AI入場(chǎng),預(yù)見智慧礦山的最終結(jié)局。
當(dāng)乘用車領(lǐng)域仍在為L(zhǎng)2級(jí)自動(dòng)駕駛卷卷而死時(shí),智能礦山已進(jìn)入Mining。 5.0時(shí)代。在這個(gè)全新的時(shí)代,礦山從工業(yè)自動(dòng)化向知識(shí)自動(dòng)化發(fā)展,幾乎可以預(yù)見礦山無人駕駛的終點(diǎn)。
當(dāng)然,進(jìn)入5.0時(shí)代并不容易。如今,許多玩家聚集在礦山無人駕駛跑道上,如中科慧拓、智能歌曲、易控智能駕駛等。所有企業(yè)都在礦山智能運(yùn)輸和無人駕駛跑道深耕多年,都有自己的技術(shù)成果。
誰能率先預(yù)測(cè)終局形態(tài),提前拿到船票,誰就能進(jìn)入決賽圈。
六月二日,中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、武創(chuàng)院智能汽車研究所和中科慧拓聯(lián)合發(fā)布了龔宇YUKON礦山模型。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,龔宇YUKON礦山模型將成為智能礦山進(jìn)入AI新時(shí)代基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,這意味著礦山行業(yè)的智能水平已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的水平。同時(shí),這也意味著中科慧拓在決賽中拿到了門票。

中科慧拓依托愚公YUKON礦山大模型,推出了第一批商品:礦山AI助手“礦寶”、GenDS生成平行智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)、采礦端到端自動(dòng)駕駛大型GenAD和采礦知識(shí)大型MineGPT。這四種產(chǎn)品將有助于能源礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能礦山工廠式的大規(guī)模復(fù)制。
中科慧拓CEO陳龍認(rèn)為,愚公YUKON 大型礦山模型的推出,意味著中科慧拓在Mining5.0 時(shí)代“三大核心技術(shù)支柱”布局完善。
第一,提前進(jìn)入礦山5.0時(shí)代
如果礦工在工作中遇到設(shè)備故障,他們只需要向系統(tǒng)發(fā)出語音命令,就可以通過系統(tǒng)測(cè)試獲得操作和維護(hù)建議。之后,系統(tǒng)還可以自動(dòng)填寫日志,存儲(chǔ)并發(fā)送報(bào)告。這是中科慧拓為礦山從業(yè)者推出的第一個(gè)AI助手——MineCopilot。
與人類相比,礦寶可以24小時(shí)待命,輕松理解自然語言指令,完成工作人員分配的任務(wù)。通過深入一線,為礦工提供并肩、手把手的全過程服務(wù),既能保證安全生產(chǎn),又能有效提高工作效率。
在生產(chǎn)場(chǎng)景下,惠拓礦寶還可以提前防范礦山作業(yè)中的危險(xiǎn);事中立即跟蹤作業(yè)事件,提供及時(shí)專業(yè)的建議;之后及時(shí)總結(jié)報(bào)告作業(yè)情況。此外,礦寶還是一個(gè)移動(dòng)知識(shí)庫,可以盤活大量的知識(shí),與所有員工分享。
隨著使用頻率的增加,礦物寶藏會(huì)變得越來越聰明。陳龍說,自建立以來,龔宇的大模型一直在邊用邊學(xué),就像中科慧拓之前推出的載山CarMo一樣,“每走一公里就更聰明一公里”。用戶與礦物寶藏的每一次互動(dòng),都可以為智能礦山生成更高質(zhì)量的數(shù)據(jù),“每多陪伴,就多專業(yè)”。
在礦藏的背后,有一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)后盾——龔宇YUKON礦山模型。這種大模式的發(fā)布意味著智能礦山的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入Mining。 5.0時(shí)代。在這個(gè)過程中,我們需要依靠“三大核心技術(shù)支柱”,即操作系統(tǒng)、情景工程和礦山模型,以及完成礦山智能化的關(guān)鍵“四大智能”,包括智能設(shè)備、數(shù)據(jù)、算法和流程。
5.0時(shí)代,在智能生產(chǎn)、數(shù)字管理和智能決策的基礎(chǔ)上,智能礦山對(duì)更安全、更高效、更環(huán)保的生產(chǎn)提出了更高的要求。
一位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,“大部分礦山位置偏遠(yuǎn),外部影響低,安全性相對(duì)可控。這種封閉的環(huán)境自然適合無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用,是最理想的落地場(chǎng)景?!币虼?,無人駕駛技術(shù)發(fā)展的進(jìn)度條比乘用車領(lǐng)域高得多,礦區(qū)、港口等相對(duì)封閉的運(yùn)輸場(chǎng)景。
為了保證礦山生產(chǎn)更加安全、高效、符合5.0時(shí)代的要求,正是無人駕駛技術(shù)在礦山中的逐步應(yīng)用。
毫無疑問,礦山智能蘊(yùn)含著相當(dāng)大的市場(chǎng)機(jī)遇。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)原校長(zhǎng)葛世榮教授曾表示:全國煤礦近4000個(gè),采煤工作面5100個(gè),掘進(jìn)工作面11000多個(gè)。目前,煤礦智能設(shè)備的市場(chǎng)總規(guī)模每年約為1.2萬億元,每四年至五年更新一次,因此每年市場(chǎng)規(guī)模約為2500億元。
中科慧拓等頭部公司看到了礦區(qū)無人駕駛技術(shù)的發(fā)展前景,2017年至2018年相繼進(jìn)入該行業(yè),推動(dòng)礦山無人運(yùn)輸進(jìn)入萌芽階段。
這條賽道的玩家有兩種進(jìn)入方式——與原始設(shè)備制造商合作,改造現(xiàn)成的礦山卡片,或者從零開始造車。鑒于后者成本高,不利于初創(chuàng)公司前期的快速運(yùn)營,大部分無人駕駛公司選擇了聯(lián)合整車企業(yè)。2017年,中科慧拓與徐工集團(tuán)進(jìn)行戰(zhàn)略合作,邁出了中國智能礦山智能化的第一步。
從2018年開始,中科慧拓為整個(gè)市場(chǎng)推出了平行礦山操作系統(tǒng)。目前,該系統(tǒng)可以適應(yīng)所有型號(hào)、多種礦山和所有場(chǎng)景。到2022年,礦山操作系統(tǒng)與礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)接。用陳龍的話來說,“從云端使其更加智能化,使邊端與云端協(xié)調(diào),促進(jìn)礦山智能技術(shù)和效率的提高”。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn),如果我們想在這個(gè)領(lǐng)域取得進(jìn)步,我們必須掌握終端生產(chǎn)。由于現(xiàn)成礦卡改造難以快速鋪設(shè),過程復(fù)雜,不確定因素多,會(huì)嚴(yán)重影響進(jìn)度。正如一位業(yè)內(nèi)人士所說,如果無人駕駛公司沒有自己的設(shè)計(jì)和制造,那么它永遠(yuǎn)是1。再多的回購和商業(yè)訂單仍然是1。;若能夠自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)適合無人駕駛技術(shù)的載體,則有可能迅速擴(kuò)展到10。、100,甚至是1000。
所以,像中科慧拓這樣的龍頭企業(yè),開始生產(chǎn)制造專門為無人運(yùn)輸服務(wù)而設(shè)計(jì)的終端媒體。
2023年5月5日,內(nèi)蒙古鄂爾多斯正式發(fā)布了中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、國際先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)中心、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)內(nèi)蒙古研究院與中科慧拓聯(lián)合孵化的礦山智能運(yùn)輸機(jī)器人“載山CarMo”。
通過整合行業(yè)資源,“載山CarMo”在底盤功能整合、核心控制算法、感知定位結(jié)合等方面實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),核心部件國產(chǎn)化95%以上,可用于露天礦山、散貨碼頭等多種場(chǎng)景的輕載物料運(yùn)輸。
到目前為止,中科慧拓已經(jīng)完成了大規(guī)模的商業(yè)落地生態(tài)系統(tǒng) 平臺(tái) 智能化移動(dòng)媒介(OS P V)閉環(huán)。陳龍?jiān)袊@,過去多年積累的無人礦山運(yùn)輸成果,最終形成了一個(gè)高效的閉環(huán)。
二是AI入場(chǎng),礦山無人駕駛執(zhí)照進(jìn)入現(xiàn)實(shí)
近幾年來,AI技術(shù)不斷發(fā)展,涉足礦山無人駕駛領(lǐng)域,推動(dòng)智慧礦山正式進(jìn)入Mining 5.0時(shí)代。如上所述,中科慧拓自成立以來,一直在為智慧礦山的建設(shè)奠定基礎(chǔ),不斷打造情景工程、操作系統(tǒng)、AI模型三大核心技術(shù)支柱,并在前兩個(gè)方面取得了多項(xiàng)技術(shù)突破?,F(xiàn)在,龔宇YUKON正式推出 大型礦山模型,為礦山產(chǎn)業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的AI底座。
中科慧拓除了前面提到的礦山AI助手——MineCopilot之外,還發(fā)布了GenDS生成平行智能數(shù)據(jù)系統(tǒng),基于龔宇YUKON礦山模型。、三款產(chǎn)品:礦山端到端自動(dòng)駕駛大型GenAD,以及礦山知識(shí)大型MineGPT。
眾所周知,信息是大模型培訓(xùn)的基石,也是礦業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、提高效率、確保安全、不斷創(chuàng)新優(yōu)化的關(guān)鍵資源。中國礦業(yè)大學(xué)(北京)原校長(zhǎng)葛世榮教授曾表示:“我們現(xiàn)在和未來進(jìn)入智能經(jīng)濟(jì)時(shí)代,這個(gè)時(shí)代的重要資產(chǎn)是數(shù)據(jù)?!?/p>
經(jīng)過多年的積累,中科慧拓在行業(yè)內(nèi)擁有先發(fā)數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)。官方數(shù)據(jù)顯示,中科慧拓正在以24萬公里/天的速度擴(kuò)大自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù),總共有8萬天的礦山業(yè)務(wù)日志。大量的行業(yè)數(shù)據(jù)構(gòu)成了其他大型通用模型無法跨越的環(huán)城河。有了數(shù)量規(guī)模,自然會(huì)獲得數(shù)據(jù)多樣性、場(chǎng)景豐富性等特點(diǎn)。
它還是中科慧拓在這條跑道上繼續(xù)領(lǐng)先,不同于其它玩家的差異化優(yōu)勢(shì)。
如何利用好大量的數(shù)據(jù)資源已經(jīng)成為一個(gè)問題。生成平行智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)GenDS是第一個(gè)針對(duì)礦區(qū)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品可以通過生成平行智能的方式,在指數(shù)層面生成中科慧拓多年積累的全礦數(shù)據(jù)的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù),面向易于通過的Hard case,用來練習(xí)整個(gè)數(shù)據(jù),促使Hard Case的突破率提高了53%。
此外,數(shù)據(jù)標(biāo)記效率可以通過礦山多模式大模型的自動(dòng)標(biāo)記提高15倍。這套數(shù)據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)品有利于進(jìn)一步完善整個(gè)礦山行業(yè)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng),為數(shù)據(jù)的形成和治理提供高效的工具。
場(chǎng)景應(yīng)用的可靠性和穩(wěn)定性是衡量垂直大模型的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)?;诂F(xiàn)實(shí)世界和平行時(shí)空中積累的大量礦山場(chǎng)景數(shù)據(jù),中科慧拓首創(chuàng)了GenAD,這是礦山端到端自動(dòng)駕駛的大模型,賦予了人類對(duì)礦山運(yùn)輸?shù)睦斫?。讓AI司機(jī)上車,提高礦山自動(dòng)駕駛的安全性和可靠性。
傳統(tǒng)的自動(dòng)駕駛采用感知、預(yù)測(cè)、決策和規(guī)劃模塊化的方式。每個(gè)模塊之間的接口和互動(dòng)增加了系統(tǒng)的整體復(fù)雜性。對(duì)于礦山工作來說,礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變,系統(tǒng)在處理一些復(fù)雜的場(chǎng)景時(shí)顯得無能為力。
比如室外陽光明媚干燥時(shí),礦區(qū)會(huì)被灰塵覆蓋;如果陰天下雨,路面會(huì)變得泥濘,到處都是水坑。這種路面缺乏明確的特性,系統(tǒng)很難識(shí)別車道的邊界。因此,可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷,導(dǎo)致無人駕駛車輛緊急減速或停車,影響生產(chǎn)效率。
GenAD是礦山端到端自動(dòng)駕駛的大型模型,賦予了自動(dòng)駕駛礦車像人類駕駛員一樣的深刻理解和管理能力,使其不僅能在常規(guī)環(huán)境中高效、安全地獨(dú)立運(yùn)行,而且能在復(fù)雜多變的場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)高效適應(yīng),有效應(yīng)對(duì)困難場(chǎng)景。
更重要的是,“AI司機(jī)”可以一站式解決礦山自動(dòng)駕駛的長(zhǎng)尾和泛化問題?!癆I司機(jī)”可以通過深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)手段,面對(duì)各種未知復(fù)雜的礦山環(huán)境,不斷學(xué)習(xí)和提高自己的泛化能力和魯棒性。
在提高機(jī)器工作效率的同時(shí),基于愚公YUKON 大型礦山模型,中科慧拓也在努力提高人的效率。
MineGPT,一個(gè)大型礦山知識(shí)模型,就體現(xiàn)了這樣的嘗試,它可以實(shí)現(xiàn)開箱即用,邊用邊學(xué),可以顯著提高一線生產(chǎn)效率。具體而言,MineGPT可以直接使用,無需經(jīng)過繁瑣的配置和訓(xùn)練過程。此外,隨著使用過程的深入,MineGPT可以不斷地學(xué)習(xí)和提高,逐步提高性能和準(zhǔn)確性,從而更準(zhǔn)確地滿足礦山生產(chǎn)的需要。
三是如何坐穩(wěn)牌桌?
按照中科慧拓的概念,智慧礦山的最終結(jié)果將是以人工智能大模型為基礎(chǔ)的礦山機(jī)器人。 工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)。
這個(gè)定義是否正確,業(yè)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的答案,但可以肯定的是,智慧礦山的最終結(jié)果是實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全、高效、綠色和節(jié)能目標(biāo)。
2023年,中科慧拓正式投入使用了世界上第一個(gè)無人礦山運(yùn)輸機(jī)器人“載山CarMo”,將更新“中國計(jì)劃”,適應(yīng)智慧礦山的終結(jié)。
“載山CarMo”具有安全、人工、節(jié)能、智能等諸多優(yōu)點(diǎn),能滿足多場(chǎng)景、多條件的運(yùn)行需求,具有即時(shí)準(zhǔn)確的環(huán)境感知能力,遇到障礙物可自行選擇等障礙物或避障繞道;多傳感器集成定位提供厘米級(jí)精確定位。同時(shí),基于精確的控制和智能的決策,可以自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜的路況,與挖掘機(jī)終端合作,自動(dòng)執(zhí)行裝載工作。
“載山CarMo”在綠色、節(jié)能方面也能起到真正的作用。以“綠色節(jié)能”為例,新設(shè)備不僅可以降低60萬人工成本;在能耗方面,與傳統(tǒng)燃油車相比,新能源只需輕載上坡就能達(dá)到81.9%左右的綜合節(jié)能成本。;在節(jié)能降耗方面,每萬輛新能源取代燃油車,每年可節(jié)約柴油消耗22億升,減少4項(xiàng)污染排放3.88萬噸,減少CO排放578萬噸。
僅在鄂爾多斯,目前載山CarMo可以做到,單車一年可以節(jié)省40萬左右的人力成本,提高30%的運(yùn)輸效率,全面節(jié)約67.8%的燃料成本,減少1200噸的碳排放。
此后,搭載愚公自動(dòng)駕駛端到端大型載山CarMo,在處理礦山復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)將更加得心應(yīng)手。
有了“載山CarMo”,可以理解為中科慧拓已經(jīng)有了一個(gè)強(qiáng)大的硬件來適應(yīng)終端,但是礦山無人運(yùn)輸是一個(gè)系統(tǒng),硬件生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)容易實(shí)現(xiàn),每個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于軟件實(shí)力。也就是中科慧拓實(shí)現(xiàn)的“系統(tǒng)” 平臺(tái) 智能化移動(dòng)媒介(OS P V)閉環(huán)。
要想在牌桌上坐穩(wěn),進(jìn)入下一階段,必須同時(shí)具備軟件、硬件的實(shí)力。
如今,其他無人駕駛公司也在朝著這個(gè)方向努力。比如《踏歌智行》提出了露天礦無人駕駛運(yùn)輸?shù)恼w解決方案,選擇了“車-地-云”協(xié)同架構(gòu),以露天礦為主要應(yīng)用領(lǐng)域,構(gòu)建了由車載、路面、云三部分組成的無人駕駛運(yùn)輸全棧式解決方案“曠谷”,基于感知、規(guī)控、協(xié)同、云控、運(yùn)維五大核心技術(shù)。
易控智駕則打造了全礦新能源無人駕駛的智能礦山項(xiàng)目,完成了全球最大的單礦無人駕駛車隊(duì)的正常運(yùn)行。
除了軟硬件的實(shí)力,能否在行業(yè)內(nèi)走得更遠(yuǎn),也考驗(yàn)著各個(gè)企業(yè)的“朋友圈”是否強(qiáng)大。畢竟礦山無人駕駛是一個(gè)系統(tǒng)化的工程,需要政治、產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)、研究的共同推進(jìn)。
一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,在現(xiàn)實(shí)中處理和分析海量數(shù)據(jù)并不容易。中科慧拓創(chuàng)始人、首席戰(zhàn)略官王健曾坦言,要做好數(shù)據(jù)處理,對(duì)計(jì)算資源有很高的要求。他說:“一旦我們選擇了大型模型這樣的技術(shù)結(jié)構(gòu),就會(huì)對(duì)我們的計(jì)算率提出很高的要求,這是普通公司無法承受的。所以,我們優(yōu)先考慮一些大型國有企業(yè)的合作,讓他們選擇我們的技術(shù)結(jié)構(gòu),這樣更有利于維護(hù)系統(tǒng)?!?/p>

作為中國科學(xué)院自動(dòng)化孵化的人工智能和智能控制領(lǐng)域的“國家隊(duì)”高新技術(shù)企業(yè),中國科學(xué)院依托中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的頂尖R&D實(shí)力,先后聯(lián)合多方資源建設(shè)研究所,包括與中國礦業(yè)大學(xué)(北京)攜手。、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所,建立了行業(yè)內(nèi)第一個(gè)集生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、研究于一體的智能礦山聯(lián)合基地;武創(chuàng)院聯(lián)合成立智能汽車研究所。
憑借這些“出生”的優(yōu)勢(shì),中科慧拓也在回饋行業(yè)。比如承接一些國家項(xiàng)目,包括制定礦山運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),中標(biāo)國內(nèi)首個(gè)礦山機(jī)械自主和半自主機(jī)械系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。
四月二十八日,國家礦山安監(jiān)局等七個(gè)部門發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)的公告》 《關(guān)于促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》(簡(jiǎn)稱《意見》),對(duì)智慧礦山提出了新的要求。
《意見》指出,到2026年,建立完整的礦山智能標(biāo)準(zhǔn)體系,促進(jìn)礦山數(shù)據(jù)的整合和交流,實(shí)現(xiàn)環(huán)境智能感知、系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)和重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警。我國智能煤礦產(chǎn)能占比不低于60%,智能工作面數(shù)量占比不低于30%,智能工作面正常運(yùn)行率不低于80%。智能設(shè)備或機(jī)器人在煤礦、非煤礦危險(xiǎn)崗位工作中的替代率不低于30%、全國礦山地下人員減少10%以上,建設(shè)一批單班工人不超過50人的智能礦山。
到2030年,建立完善的礦山智能技術(shù)、設(shè)備和管理體系,實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)的緊密結(jié)合和共享應(yīng)用,促進(jìn)礦山開采少人化、智能化,有效防控重大安全隱患,大大提高礦山的本質(zhì)安全水平。
結(jié)合這一指導(dǎo)意見,陳龍?zhí)岢觯M徲頨UKON礦山大模型能夠快速落地和賦能,為龔宇YUKON礦山大模型及其基礎(chǔ)設(shè)施智能系統(tǒng)在2025年全面落地設(shè)定目標(biāo),賦能全國40。 智能礦山建設(shè)。到2030年,全面保障全球更多礦山綠色安全高效運(yùn)行。
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