《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五遠景目標的建議》提出,要推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同各產(chǎn)業(yè)深度融合,推動先進制造業(yè)集群發(fā)展,構(gòu)建一批各具特色、優(yōu)勢互補、結(jié)構(gòu)合理的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長引擎,培育新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式?!熬G色、安全、和諧、智能、高效”已成為礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的時代要求,不斷加快礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐成為礦業(yè)行業(yè)的必由之路,智能礦山迎來新的發(fā)展機遇。
在人工智能、5G等新一代信息技術(shù)加速應(yīng)用的背景下,依靠科技創(chuàng)新推進高質(zhì)量發(fā)展,加強智能化建設(shè)成為當前礦業(yè)發(fā)展的新趨勢。礦業(yè)發(fā)達國家自上世紀90年代已開啟礦山自動化、智能化研究,比如芬蘭、加拿大、瑞典等很多發(fā)達國家都比我國起步早,他們擁有很多先進的技術(shù)、裝備和成果等,提出了很多新的理念,值得學習與借鑒。目前,全球礦業(yè)正經(jīng)歷著一場新的革命,大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和礦山的結(jié)合日益密切。用“互聯(lián)網(wǎng) 礦業(yè)”模式打造智能礦山,向規(guī)?;?、集約化、協(xié)同化方向發(fā)展,成為礦業(yè)行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。
如今,我國也越來越重視智能化礦山建設(shè),原因主要有四點:一是國際競爭日益激烈,創(chuàng)新成為時代發(fā)展需要。當今世界處在百年未有之大變局,我國發(fā)展的外部環(huán)境日趨復雜,國際競爭日益激烈,礦業(yè)行業(yè)要想實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,必須不斷加大技術(shù)創(chuàng)新力度,采用最新的應(yīng)用和技術(shù),將數(shù)字化和創(chuàng)新理念融入實際之中,切實轉(zhuǎn)變發(fā)展方式。
二是礦業(yè)行業(yè)人才短缺。如今,招工難特別是高端技術(shù)人才招工難問題日益凸顯,這也迫使礦業(yè)企業(yè)不斷加大技術(shù)創(chuàng)新力度,努力向少人化、無人化發(fā)展。
三是我國很多礦山進入地下深部開采階段,開采難度加大,成本攀升,必須不斷創(chuàng)新技術(shù),才能破解發(fā)展瓶頸,提高生產(chǎn)效率,確保安全生產(chǎn)。
四是安全環(huán)保準入門檻越來越高,只有不斷提高技術(shù)創(chuàng)新水平才能達到市場準入要求和相關(guān)環(huán)保要求等。在這種情況下,如何把以5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)與傳統(tǒng)礦業(yè)深度融合,實現(xiàn)礦業(yè)的綠色、安全、和諧、智能、高效開發(fā)尤為重要。
智能礦山建設(shè)并非一蹴而就,而是一個長期的、循序漸進的過程。礦山生產(chǎn)模式大致經(jīng)歷了四個階段:一是原始階段,即主要通過手工和簡單挖掘工具進行礦產(chǎn)采掘活動,無規(guī)劃、低效率、資源浪費極大。
二是機械化階段,即大量采用機械設(shè)備進行礦產(chǎn)生產(chǎn)活動,機械化程度較高,但仍無規(guī)劃、生產(chǎn)較粗放、資源浪費比較嚴重;
三是數(shù)字化礦山階段,采用自動化生產(chǎn)設(shè)備進行作業(yè)生產(chǎn),采用信息化系統(tǒng)作為經(jīng)營管理工具,實現(xiàn)數(shù)字化整合、數(shù)據(jù)共享,但仍面臨系統(tǒng)集成、信息融合等諸多問題,對可持續(xù)發(fā)展等仍不夠重視;
四是智慧礦山階段,通過智能信息技術(shù)的應(yīng)用,使礦山具有人類般的思考、反應(yīng)和行動能力,實現(xiàn)物物、物人、人人的全面信息集成和響應(yīng)能力,主動感知、分析、并快速做出正確處理的礦山系統(tǒng)。
在礦山已有自動化、信息化建設(shè)基礎(chǔ)上,推進物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、邊緣計算、虛擬現(xiàn)實等前沿技術(shù)在礦山企業(yè)的應(yīng)用,建成集資源的數(shù)字化管理、面向“礦石流”的智能生產(chǎn)管控、全流程的少人無人化生產(chǎn)、集成化的本質(zhì)安全管理、基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的智能決策于一體的本質(zhì)安全、資源集約、綠色高效的智能礦山,是促進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展,全面提升企業(yè)的綜合競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力的需要。
目前,很多礦業(yè)企業(yè)已從創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用、加強智能礦山中獲益。麥肯錫咨詢公司的分析顯示,人工智能在礦業(yè)行業(yè)的應(yīng)用將為技術(shù)創(chuàng)新“領(lǐng)跑者”帶來累計122%的現(xiàn)金流變化,而只能為“跟跑者”帶來10%的現(xiàn)金流變化。“領(lǐng)跑者”將擁有最初的競爭優(yōu)勢,使他們的成本曲線下降,并使他們在與競爭者的比拼中占據(jù)優(yōu)勢,如取得更高的利潤和市場價值。可以說,整個行業(yè)將深刻意識到數(shù)字技術(shù)將成為一個成本降低的重要因素,該因素可使行業(yè)的成本曲線下降并最終使礦產(chǎn)品價格保持在較低水平。
我國智能化礦山建設(shè)雖然取得了快速發(fā)展,但是依然存在一些亟須破解的問題。首先是礦業(yè)行業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新相對不足。在全球范圍內(nèi),礦業(yè)行業(yè)在重大技術(shù)創(chuàng)新方面落后于其他行業(yè)。雖然生產(chǎn)技術(shù)已實現(xiàn)現(xiàn)代化,但這些變化并未從根本上使礦業(yè)行業(yè)發(fā)生顛覆性變革。與國外大規(guī)模礦山相比,我國礦山更為復雜。因此,我國礦山智能化不能完全照搬國外模式,應(yīng)該通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)。目前,很多礦業(yè)企業(yè)通過對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用發(fā)揮人工智能和機器學習等算法的優(yōu)勢,形成了以數(shù)據(jù)為中心的礦山神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中心,對生態(tài)計劃和公司戰(zhàn)略進行模擬和預(yù)測,為管理層決策提供了支撐。
其次是數(shù)據(jù)壁壘。加強現(xiàn)代化礦山建設(shè),必須打破礦業(yè)權(quán)生命周期各環(huán)節(jié)及各業(yè)務(wù)中心之間的數(shù)據(jù)壁壘,建設(shè)集數(shù)據(jù)集中、集成、共享、分析和挖掘等于一體化的平臺,更好地將數(shù)據(jù)作為資產(chǎn)加以組合利用,實現(xiàn)資產(chǎn)的保值增值。
再次是專業(yè)技術(shù)人才的缺乏。目前,我國智能化、少人化相關(guān)技術(shù)人才缺口達到百萬級,且尚未建立人才培養(yǎng)機制,因此要不斷加強各層次技術(shù)人才的培養(yǎng),不斷建立健全技術(shù)人才隊伍。
最后,要因地制宜,因礦施策。我國中小型礦山多,集約化開發(fā)程度低,技術(shù)管理水平差距較大,不同礦山建設(shè)智能化礦山應(yīng)采取不同的策略。一些生產(chǎn)規(guī)模大,開采條件好,具有一定創(chuàng)新能力的礦山,應(yīng)成為推動礦山智能化的主力,要走在前頭,形成示范效應(yīng)。大部分中小型礦山應(yīng)從實際出發(fā),不求整體推進,要有選擇地移植、集成、開發(fā)、應(yīng)用相關(guān)成果,逐步提升礦山技術(shù)、裝備和智能化水平,并將持續(xù)發(fā)展理念融入礦山發(fā)展。
智能礦山建設(shè)是兩化融合、“互聯(lián)網(wǎng) ”戰(zhàn)略在礦業(yè)行業(yè)的具體體現(xiàn),給全球礦山行業(yè)帶來一場前所未有的革命。惟有積極推進礦山的智能化建設(shè),才能將綠色、安全、和諧、智能、高效的新礦業(yè)理念落到實處,促進礦業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(本文刊登于2021年1月8日《中國礦業(yè)報》第1版)