在自動駕駛領域的前沿探索,以及對于智慧礦山終局的深度思考。

          三位一體:操作系統、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。

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

          載山CarMo是一款面向未來的產品,它構建在智慧礦山操作系統愚公YUGONG之上,其動力模塊可根據使用場景不同和運營經濟性需求,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計、天生適配無人駕駛系統的新能源礦山運輸設備,載山CarMo具有原生的智能和無人化特性,無人駕駛系統前裝設計,徹底取消了駕駛艙,大幅降低了設計周期和制造成本,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”的長期目標驅動下,無論是純電、或是氫能的智能運載機器人在節能減碳方面所能達到的效能是“1+1>2”。

          與傳統的人工生產運輸作業流程相比,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不但可以使得每一趟運輸路線都做到最優化,更可以實現科學合理的生產調度和排期管理,在微觀和宏觀層面都實現效率提升,進而大幅減少碳排放。

          中科慧拓從創業伊始,對于中國智慧礦山未來商業模式即有“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,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智聯網平臺操作系統,通過這個操作系統,礦山的現場監督管理、調度優化、生產計劃,甚至戰略方向、決策規劃,我們都可以參與,礦山生產的各個環節都和我們系統打通。這樣改造之后,這個礦山就不僅僅是一座平臺礦山了,而是一座真正的數字化無人智慧礦山。

          建設智慧礦山是一項超級復雜的系統工程,需要引入大量數字化工具,還要對接原有系統的各種細枝末節。但智慧礦山是國家戰略資源安全保障體系的重要組成部分,是資源可持續發

          為了達到數字化、智能化的制高點,數據是核心中的核心,而載山CarMo將是形成數據閉環的關鍵。

          此前,中科慧拓在首席科學家王飛躍教授30余年智能控制領域研究經驗的指導下,以其世界首創的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——愚公YUGONG,這是慧拓的第一個抓手。

          現在,中科慧拓正在YUGONG的基礎上,構建平臺級的工業智聯網PaaS能力,承載智慧礦山的數據中心、應急中心、管理中心和調度中心這四大功能。過去所積累的成熟算法,再結合最新的AI大模型應用,中科慧拓的第二個抓手也已經初具規模。

          下一步,隨著作為載體的載山CarMo實現大范圍商業化落地,數字資產將成為智慧礦山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、水泥行業也分別打造了具有標桿意義的商業落地項目,已經形成了完備的數據治理、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字資產的價值。

          據陳龍透露,即將陸續有500-600臺載山CarMo投入礦山一線運營。而在本次發布會的簽約環節,甲方代表們表現踴躍,現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別是什么?智能機器人更關注場景的本質需求,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,在這次發布會現場,業界更多的是將中科慧拓發布的載山CarMo定義為一臺機器人。

          葛世榮院士在發布會上談到:今天發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,本次載山產品研發負責人,中科慧拓聯合創始人、副總裁,技術中心總經理田濱認為:不同于由傳統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、高效而做的正向設計,更提高了整個系統的魯棒性。

          對于礦區而言,智能運載機器人所能提供的不止是實現安全員下車,從可量化數據看,盡管在全球范圍內礦山數字化、智能化已經持續了很多年,但智能運載機器人或將在降本增效減排方面實現一次質的飛躍。

          從行業公開報道可知,國際礦業巨頭力拓2008年就啟動了“未來礦山”計劃,在鐵礦重要產區皮爾巴拉部署智能化生產運輸,使得礦區總用工量減少了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域投入了長達6年的研究與測試,于2019年,其布魯庫圖礦區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。

          淡水河谷的數據顯示,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%,較預期高10%。

          載山CarMo目前已在真實場景試運行超過半年,經測算單車每年可以減少1200噸碳排放。對照每噸柴油產生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。

          據共研產業咨詢《2023-2029年中國寬體礦車市場調查與投資前景評估報告》數據顯示,目前國內寬體礦車市場集中度高,市場競爭集中在國內礦山生產設備企業,2021年納入統計的寬體礦車總銷量為18196臺,據行業數據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,每年將實現驚人的ESG數據,不但能幫助采礦企業大輻降低能源損耗以及車輛運營成本,更將實現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勢是,不需要復雜的調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,中科慧拓都已經具有完備的無人駕駛商業化運行數據,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了礦山無人駕駛技術的出海,成功落地于泰國SCG水泥項目。本次發布會上陳龍表示,與南美、非洲、澳洲以及“一帶一路”沿線國家基于載山CARMO的合作已經在有序推進中。

          走進智慧礦山5.0:終局將現

          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、平臺、載體三個抓手,借助此次發布的載山CarMo,向業界繪制了一張行業終局的圖景和目標。

          借助載山CarMo實現數據閉環之后,數據作為AI能力的基石,其價值將無限放大。在自動駕駛領域,算法和傳感器趨同已經是行業共識,但數據則不然。在礦山這樣有著超高準入門檻的封閉場景,獲得大量真實數據是算法迭代升級的唯一途徑,因此形成數據閉環將加快構筑壁壘的速度。

          中科院自動化所復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任、中國自動化學會監事長、中科慧拓首席科學家王飛躍教授在發布會談到:未來一定要實現虛實分工,才能從工業社會走向智業社會,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,是虛實結合的重要一環,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,也就是自監督模式AutonomousModes,相當于每天80%的時間都是全自動運行狀態;PM下午模式,對應平行模式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、礦山操作系統為底座,構建強管控平臺下“礦山機器人+工業智聯網”的智慧礦山,從而實現礦山從工業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字化智能化發展的科技企業,中科慧拓已發展成為一家以AI為底座的能源服務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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