高危煤礦崗位迎來“機器替人”重大突破

　　近百年來，煤炭行業(yè)從“人背肩扛”的艱辛，到機械化的普及，再到自動化的探索，每一步都凝聚著對安全與效率的極致追求。讓機器人替代人工從事最危險的搬運、安裝等作業(yè)，實現(xiàn)“人退機進”，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)機械臂在第二十-屆中國國際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會上正式發(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器替人的規(guī)?；瘧?yīng)用成為可能，被譽為“井下智能作業(yè)的里程碑”。

　　“這款產(chǎn)品的發(fā)布，是響應(yīng)國家戰(zhàn)略的必然擔當。推動'少人化、無人化'礦山建設(shè)，'國家隊'必須率先破局，扛起技術(shù)攻堅的重任。”中國煤科常州研究院副總經(jīng)理陳曉晶在接受中國工業(yè)報記者采訪時表示。

　　煤炭智能化轉(zhuǎn)型的迫切需求

　　近日，國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布了《礦山智能機器人重點研發(fā)目錄》。鼓勵支持廣大礦山企業(yè)、裝備企業(yè)、機器人制造企業(yè)與高等學(xué)校、科研院所等積極參與，開展聯(lián)合攻關(guān)，加快礦山智能機器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，努力把從業(yè)人員從惡劣環(huán)境與危險繁重崗位解放出來，切實提高礦山本質(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)”，卻缺少一個能在最惡劣環(huán)境下精準執(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“機器替人”，將從業(yè)人員從惡劣環(huán)境與危險崗位中徹底解放出來，才能從根本上提升礦山本質(zhì)安全水平，真正實現(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)機械臂，滿足煤礦場景的防爆（滿足國家礦山安全認證），本身就很難。煤礦的防爆要求，比一般的防爆要求都高。包括機器人的防爆設(shè)計、電機的防爆設(shè)計、電氣柜的防爆設(shè)計等。此為業(yè)內(nèi)首創(chuàng)?！眳R川技術(shù)傳動產(chǎn)品解決方案總裁章正昌表示。

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

　　這款機械臂由中國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)蔣靖偉在接受中國工業(yè)報記者采訪時也強調(diào)了雙方合作的必要性：匯川的平臺能力和品牌優(yōu)勢。

　　“匯川有光、機、電、液、氣的多產(chǎn)品平臺優(yōu)勢。同時還有一個細分優(yōu)勢，就是大連智鼎深耕煤礦20多年礦用產(chǎn)品的開發(fā)和制造經(jīng)驗。此外，匯川還有專業(yè)的解決方案團隊?！眳R川技術(shù)重工裝備BU總監(jiān)蔣靖偉解釋說。

　　三大工藝場景的應(yīng)用革命

　　與國際礦機巨頭的同類方案相比，六關(guān)節(jié)設(shè)計在防爆等級和自由度上有兩方面突破。章正昌表示，一是滿足“煤安認證”，屬于I類認證或M1級別認證，是行業(yè)內(nèi)第一家滿足這個標準的機器人。二是六關(guān)節(jié)，六個自由度。在自動化行業(yè)已經(jīng)非常成熟，能滿足絕大部分場景下自動化需求。

　　這款機械臂并非實驗室中的概念產(chǎn)品，而是已在三大工藝場景中證明其價值。

　　在智能噴漿方面，精準力控將回彈率由30%降至15%以下，年節(jié)省混凝土成本約20萬元；噴射厚度誤差≤±15mm，支護強度均勻度提升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，一次性驗收合格率100%。

　　在AI視覺選矸方面，實現(xiàn)矸石識別率98%，顯著提升煤質(zhì)并降低外運成本。

　　機械臂集成氣體、視覺等傳感器同步將環(huán)境數(shù)據(jù)（瓦斯?jié)舛取⑾锏雷冃危┙尤氲V井AI大數(shù)據(jù)平臺，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。

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

　　蔣靖偉也表示：“依托中國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及光機電液氣全棧自研平臺，我們首次在井下場景實現(xiàn)重載、防爆、精密三大指標兼得。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

　　對于未來發(fā)展，匯川技術(shù)重工裝備BU總監(jiān)蔣靖偉用16個字概括：“減員增安、助力建管、節(jié)能降耗和開放生態(tài)”。這款機器人產(chǎn)品就是“減員增安”的核心代表產(chǎn)品。

　　中國礦業(yè)大學(xué)（北京）智慧礦山與機器人研究院副院長牛艷奇此前接受媒體采訪時指出，未來煤礦智能建設(shè)需要更加可靠、高效的軟硬件，將智能設(shè)備擴展到掘進等傳統(tǒng)的“智能禁區(qū)”。同時，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，未來不僅僅是做單一產(chǎn)品，機械臂構(gòu)不成整個系統(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，最終目的是解決“少人化”，最終實現(xiàn)“無人化”。

　　隨著5G和AI技術(shù)發(fā)展，煤礦設(shè)備功能將進一步集成、優(yōu)化。它讓機器從事最危險的工作，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)域的智能升級提供了可復(fù)制、可擴展的工程樣本。（記者 曹雅麗）

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報

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