在傳統(tǒng)礦山企業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中,首鋼礦業(yè)通過(guò)建設(shè)“黑燈工廠”,構(gòu)建了一個(gè)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“數(shù)智世界”,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全流程的無(wú)人化、智能化和高效化。這一變革不僅重塑了礦山的生產(chǎn)模式,更成為我國(guó)礦業(yè)領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)桿案例。
首鋼礦業(yè)的“黑燈工廠”以無(wú)人駕駛礦車(chē)和智能選礦系統(tǒng)為核心,打通了從礦石開(kāi)采到精礦生產(chǎn)的全鏈條。在露天采場(chǎng),無(wú)人駕駛礦車(chē)依托5G通信網(wǎng)絡(luò)和AI視覺(jué)感知技術(shù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航與協(xié)同調(diào)度,其轉(zhuǎn)向精度達(dá)厘米級(jí),可適應(yīng)-30℃的極端環(huán)境,相比傳統(tǒng)人工駕駛效率提升30%以上。礦石進(jìn)入選礦環(huán)節(jié)后,智能分選系統(tǒng)通過(guò)高精度傳感器和AI算法,實(shí)時(shí)分析礦石成分,自動(dòng)調(diào)節(jié)破碎、磨礦、磁選等參數(shù),使鐵精礦品位穩(wěn)定率從80%提升至98%。
工廠內(nèi)部署的數(shù)字孿生系統(tǒng),通過(guò)三維建模與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映射,打造了與物理世界同步的虛擬礦山。在控制中心的大屏上,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能耗數(shù)據(jù)、生產(chǎn)進(jìn)度等信息以可視化形式呈現(xiàn)。例如,球磨機(jī)的振動(dòng)頻率、軸承溫度等參數(shù)一旦異常,系統(tǒng)將自動(dòng)觸發(fā)預(yù)知維修指令,故障響應(yīng)時(shí)間從小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí),設(shè)備綜合效率(OEE)提升15%。這套系統(tǒng)還支持“一鍵啟動(dòng)”模式,操作人員只需輸入生產(chǎn)目標(biāo),智能算法即可自動(dòng)生成最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃并分配資源。
首鋼礦業(yè)將工業(yè)大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)深度結(jié)合,挖掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。在磨磁車(chē)間,智能巡檢機(jī)器人每日采集超10萬(wàn)組設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合歷史維護(hù)記錄訓(xùn)練出的預(yù)測(cè)模型,可提前7天識(shí)別90%以上的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn),維修成本降低40%。在能耗管理方面,AI系統(tǒng)通過(guò)分析礦石硬度、設(shè)備負(fù)載等變量,動(dòng)態(tài)調(diào)整破碎機(jī)功率和球磨機(jī)轉(zhuǎn)速,使噸礦電耗下降8%,年節(jié)約電費(fèi)超千萬(wàn)元。
智能化改造帶來(lái)生產(chǎn)關(guān)系的根本性變革。在傳統(tǒng)選礦廠房中,每個(gè)班組需15-20人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作,而“黑燈工廠”通過(guò)遠(yuǎn)程集控和自動(dòng)化設(shè)備,將單班人員縮減至4-5人,且工作內(nèi)容從體力勞動(dòng)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)分析與應(yīng)急管理。與此同時(shí),企業(yè)建立數(shù)字化人才培養(yǎng)體系,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)培訓(xùn)系統(tǒng),使員工在3個(gè)月內(nèi)掌握智能設(shè)備的運(yùn)維技能,人才結(jié)構(gòu)向“復(fù)合型技術(shù)工程師”轉(zhuǎn)型。
首鋼礦業(yè)正推動(dòng)“黑燈工廠”向更高階的工業(yè)元宇宙演進(jìn)。計(jì)劃通過(guò)5G+邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)控制延遲,并引入數(shù)字孿生機(jī)器人進(jìn)行高危作業(yè);與科研機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)礦山專用大模型,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘探、生產(chǎn)調(diào)度等場(chǎng)景的自主決策。預(yù)計(jì)到2027年,企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率將再提升50%,碳排放強(qiáng)度下降30%,成為全球礦業(yè)智能化的領(lǐng)跑者。
首鋼礦業(yè)的實(shí)踐證明,“黑燈工廠”不僅是技術(shù)升級(jí)的載體,更是礦業(yè)價(jià)值鏈重構(gòu)的起點(diǎn)。通過(guò)數(shù)智化轉(zhuǎn)型,傳統(tǒng)礦山正突破資源與環(huán)境約束,開(kāi)辟出一條安全、高效、可持續(xù)的發(fā)展新路徑。