习近平总书记指出,“当今时代,数字技术、数字经济是世界科技革命和产业变革的先机,是新一轮国际竞争重点领域,我们一定要抓住先机、抢占未来发展制高点。”在新技术革命驱动下,煤矿开发方式加快向“安全、高效、绿色、智能”转变。煤机装备为煤炭行业发展提供了基础支撑,其数字化、智能化技术升级和延伸服务是煤炭企业数字化转型和煤矿智能化建设的重要推动力。2020年3月,国家发改委、国家能源局等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,促使传统煤机装备企业在迎接市场机遇的同时又面临着新的技术挑战。
中国煤科太原研究院深耕煤机装备制造基础产业,不断积累技术创新与工程实践经验,着眼智能掘进、智能辅助运输、辅助作业机器人的战略发展方向,践行数字化、智能化技术与传统煤机装备的深度融合,引领行业进步。智能控制技术分院作为太原研究院电气与控制方向主要研发制造单位,充分发挥团队专业优势,聚焦数字化、智能化关键技术攻关及产品研发,为整机装备赋能。
首先是致力于煤机装备的数字化、智能化技术升级。以数字化多传感器融合技术,提升煤机装备对于环境和自身信息的感知能力,以及装备相互间、装备与人之间的感知能力。通过数字通信技术,构建掘进工作面有线、无线数据传输通道。基于数据重构和数字孪生技术,实现装备及工作面空间的数字再现。控制系统的建立,使装备拥有远程遥控、自动化作业、多机协同、智能决策等性能。具体在智能掘进领域,分别针对以掘锚一体机为龙头、以掘进机为龙头、以连采机为龙头的掘进成套装备研发了智能控制系统;在智能辅助运输领域,实现了数字化智能安全辅助驾驶、智能调度管控运维,面向新能源矿用车辆研发了高性能控制系统。这些数字化、智能化煤机装备的推广应用,以更安全、更省力、更便捷、更体面的方式有效改善了煤矿井下劳动作业方式,同时不断推动煤炭生产企业向减人增效的目标迈进。
其次是打造煤机装备数字化延伸服务。随着5G、大数据、物联网、人工智能等新一代数字化信息技术与煤矿生产工艺深度融合,特别是这些技术在煤机装备领域的广泛应用,为煤机装备数字化延伸服务提供了基础保证。从煤矿企业着眼,煤机装备数字化为煤矿用户提供了多样化业务应用,可实现装备的少人化远程控制、状态监测、故障分析、健康状态预测、维修保养的计划定制提醒等服务。通过全面数字化感知以及生产、经营状态业务数据呈现,可支撑煤炭企业柔性生产供给保障能力,也可提供集团级的装备资源共享。从煤机装备企业着眼,数字化延伸服务促进装备企业后市场服务项目从常规化向创新化发展。从原有的产品销售后的安装、调试、维修向创新化预测性维护、设备升级改造服务、租赁服务等转变。同时获取的大量装备运行数据,可为后续产品质量提升,市场信息获取提供便利条件。
第三是深度参与数字化、智能化标准及规范的研究制定。建立健全煤矿数字化、智能化标准体系,强化基础性、关键共性标准及规范的制定是实现煤矿数字化转型和智能化建设的基础。当前,煤矿企业数字化转型和智能煤矿建设尚处于初级阶段,各研究机构及厂商均按照各自的设计思路和技术路线进行研究,造成通信协议、数据接口难以统一,装备的控制、通信无法有效配套融合,形成信息壁垒。通过对煤矿数字化、智能化标准及规范的研究有利于统一智能化煤矿的建设思路,实现高端数据融合,促使大数据、人工智能等技术在煤矿落地。
数字化转型是新时期企业驱动发展的关键,是实现企业与客户共创成长的必由之路。当前煤矿智能化建设已迈入新阶段,各项智能化技术面临着稳定性和常态化应用的挑战,各项技术痛点亟待突破。此外煤机装备制造企业自身对于生产过程管控、产品质量管控也面临数字化转型的迫切需求。智控分院从车间生产模式、生产能力、生产结构入手,借助物联网、机器视觉、人工智能、大数据分析等技术手段,将数字化、信息化、可视化融入到智能控制产品生产过程中,提出“智能控制系统精益数字化车间”建设目标,智能化仿真检验平台、可视化操作平台、数字化柔性产线正在有序建设落地,生产效率和产品质量得以有效提升。展望未来,我们将立足于本行业本领域持续聚焦数字驱动,推进科研创新,掌握核心技术,争做煤机装备数智实践的引领者。
来源:智能控制技术分院