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推进“产学研”一体化融合 引领智能矿山产业新升级
日期:2023-03-24 09:53:08    来源:

君子谋时而动,顺势而为。北京北矿智能科技有限公司(简称北矿智能)于2019年6月20日成立,是矿冶科技集团有限公司出资成立的国有控股公司,其前身为矿冶集团下属矿山工程研究设计所于2010年组建的智能矿山中心,是矿冶过程智能优化制造全国重点实验室金属矿山智能开采技术北京市重点实验室的依托单位,是中国矿业联合会智能矿山工作委员会的主要依托单位和秘书处单位,是我国智能矿山领域标准制定、技术创新及产业化应用的领军型企业。

公司组建了一支由我国金属矿山智能采矿领域学术带头人、知名青年专家等组成的多学科交叉研究团队,现有管理及专业技术人员100人,拥有俄罗斯自然科学院外籍院士1人,国家智能制造标准化专家咨询组专家1人,享受国务院政府特殊津贴1人,国家安全生产专家6人,正高级工程师4人,高级工程师7人,团队成员硕士以上学历占比超过70%。公司一经成立,就以“创新发展智能技术,重塑矿业发展模式”为使命,走出了一条推进我国矿业领域智能化升级智能转型的道路。

厚植科技创新战略新优势,深耕智能矿山领域新业态

芳林新叶催陈叶,流水前波让后波。北矿智能成立以来,依托行业技术人才优势,与众多等院校、科研院所及矿业集团企业单位积极开展产学研合作,先后承担国家重点研发计划、科技部创新方法工作专项工信部工业互联网创新发展工程等国家及省部级科研项目10余项,包括十三五国家重点研发计划“地下金属矿规模化无人采矿关键技术研发与示范”“十四五”国家重点研发计划超大型深井矿山高效绿色开采技术与智能装备湿法炼锌全过程实时监测与阳极泥危废源头削减调控技术工信部2020年工业互联网创新发展工程重点工业设备上云解决方案应用推广公共服务平台、科技部创新方法工作专项面向矿冶行业的工业互联网创新方法研究与应用示范、山东省重大科技创新工程深部采掘装备及智能控制系统研发等一批科技攻关项目。先后承担企业应用服务项目100余项,在智能矿山领域标准制定、智能矿山总体规划与设计、矿业工业软件平台、智能装备及控制系统等领域形成了突出的技术和市场优势。

公司牵头编制了我国矿业领域第一个智能矿山建设指南——工信部《有色金属行业智能工厂(矿山)建设指南(试行)》,参与编制自然资源部《智能矿山建设规范行业标准,牵头起草《工业互联网平台 数据字典 8部分:采矿设备》等国家标准3项、《工业互联网平台工业设备上云通用管理要求》等行业标准4参与起草《信息化和工业化融合管理体系 生产设备管理能力成熟度评价》等国家标准3项。获得矿山生产管控平台、矿山生产调度系统、铲运机自主行/集控、电机车无人驾驶等方向专利及软著40余项,“有轨电机车无人驾驶技术、矿冶生产管控平台技术、井下无线通信技术、井下无轨装备智能控制技术”4项技术入选自然资源部《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2022年版)》。“基于快速切换的井下通信设备、铲运机智能远程驾驶系统、破碎机智能作业控制系统、矿山生产智能管控平台”4项产品入选第十七批北京市新技术新产品。开展了我国30%以上特大型金属矿山智能矿山规划,承建了我国首个矿冶重点工业设备上云解决方案公共服务平台,研发的无人采矿装备及矿冶工业软件打破多项国外技术垄断,其中无人破碎系统、有轨装备无人驾驶系统等典型产品均为行业首创,市场占有率超过30%。

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矿山生产智能管控平台

打造核心竞争优势,引领行业发展方向

为者常成,行者常至。北矿智能作为智能矿山工作委员会秘书处依托单位,近年来,始终与矿业企业、装备研发与制造企业、科研院所、高等院校等保持密切合作,积极组建产学研合作研发与应用团队,在矿山智能开采、数字孪生工厂、工业互联网平台、5G安全应用等领域拥有突出优势。团队研发出我国首批具有完全自主知识产权的地下金属矿智能采矿作业装备及成套技术,提出了我国地下金属矿智能开采技术体系,研究成果已在中国宝武集团、山东黄金、江钨集团、新疆有色集团、金川集团、中国黄金、中国五矿集团、中国有色等大型矿业企业成功应用,推动了我国矿业领域智能化高质量发展进程。

一、服务国家创新战略,突出高质量发展首要任务

2021年,为落实《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》中有关加快工业设备和业务系统上云上平台工作部署推动我国工业互联网平台发展切实解决工业设备上云率偏低的问题,北矿智能依托参与的工信部2020年工业互联网创新发展工程重点工业设备上云解决方案应用推广公共服务平台项目牵头组建了包括矿冶科技集团有限公司、北京科技大学、山东黄金集团等单位在内的标准编制团队,起草《工业互联网平台工业设备上云通用管理要求 8部分:采矿设备》《工业互联网平台工业设备上云通用管理要求 第9部分:选冶设备》2项行业标准从典型需求、参考架构和关键步骤等方面分别提出采矿设备上云、选冶设备上云的通用管理要求,为企业基于工业互联网平台开展采矿设备、选冶设备等上云实践提供方法论和应用参考对引导企业有序规范推动工业设备上云,降低能耗、提升设备能效和安全水平、促进制造能力在线交易和服务模式创新,加快实现工业互联网平台规模化应用价值意义重大。

2021年8月,为贯彻落实工信部、中央网信办、国家发改委等十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》的有关部署,提升5G应用安全保障能力,北矿智能联合母公司矿冶科技集团有限公司牵头组建了申报联合体,组织亚信科技(成都)有限公司、大唐移动通信设备有限公司、哈尔滨工程大学、中国电子技术标准化研究院等单位共同申报成功获批成为全国首批12个“5G应用安全创新示范中心”之一,也是工业领域唯一一家,致力于5G、工业互联网、人工智能等新一代信息技术在垂直行业应用推广的丰富成果和经验为基础,围绕矿业、工业互联网、智慧城市等重点行业5G应用安全需求,提升安全产品、解决方案、公共服务平台以及咨询建议创新示范能力。

二、突出打造核心优势,着力解决“卡脖子”问题

为了解决我国地下金属矿少人化无人化开采问题,公司依托矿冶集团牵头研发的“十三五”国家重点研发计划“地下金属矿规模化无人采矿关键技术研发与示范”项目,联合北京科技大学、中南大学、东北大学、合肥工业大学、武汉理工大学、中国科学院沈阳自动化研究所、山东黄金矿业股份有限公司、西藏华泰龙矿业开发有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份等单位组成产-学-研-用联合创新团队,围绕地下金属矿规模化无人采矿关键技术进行攻关,成功研制出具有自主知识产权的多种地下金属矿无轨采矿装备、有轨电机车无人驾驶系统、无人智能破碎系统、无人爆破系统、无人开采生产调度智能管控系统、装备防碰撞及故障诊断系统、无人采矿增强现实系统、多系统多装备智能控制系统和平台等系列化重大创新成果

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有轨电机车无人驾驶系统

项目成果在山东黄金三山岛金矿和西藏华泰龙铜多金属矿完成工程应用示范,同时在中国宝武集团、中国黄金集团、中国有色集团、江钨集团、酒钢集团、金川集团、新疆有色集团10余家矿山企业进行了推广应用,大幅减少了井下生产现场作业人员,有力推动了我国矿业领域由传统产业向数字化智能化无人化方向发展的进程,为我国深部矿产资源的绿色、低碳、智能、安全、高效和可持续开发提供技术保障,解决了我国地下金属矿山深部开采中的“卡脖子”关键核心技术难题。

三、推动科技成果转化,不断提高创新产品贡献率

在金属矿产资源智能开采方面,北矿智能联合山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿、矿冶科技集团有限公司、北矿机电科技有限责任公司组建了滨海深部金属矿产资源智能开采关键技术研发团队”,依托“十一五”“十二五”国家863计划项目、“十三五”国家重点研发计划项目、山东省科技重大专项等,围绕“滨海深部金属矿产资源智能开采关键技术与装备”开展攻关,形成了滨海深部金属矿产资源智能开采技术体系,研发出了具有我国自主知识产权的智能开采成套技术与装备,取得重要理论创新与技术突破:国内外首次研制出地下智能铲运机及智能控制技术,实现了无轨装备远程遥控、路径规划导航和自主行驶及智能化作业等功能;攻克了地下金属矿多装备集群管控及生产实时调度“卡脖子”关键技术,实现面向矿山生产全流程的智能优化控制和系统协同作业;创新性地研发了多元信息融合的地下金属矿无轨装备高精度定位和导航技术,实现了移动装备的高精度定位和自主导航;创新性地研制了国内首套基于多层网络架构的地下金属矿高性能无线通信系统和数据高质量传输技术,实现了多矿区多系统多装备间的信息互联互通。基于项目研究,团队申报的“滨海深部金属矿产资源智能开采关键技术与装备”成果,荣获2022年山东省科学技术进步一等奖。

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基于5G的智能铲运机远程遥控驾驶舱参展国家“十三五”科技创新成就展

项目成果在三山岛金矿进行了成功应用,大幅减少了井下作业人员,从本质上解决了地下矿山安全生产的难题,2018-2020年新增利润超过8亿元。项目成果不仅对黄金矿产资源开发具有重大推动作用,滨海海底智能采矿的核心共性技术及建成的智能开采矿山样板,也为整个金属矿产资源领域提供了示范与借鉴,对我国固体矿产资源绿色、智能、安全、高效开采起到很好的示范引领作用。

筑牢产学研融合之堤,迈向智能矿山新高度

犯其至难而图其至远。智能矿山建设既是我国矿业领域实现高质量发展的必经之路,也是全面贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想党的二十大精神、奋力践行“十四五”规划目标、坚持新发展理念的重要举措。

习近平总书记在党的二十大报告中指出:“加强企业主导的产学研深度融合,强化目标导向,提高科技成果转化和产业化水平。强化企业科技创新主体地位,发挥科技型骨干企业引领支撑作用,营造有利于科技型中小微企业成长的良好环境,推动创新链产业链资金链人才链深度融合。”未来,北矿智能将持续强化产-学-研-用一体推进积极打造一批具有市场竞争力的核心产品不断深化与矿业企业、装备研发与制造企业、信息通信企业、科研院所、高等院校密切合作为我国矿业领域的数智化转型提供不竭动力。




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