高危煤礦崗位迎來(lái)“機(jī)器替人”重大突破

　　近百年來(lái)，煤炭行業(yè)從“人背肩扛”的艱辛，到機(jī)械化的普及，再到自動(dòng)化的探索，每一步都凝聚著對(duì)安全與效率的極致追求。讓機(jī)器人替代人工從事最危險(xiǎn)的搬運(yùn)、安裝等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“人退機(jī)進(jìn)”，是邁向“本質(zhì)安全”的終極路徑。

　　10月28日，全球首款礦用防爆220kg六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械臂在第二十-屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)上正式發(fā)布。該產(chǎn)品核心部件已取得礦用防爆和煤安認(rèn)證，可在高濕、高粉塵、瓦斯等惡劣環(huán)境下替代人工完成噴漿、3D密閉墻打印、選矸等高危作業(yè)，讓煤礦井下高危崗位機(jī)器替人的規(guī)?；瘧?yīng)用成為可能，被譽(yù)為“井下智能作業(yè)的里程碑”。

　　“這款產(chǎn)品的發(fā)布，是響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略的必然擔(dān)當(dāng)。推動(dòng)'少人化、無(wú)人化'礦山建設(shè)，'國(guó)家隊(duì)'必須率先破局，扛起技術(shù)攻堅(jiān)的重任。”中國(guó)煤科常州研究院副總經(jīng)理陳曉晶在接受中國(guó)工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)表示。

　　煤炭智能化轉(zhuǎn)型的迫切需求

　　近日，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布了《礦山智能機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》。鼓勵(lì)支持廣大礦山企業(yè)、裝備企業(yè)、機(jī)器人制造企業(yè)與高等學(xué)校、科研院所等積極參與，開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，加快礦山智能機(jī)器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，努力把從業(yè)人員從惡劣環(huán)境與危險(xiǎn)繁重崗位解放出來(lái)，切實(shí)提高礦山本質(zhì)安全水平。

　　陳曉晶坦言，行業(yè)雖有了智能的“大腦”和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，卻缺少一個(gè)能在最惡劣環(huán)境下精準(zhǔn)執(zhí)行重型任務(wù)的“鋼鐵臂膀”。

　　政策東風(fēng)已吹起，行業(yè)瓶頸待突破。唯有持續(xù)推動(dòng)“機(jī)器替人”，將從業(yè)人員從惡劣環(huán)境與危險(xiǎn)崗位中徹底解放出來(lái)，才能從根本上提升礦山本質(zhì)安全水平，真正實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

　　“此次發(fā)布的礦用防爆220kg六關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械臂，滿足煤礦場(chǎng)景的防爆（滿足國(guó)家礦山安全認(rèn)證），本身就很難。煤礦的防爆要求，比一般的防爆要求都高。包括機(jī)器人的防爆設(shè)計(jì)、電機(jī)的防爆設(shè)計(jì)、電氣柜的防爆設(shè)計(jì)等。此為業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。”匯川技術(shù)傳動(dòng)產(chǎn)品解決方案總裁章正昌表示。

　　中國(guó)煤科常州研究院礦用化技術(shù)線電機(jī)防爆技術(shù)主管張健強(qiáng)解釋說(shuō)，“我們把防爆殼體'融'進(jìn)電機(jī)本身，使機(jī)械臂的關(guān)節(jié)重量降低了50%，體積縮小30%，實(shí)現(xiàn)了礦用防爆六關(guān)節(jié)機(jī)械臂在狹小巷道'有力'且靈巧作業(yè)?！?/p>

　　這款機(jī)械臂由中國(guó)煤科常州研究院與匯川技術(shù)及其旗下子公司智鼎科技聯(lián)合研制，匯川技術(shù)重工裝備BU總監(jiān)蔣靖?jìng)ピ诮邮苤袊?guó)工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)也強(qiáng)調(diào)了雙方合作的必要性：匯川的平臺(tái)能力和品牌優(yōu)勢(shì)。

　　“匯川有光、機(jī)、電、液、氣的多產(chǎn)品平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)還有一個(gè)細(xì)分優(yōu)勢(shì)，就是大連智鼎深耕煤礦20多年礦用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)。此外，匯川還有專業(yè)的解決方案團(tuán)隊(duì)。”匯川技術(shù)重工裝備BU總監(jiān)蔣靖?jìng)ソ忉屨f(shuō)。

　　三大工藝場(chǎng)景的應(yīng)用革命

　　與國(guó)際礦機(jī)巨頭的同類方案相比，六關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)在防爆等級(jí)和自由度上有兩方面突破。章正昌表示，一是滿足“煤安認(rèn)證”，屬于I類認(rèn)證或M1級(jí)別認(rèn)證，是行業(yè)內(nèi)第一家滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人。二是六關(guān)節(jié)，六個(gè)自由度。在自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)非常成熟，能滿足絕大部分場(chǎng)景下自動(dòng)化需求。

　　這款機(jī)械臂并非實(shí)驗(yàn)室中的概念產(chǎn)品，而是已在三大工藝場(chǎng)景中證明其價(jià)值。

　　在智能噴漿方面，精準(zhǔn)力控將回彈率由30%降至15%以下，年節(jié)省混凝土成本約20萬(wàn)元；噴射厚度誤差≤±15mm，支護(hù)強(qiáng)度均勻度提升35%。

　　在3D打印密閉墻方面，六關(guān)節(jié)高自由度復(fù)現(xiàn)人工砌筑復(fù)雜動(dòng)作，打印頭恒壓接觸，墻體平整度≤10mm，施工效率提升60%，工期縮短一半，一次性驗(yàn)收合格率100%。

　　在AI視覺(jué)選矸方面，實(shí)現(xiàn)矸石識(shí)別率98%，顯著提升煤質(zhì)并降低外運(yùn)成本。

　　機(jī)械臂集成氣體、視覺(jué)等傳感器同步將環(huán)境數(shù)據(jù)（瓦斯?jié)舛?、巷道變形）接入礦井AI大數(shù)據(jù)平臺(tái)，提升工作面災(zāi)害預(yù)警精度，成為礦山智能感知網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

　　陳曉晶回顧：“常州研究院主導(dǎo)制定了多項(xiàng)礦用防爆國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此次與匯川技術(shù)合作，旨在把五十余年的防爆經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為開(kāi)放生態(tài)，讓高危作業(yè)逐步搬回地面控制中心?！?/p>

　　蔣靖?jìng)ヒ脖硎荆骸耙劳兄袊?guó)煤科常州研究院在防爆領(lǐng)域的深厚積淀，疊加匯川二十余年伺服電機(jī)及光機(jī)電液氣全棧自研平臺(tái)，我們首次在井下場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)重載、防爆、精密三大指標(biāo)兼得。后續(xù)將把這些能力礦用化、譜系化，為行業(yè)智能化提供可持續(xù)的技術(shù)底座?！?/p>

　　從技術(shù)突破到生態(tài)繁榮

　　對(duì)于未來(lái)發(fā)展，匯川技術(shù)重工裝備BU總監(jiān)蔣靖?jìng)ビ?6個(gè)字概括：“減員增安、助力建管、節(jié)能降耗和開(kāi)放生態(tài)”。這款機(jī)器人產(chǎn)品就是“減員增安”的核心代表產(chǎn)品。

　　中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）智慧礦山與機(jī)器人研究院副院長(zhǎng)牛艷奇此前接受媒體采訪時(shí)指出，未來(lái)煤礦智能建設(shè)需要更加可靠、高效的軟硬件，將智能設(shè)備擴(kuò)展到掘進(jìn)等傳統(tǒng)的“智能禁區(qū)”。同時(shí)，設(shè)備“可定制性”也需提升，以靈活適配不同工況，適應(yīng)“一礦一策”要求。

　　陳曉晶展望，未來(lái)不僅僅是做單一產(chǎn)品，機(jī)械臂構(gòu)不成整個(gè)系統(tǒng)。要解決煤炭最終的應(yīng)用，還需要聯(lián)合更多伙伴共同推動(dòng)，最終目的是解決“少人化”，最終實(shí)現(xiàn)“無(wú)人化”。

　　隨著5G和AI技術(shù)發(fā)展，煤礦設(shè)備功能將進(jìn)一步集成、優(yōu)化。它讓機(jī)器從事最危險(xiǎn)的工作，讓人回歸更具創(chuàng)造性的崗位，為煤炭工業(yè)乃至更廣領(lǐng)域的智能升級(jí)提供了可復(fù)制、可擴(kuò)展的工程樣本。（記者 曹雅麗）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)工業(yè)報(bào)

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