黨的二十大報(bào)告提出，“推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展”。
河鋼集團(tuán)礦業(yè)公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“河鋼礦業(yè)”）堅(jiān)持用黨的二十大精神引領(lǐng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，把加快智慧礦山建設(shè)作為企業(yè)發(fā)展新引擎，大力推廣應(yīng)用人工智能、數(shù)字孿生、5G等新一代信息技術(shù)，發(fā)展質(zhì)量和效益大大提升，成為河北省首家實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)全覆蓋的礦井，為行業(yè)推進(jìn)智能化發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)。
01
打造智能制造示范工廠
在河鋼礦業(yè)中關(guān)鐵礦智能集控中心無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)操控臺(tái)前，電機(jī)車(chē)司機(jī)劉廣建右手操縱搖桿，左手點(diǎn)擊按鈕，遠(yuǎn)程遙控井下500多米深處的電機(jī)車(chē)裝礦。
“以往需要下井人工駕駛電機(jī)車(chē)，作業(yè)效率比較低，礦井環(huán)境復(fù)雜還有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在，通過(guò)遠(yuǎn)程遙控，輕輕松松就解決了。”劉廣建告訴記者。
智能集控中心里看似簡(jiǎn)單的操作，背后折射的卻是智能制造示范工廠這個(gè)龐大系統(tǒng)工程的功效。作為傳統(tǒng)的礦山企業(yè)，如何快速向產(chǎn)業(yè)高端挺進(jìn)？答案就在智能化轉(zhuǎn)型上。
河鋼礦業(yè)按照“數(shù)據(jù)引領(lǐng)、集中管控、智能產(chǎn)線、本質(zhì)安全、遠(yuǎn)程共享”的理念，不僅高標(biāo)準(zhǔn)打造了智能制造示范工廠，而且還高質(zhì)量建設(shè)了“一路、兩平臺(tái)、四系統(tǒng)”。“一路”即多網(wǎng)合一的信息高速公路，“兩平臺(tái)”即虛擬化和資源共享技術(shù)平臺(tái)、多維融合云應(yīng)用平臺(tái)，“四系統(tǒng)”即井下智能開(kāi)采系統(tǒng)、智能選礦系統(tǒng)、智能高壓供電系統(tǒng)、智能物流管控系統(tǒng)。
在司家營(yíng)鐵礦發(fā)運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)智慧運(yùn)輸系統(tǒng)提供的路線推薦服務(wù)，物流車(chē)輛自動(dòng)裝車(chē)、過(guò)磅，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售端與客戶(hù)端暢通無(wú)阻；在研山鐵礦露天采場(chǎng)，牙輪鉆機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)讓大型采礦設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主監(jiān)測(cè)……
隨著人工智能、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)等前沿技術(shù)在關(guān)鍵場(chǎng)景成功應(yīng)用，河鋼礦業(yè)實(shí)現(xiàn)了資源高效協(xié)同共享和智能化運(yùn)營(yíng)。“智能”給河鋼礦業(yè)帶來(lái)了全新的變化，今年以來(lái)，人均勞效提高267.65%，是行業(yè)平均水平的2.5倍，綜合創(chuàng)效達(dá)2億元。
02
礦井實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)全覆蓋
以前，副井提升機(jī)每完成一次作業(yè)需要等待數(shù)據(jù)傳輸和指令傳回。搭載上5G網(wǎng)絡(luò)后，發(fā)出指令、網(wǎng)絡(luò)傳輸、作業(yè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)同步，沒(méi)有卡頓和間斷。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以承載包含全工序智能設(shè)備的工業(yè)環(huán)網(wǎng)。隨著制造業(yè)與數(shù)字技術(shù)不斷融合，河鋼礦業(yè)以產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化為主線，適應(yīng)新時(shí)代工業(yè)與社會(huì)變革，將目光聚焦在5G技術(shù)，依托5G的大帶寬、高速度、穩(wěn)定性強(qiáng)打破數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，實(shí)現(xiàn)全工序“一鍵啟動(dòng)”暢通無(wú)阻。
“目前，我們正在積極推動(dòng)5G全連接工廠建設(shè)，打造基于5G技術(shù)的靈活組網(wǎng)模式，提升‘云網(wǎng)邊端’一體化協(xié)同能力，將5G組模應(yīng)用到各類(lèi)工作場(chǎng)景。”河鋼礦業(yè)電氣自動(dòng)化高級(jí)工程師楊洋說(shuō)。
對(duì)于地下礦山來(lái)說(shuō)，5G建設(shè)的特殊性在于地面基站無(wú)法為井下生產(chǎn)提供信號(hào)，狹長(zhǎng)的巷道、寬厚的礦體對(duì)信號(hào)干擾十分嚴(yán)重，這在整個(gè)行業(yè)都是一大難點(diǎn)。為解決這一難題，河鋼礦業(yè)將生產(chǎn)系統(tǒng)5G技術(shù)方面的需求進(jìn)行整合，通過(guò)加強(qiáng)井下5G基站設(shè)備安裝與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建，進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，最終完成5G網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)接，成為河北省首家5G信號(hào)全覆蓋的礦井。
圍繞質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，河鋼礦業(yè)依靠數(shù)字技術(shù)解決產(chǎn)線上的關(guān)鍵難題，全面發(fā)力、多點(diǎn)突破。河鋼礦業(yè)研發(fā)的5G超融合智能調(diào)度系統(tǒng)，為井下采礦工作面智能開(kāi)采、井下運(yùn)輸無(wú)人駕駛、井下高清視頻分析、機(jī)器人智能巡檢等場(chǎng)景，提供了高效的邊緣計(jì)算能力，井采效率提高3至5倍，使礦山更智能、更安全、更高效。
03
數(shù)字孿生技術(shù)破譯“時(shí)空密碼”
河鋼礦業(yè)下屬單位遍布河北省6個(gè)城市，點(diǎn)多、面廣，管理難度大，數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，讓其找到了破題攻堅(jiān)的方向。
河鋼礦業(yè)在非煤地下礦山領(lǐng)域率先搭建了礦山數(shù)字孿生可視化平臺(tái)，集成應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)建模、三維GIS等技術(shù)，輔助添加VR智能設(shè)備、裸眼3D混合現(xiàn)實(shí)空間裝置等數(shù)字化產(chǎn)品。同時(shí)，通過(guò)大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集，建立起一套完整的三維礦體模型、地表模型以及勘探數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建了礦山應(yīng)用場(chǎng)景數(shù)字“畫(huà)像”，實(shí)現(xiàn)了各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的協(xié)調(diào)應(yīng)用，打破區(qū)域管理限制的鴻溝，以真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)虛擬場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了跨物理時(shí)空的數(shù)字孿生具象化。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生就是在數(shù)字世界里復(fù)刻生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。”河鋼礦業(yè)數(shù)字礦山科相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建智能綜采、智能掘進(jìn)、輔助運(yùn)輸?shù)攘筇摂M場(chǎng)景，在礦山數(shù)字孿生可視化平臺(tái)就可實(shí)時(shí)顯示礦山生產(chǎn)、管理、調(diào)度效益等各方面數(shù)據(jù)。依托這些數(shù)據(jù)和模型，管理人員可以更為精準(zhǔn)地判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)智能感知、智慧決策。
數(shù)字孿生技術(shù)讓礦山從“平面式管理”轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>“直播式管理”，可有效提高資源利用效率。
“通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，可以形象、動(dòng)態(tài)地將礦體空間形態(tài)、品位屬性表示出來(lái)，能提高配礦管理的科學(xué)性。”河鋼礦業(yè)石人溝鐵礦地勘作業(yè)區(qū)相關(guān)人員表示，以數(shù)字孿生技術(shù)為基底，綜合三維激光掃描、圖形化計(jì)算、航測(cè)影像數(shù)據(jù)等三維空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)手段，河鋼礦業(yè)創(chuàng)建了礦體資源顯示模型，可將礦巖分界誤差縮小至1米以?xún)?nèi)，成為鏈接虛擬與現(xiàn)實(shí)的“時(shí)空隧道”。
來(lái)源：中國(guó)礦業(yè)報(bào)
