傳統礦山麵臨的兩大困境
人口老齡化,招工難
第七次全國人口普查數據顯示,中國60歲及以上人口占18.7%(其中,65歲及以上人口占13.5%)。與2010年相比,60歲以上人群占比上升5.44個百分點;而15-59歲的人口則下降6.79個百分點。
一升一降,凸顯了當下國內勞動力市場的窘境。在礦山領域,這個問題更加嚴峻。
早在2007年,西北地區規模最大的機械化礦井王平凹煤礦,就遭遇了老齡化問題。當時該煤礦的退休工人數量就超過了4000多,而在礦生產工人隻有2400多人,也就是說一名在礦工人要供養近2名退休員工。
十多年後的今天,老齡化帶來的問題更加凸顯。礦山的一線工人中幾乎沒有一個是80後,全是70後、甚至60後。年輕人不願意去礦山從事枯燥又充滿危險的工作。
安全問題頻發
國家礦山安監局新聞發布會公布了2020年國內礦山安全事故數據。其中,礦山事故全國共發生434起,導致死亡573人,同比下降19.1%和22%。盡管整體事故數據呈下降趨勢,但每一次安全事故帶來的都是不小的損失。
yidankuangshanfashengzaochenggongrensiwangdeanquanshigu,biranyaomianlintinggongzhengdun,shaozetinggonglianggeyue,duozetinggongsansigeyue,shenzhiyouxieanquanbiaozhunbudabiaodekuangshanjiangzhijieguanting。zhegeikuangchangdailaideshizhijiede、高達數億元的經濟損失,同時還會造成惡劣的社會影響。因此安全生產始終是礦山領域的底線。解決方法便是礦山智能化、智慧化建設。
智慧礦山從概念到成為現實
早在上世紀90年代,礦山行業便提出了智慧化轉型。在國外,美國的卡特彼勒(Caterpillar)、日本的小鬆(Komatsu)等公司於上世紀90年代就開始研發礦區場景下的自動駕駛,並提出智慧礦山的概念。在國內,1999年也提出數字礦山的概念,其核心就是利用技術使機械化走向自動化,並由計算機網絡對礦山形成統一管控體係。
1994年,卡特彼勒公司有2台無人駕駛礦卡在美國投入使用。1995年,小鬆公司1台載重77噸的礦卡在日本的一個采石場進行無人駕駛采礦試驗。
2008年,日本的小鬆和美國的卡特彼勒等工程機械公司陸續向智利、澳大利亞、巴西、加拿大等國的礦山(主要是鐵礦、銅礦等)投放了約300台大型無人駕駛礦車,累計運輸礦石總量超過40億噸。
guowaikuangquwurenjiashikuangcheshijiansuozhanxianchulaidejudaqianli,rangguoneicaikuangcongyezheduizheyimoshichongmanlexinxin。yincijinnianlai,daliangdechuchuanggongsiyongrulezhihuikuangshansaidao,luodileyipizhihuikuangshanxiangmu。biru2014年,陝煤化集團黃陵礦業一號煤礦1001綜采工作麵實現無人開采。在工作麵割煤、推溜、移架、運輸、滅塵等操作上實現自動化運行,達到了工作麵無人作業的目的。
國內智慧礦山進展仍然緩慢是何原因?
首(shou)先(xian),海(hai)外(wai)礦(kuang)山(shan)分(fen)布(bu)較(jiao)為(wei)集(ji)中(zhong),且(qie)單(dan)個(ge)礦(kuang)山(shan)產(chan)量(liang)巨(ju)大(da),有(you)能(neng)力(li)整(zheng)體(ti)改(gai)造(zao),而(er)國(guo)內(nei)的(de)礦(kuang)山(shan)分(fen)散(san),基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)較(jiao)為(wei)落(luo)後(hou),改(gai)造(zao)能(neng)力(li)不(bu)足(zu)。無(wu)人(ren)礦(kuang)卡(ka)大(da)多(duo)是(shi)作(zuo)為(wei)智(zhi)慧(hui)礦(kuang)山(shan)整(zheng)體(ti)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)而(er)存(cun)在(zai),其(qi)運(yun)行(xing)需(xu)要(yao)在(zai)礦(kuang)山(shan)進(jin)行(xing)整(zheng)體(ti)數(shu)字(zi)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)升(sheng)級(ji)後(hou)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)。而(er)且(qie)在(zai)這(zhe)類(lei)方(fang)案(an)中(zhong),為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)運(yun)輸(shu)環(huan)節(jie)的(de)安(an)全(quan)性(xing),對(dui)有(you)人(ren)駕(jia)駛(shi)的(de)礦(kuang)卡(ka)是(shi)排(pai)斥(chi)的(de),因(yin)為(wei)人(ren)類(lei)司(si)機(ji)的(de)不(bu)合(he)規(gui)駕(jia)駛(shi)行(xing)為(wei)會(hui)破(po)壞(huai)係(xi)統(tong)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing),也(ye)存(cun)在(zai)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。
這(zhe)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe),要(yao)想(xiang)落(luo)地(di)無(wu)人(ren)礦(kuang)卡(ka)先(xian)要(yao)對(dui)礦(kuang)區(qu)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao),而(er)這(zhe)將(jiang)是(shi)一(yi)大(da)筆(bi)費(fei)用(yong)。其(qi)中(zhong),礦(kuang)卡(ka)車(che)隊(dui)由(you)有(you)人(ren)礦(kuang)卡(ka)切(qie)換(huan)到(dao)無(wu)人(ren)礦(kuang)的(de)花(hua)費(fei)是(shi)大(da)頭(tou),比(bi)如(ru)載(zai)重(zhong)量(liang)300噸以上的超級礦卡,目前的市場價格在千萬元級別,即便是載重60噸的主流礦卡,其價格也高達數百萬元。如此昂貴的資產,對於普通礦主而言,不是說淘汰就馬上能淘汰的。
其次,相比國外,國內礦山的條件更差,這表現在礦區路況差、碎石多、粉fen塵chen多duo。國guo內nei許xu多duo礦kuang場chang依yi山shan開kai采cai,道dao路lu修xiu築zhu困kun難nan,使shi用yong期qi又you較jiao短duan,因yin此ci礦kuang區qu的de路lu麵mian大da多duo是shi由you碎sui石shi鋪pu成cheng,路lu況kuang複fu雜za,灰hui塵chen大da。這zhe反fan過guo來lai更geng容rong易yi損sun壞huai車che輛liang部bu件jian,縮suo短duan車che輛liang壽shou命ming。
因此國內礦山對自動駕駛技術和車輛的要求比國外更高。而國內無人駕駛技術起步晚於國外,早期技術不成熟,難以適應礦山需求。
國內礦山無人駕駛,喜迎轉機
首先,礦山的基礎條件發生了改變。改革開放之後,中國礦山數量的變化主要發生在兩個發展階段:2005年~2012年礦山總數在10萬座以上,2013年至2018年受政策影響礦山數量大幅下降,2018年為5.8萬座,預計未來仍保持-5%~-15%的增長率,2023年將減少至4.5萬座。
礦山整體數量在減少,同時單個礦山的體量在增加。2018年中國大型礦山數量約為4324座,隨著綠色礦山政策地施行,未來中國的大型礦山數量占比仍將持續提升。這為智慧礦山的推進打下了基礎條件。
其次,國家也在政策方麵不斷推進礦山智能化進程。2020年初,國家發改委、能源局等八部門發布《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》。其中提到,到2025年(nian),大(da)型(xing)煤(mei)礦(kuang)和(he)災(zai)害(hai)嚴(yan)重(zhong)煤(mei)礦(kuang)要(yao)基(ji)本(ben)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)化(hua),形(xing)成(cheng)煤(mei)礦(kuang)智(zhi)能(neng)化(hua)建(jian)設(she)技(ji)術(shu)規(gui)範(fan)與(yu)標(biao)準(zhun)體(ti)係(xi)。而(er)作(zuo)為(wei)礦(kuang)山(shan)智(zhi)能(neng)化(hua)體(ti)係(xi)中(zhong)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)的(de)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi),得(de)益(yi)於(yu)此(ci)前(qian)多(duo)年(nian)的(de)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei),更(geng)容(rong)易(yi)快(kuai)速(su)落(luo)地(di),形(xing)成(cheng)智(zhi)慧(hui)礦(kuang)山(shan)的(de)標(biao)杆(gan)項(xiang)目(mu)。
此外,無人駕駛技術不斷走向成熟。2018年底,無人駕駛在資本市場爆火之後問題也開始顯現,由於受技術、法律、成cheng本ben等deng條tiao件jian的de製zhi約yue,無wu人ren駕jia駛shi遲chi遲chi難nan以yi落luo地di,逐zhu漸jian走zou入ru低di穀gu。此ci後hou,隨sui著zhe無wu人ren駕jia駛shi技ji術shu不bu斷duan進jin步bu,其qi在zai商shang用yong領ling域yu尤you其qi是shi礦kuang山shan領ling域yu找zhao到dao了le落luo地di突tu破po口kou。
礦山市場達千億級,資本相繼湧入
據(ju)統(tong)計(ji),在(zai)礦(kuang)山(shan)運(yun)輸(shu)領(ling)域(yu),礦(kuang)石(shi)和(he)土(tu)方(fang)的(de)運(yun)輸(shu)有(you)著(zhe)萬(wan)億(yi)噸(dun)級(ji)市(shi)場(chang)。在(zai)這(zhe)巨(ju)大(da)的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)中(zhong),尤(you)其(qi)以(yi)露(lu)天(tian)煤(mei)礦(kuang)土(tu)方(fang)運(yun)輸(shu)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)最(zui)為(wei)巨(ju)大(da)。根(gen)據(ju)《BP世界能源統計年鑒2020》最新發布的數據顯示,2019年,全球煤炭總產量超過81億噸,中國煤炭產量占到了全球總產量的47%,已連續30年位居世界煤炭產量榜首。在這其中,中國露天煤礦開采比例從2005年的5.1%增長到2018年的25%,以平均剝采比7立方米/噸的比例計算,國內露天煤炭土方剝離無人駕駛運輸市場規模大概在450億元/年左右。
自2018年以來,陸續有自動駕駛企業在礦山實地進行測試與商業試運營,以踏歌智行、易控智駕、盟識科技為代表的自動駕駛解決方案提供商,聯合北方股份、同(tong)力(li)重(zhong)工(gong)等(deng)龍(long)頭(tou)礦(kuang)用(yong)卡(ka)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang),積(ji)極(ji)推(tui)進(jin)露(lu)天(tian)礦(kuang)項(xiang)目(mu)落(luo)地(di)測(ce)試(shi)及(ji)商(shang)業(ye)運(yun)營(ying),使(shi)中(zhong)國(guo)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)技(ji)術(shu)進(jin)入(ru)一(yi)個(ge)新(xin)時(shi)代(dai)。需(xu)求(qiu)決(jue)定(ding)市(shi)場(chang)前(qian)景(jing)中(zhong)國(guo)經(jing)濟(ji)的(de)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan),帶(dai)動(dong)了(le)裝(zhuang)備(bei)業(ye)的(de)不(bu)斷(duan)壯(zhuang)大(da)。
中國礦山企業大量的運輸市場,給大型礦卡和寬體車存量帶來了機遇,如今這一市場潛在價值達320億元,另外還正以每年58.75億元的規模不斷增加。針對中國龐大的市場需求,2016年6月,國家發展改革委員會和國家能源局發布了《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030)》,明確了能源創新的15項重點任務,包括2030年要實現智能化開采,重點煤礦區實現無人化、機械化程度要達到95%以上。尤其是2020年國家發改委等八部委發布的《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》,明確提出到2025年實現露天煤礦無人化運輸。在相關政策的推動下,礦山自動駕駛從示範到工業應用將加速落地。
如ru今jin,全quan球qiu五wu大da礦kuang用yong車che供gong應ying商shang都dou在zai進jin行xing無wu人ren駕jia駛shi礦kuang用yong車che的de應ying用yong與yu研yan究jiu。通tong過guo研yan發fa,目mu前qian中zhong國guo無wu人ren礦kuang卡ka技ji術shu企qi業ye也ye如ru雨yu後hou春chun筍sun般ban快kuai速su發fa展zhan,盟meng識shi科ke技ji、希迪智駕、慧拓智能等一批技術服務商脫穎而出,為中國礦山運輸產業帶來了新的“春風”。
擁抱新生態,迎接新未來
當dang前qian,無wu人ren駕jia駛shi風feng起qi雲yun湧yong,如ru業ye內nei專zhuan家jia所suo說shuo,中zhong國guo無wu人ren駕jia駛shi礦kuang車che產chan業ye整zheng體ti市shi場chang規gui模mo有you望wang達da到dao千qian億yi元yuan級ji別bie。然ran而er,目mu前qian無wu人ren駕jia駛shi礦kuang車che價jia格ge不bu菲fei,礦kuang區qu環huan境jing複fu雜za,工gong程cheng實shi施shi難nan度du大da;技術、成本、規模和工程能力更是相關企業需要麵對的嚴峻挑戰。當然,對於有備而來者,挑戰即是機遇,中國製造永遠蘊含著無限的可能性。
中國礦山智能化任重道遠,國家“新基建”政策正以新的發展理念引領基礎設施建設,5G相(xiang)關(guan)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)湧(yong)現(xian)將(jiang)為(wei)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)體(ti)驗(yan)和(he)新(xin)的(de)機(ji)遇(yu)。無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)正(zheng)在(zai)顛(dian)覆(fu)露(lu)天(tian)采(cai)礦(kuang)行(xing)業(ye),令(ling)我(wo)們(men)對(dui)未(wei)來(lai)智(zhi)慧(hui)礦(kuang)山(shan)的(de)發(fa)展(zhan)前(qian)景(jing)充(chong)滿(man)了(le)期(qi)待(dai)。見(jian)道(dao)網(wang)
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礦山無人駕駛
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