“智”領(lǐng)首礦 “數(shù)”創(chuàng)未來

——首鋼礦業(yè)“十四五”智能礦山建設(shè)紀(jì)實

曾經(jīng)“鎬釬鑿石、人聲鼎沸”的礦山圖景已經(jīng)悄然迭代——井下數(shù)百米深處，電機(jī)車自主穿梭運礦；露天采場之上，無人駕駛礦卡精準(zhǔn)裝卸；數(shù)智中心內(nèi)，大屏實時流轉(zhuǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，鼠標(biāo)輕點即可調(diào)度各方……

“十四五”期間，首鋼礦業(yè)公司在20余年數(shù)字化積淀的基礎(chǔ)上，走出一條“創(chuàng)新引領(lǐng)、數(shù)智賦能”的智能礦山建設(shè)之路，用實踐詮釋著傳統(tǒng)礦業(yè)向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)文明躍遷的深層邏輯。

戰(zhàn)略升級：

從“數(shù)字地基”到“智能藍(lán)圖”

回溯歷程，首鋼礦業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型堪稱行業(yè)先行的“漸進(jìn)式革新”。早在2006年，當(dāng)國內(nèi)礦山行業(yè)還處于傳統(tǒng)生產(chǎn)模式主導(dǎo)期，首鋼礦業(yè)便率先上線ERP系統(tǒng)，自主研發(fā)MES系統(tǒng)，實現(xiàn)了物資流、資金流、信息流的集成共享，管理手段實現(xiàn)重大變革。

隨著“十四五”規(guī)劃的設(shè)計與完善，國家將人工智能列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，首鋼礦業(yè)敏銳把握機(jī)遇，于2020年全面啟動智能礦山建設(shè)，實現(xiàn)從“數(shù)字礦山”到“智能礦山”的戰(zhàn)略升級。

首鋼礦業(yè)建設(shè)智能礦山，基于兩大目的：一是優(yōu)化組織，推進(jìn)極低成本運行，助力當(dāng)下生產(chǎn)經(jīng)營提質(zhì)提效；二是釋放現(xiàn)有產(chǎn)線人力、減少新產(chǎn)線人員配置，夯實企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展根基。

在數(shù)智化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略引領(lǐng)下，首鋼礦業(yè)確定了“現(xiàn)場無人化、操控集約化、管理智慧化”的“三化”目標(biāo)，打造“智能采礦、智能選礦、智能運輸、智慧管理”四大平臺，在實踐中構(gòu)建“工控一張圖”和“管理一張圖”重要載體，努力形成“三化兩圖四平臺”的整體架構(gòu)。

公司強(qiáng)化引領(lǐng)、規(guī)范推進(jìn)，建立智能礦山建設(shè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理制度，制定“十四五”規(guī)劃、三年行動方案，并逐年制定專項方案。一個目標(biāo)明確、途徑清晰、標(biāo)準(zhǔn)具體、保障有力的智能礦山建設(shè)體系已然成型。

場景重塑：

“三化”按下“快進(jìn)鍵”

5年來，首鋼礦業(yè)錨定“三化”目標(biāo)，堅持創(chuàng)新求進(jìn)、轉(zhuǎn)型求強(qiáng)，全力推進(jìn)智能礦山建設(shè)藍(lán)圖變?yōu)閷嵕啊?/span>

——攻堅“現(xiàn)場無人化”，打造“無人礦山”新場景

針對移動設(shè)備，公司突破現(xiàn)場駕駛的傳統(tǒng)模式，全力攻關(guān)無人駕駛與自主運行技術(shù)。

36歲的鄧立新是首鋼礦業(yè)公司杏山鐵礦職工，除夕這天，他度過了工作12年來的第一個井上春節(jié)。自從首鋼礦業(yè)井下鏟運機(jī)實現(xiàn)井上遠(yuǎn)程遙控以來，職工的工作與生活狀態(tài)徹底改變。

聚焦本質(zhì)安全與減員增效，首鋼礦業(yè)自主研發(fā)鏟運機(jī)遙控駕駛、自主運行技術(shù)，2021年實現(xiàn)井下遙控；2023年9月，井下5G通信技術(shù)及井下單體設(shè)備集中操控技術(shù)在杏山鐵礦實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，36名操控人員由井下轉(zhuǎn)移至井上，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場無人化。

在首鋼礦業(yè)公司水廠鐵礦，一輛輛電動寬體礦用卡車來回運行，不同尋常的是，這些卡車駕駛室內(nèi)空無一人。首鋼礦業(yè)無人駕駛礦卡成功投運的消息令人欣喜。

自2024年11月首臺無人駕駛礦卡在水廠鐵礦建材產(chǎn)線投運以來，首鋼礦業(yè)持續(xù)優(yōu)化技術(shù)，對電動礦車進(jìn)行可控化改造，水廠、裴莊建材產(chǎn)線的26臺電車先后實現(xiàn)無人駕駛，釋放人力資源70人。目前正在實施的水廠采場17臺電車無人駕駛混編運行項目，預(yù)計可釋放人力資源67人。

對于非移動設(shè)備，首鋼礦業(yè)搭建“工控一張圖”，支撐現(xiàn)場無人操作，進(jìn)而實現(xiàn)“現(xiàn)場無人化”。結(jié)合“工控一張圖”建設(shè)，公司梳理現(xiàn)場操控、值守崗位的工作內(nèi)容，逐一研究無人化解決方案，以“無人工廠”“黑燈工廠”為載體，實施自動裝車、粗破自動監(jiān)控、濾餅厚度自動檢測等一系列遠(yuǎn)控化、無人化改造，釋放人力資源146人。

——攻堅“操控集約化"，打造“高效集控”新模式

什么是“操控集約化”？簡單來說，就是將所有設(shè)備集中起來統(tǒng)一操控。如何實現(xiàn)“操控集約化”？其載體便是搭建“一張圖”操控系統(tǒng)。

聚焦“操控集約化”目標(biāo)，首鋼礦業(yè)歷經(jīng)裴莊產(chǎn)線的探索、“一張圖”理念的形成，最終在13條產(chǎn)線中實踐推廣。目前，各主流程產(chǎn)線已全面實現(xiàn)“操控集約化”，并帶來一系列變革。

第一個變革是取消分散控制室。產(chǎn)線所有設(shè)備通過“一張圖”實現(xiàn)集中操控，直接取消了分散設(shè)置的控制室，與調(diào)度部門合署辦公，實現(xiàn)操控指揮一體化，為業(yè)務(wù)兼做、縮短指揮流程創(chuàng)造了有利條件。

第二個變革是推動運行模式變革。在“工控一張圖”開發(fā)過程中，首鋼礦業(yè)聚焦經(jīng)濟(jì)運行，首創(chuàng)“即時啟動”模式，打破傳統(tǒng)逆物流啟動模式，實現(xiàn)物流到達(dá)前1分鐘啟動設(shè)備，減少設(shè)備空轉(zhuǎn)。在無任何硬件投入的前提下，水廠鐵礦東西排年節(jié)電70萬度。

第三個變革是推動操作方式變革。“工控一張圖”建設(shè)之初，首鋼礦業(yè)便確立了“現(xiàn)場無人操作、一鍵經(jīng)濟(jì)啟停、流程自主調(diào)控”的功能目標(biāo)。為此，在每個“一張圖”系統(tǒng)中設(shè)置全廠一鍵、分段一鍵等啟停功能；累計開發(fā)自主調(diào)控模型266個，推進(jìn)操作方式由“人工操作”向“自動運行”轉(zhuǎn)型。例如，馬城項目“工控一張圖”投用后，啟動時間由人工操作的29分鐘縮短至一鍵啟動的2分鐘。2025年，公司又在馬城項目“工控一張圖”中開發(fā)“一鍵盤車”“事故泵自主經(jīng)濟(jì)運行”“充填一鍵切換”等功能,選礦系統(tǒng)日均操控頻次由投用前的86次降至13次。在此基礎(chǔ)上，首鋼礦業(yè)持續(xù)推動“自動運行”向“智能運行”升級。目前，大石河水源已實現(xiàn)自主運行、經(jīng)濟(jì)供水；水廠鐵礦、馬城項目已實現(xiàn)無人干預(yù)、經(jīng)濟(jì)排水，并形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；杏山鐵礦智能通風(fēng)探索取得成效，實現(xiàn)自主運行、按需通風(fēng)。

第四個變革是引領(lǐng)組織機(jī)構(gòu)的歷史性變革。車間級控制室取消后，原車間失去獨立組織生產(chǎn)的基本職能，合并車間機(jī)構(gòu)成為必然選擇。各單位主動推進(jìn)車間合并，結(jié)束了按工序設(shè)置車間的歷史，減少了人員配置。

——攻堅“管理智慧化”，打造“智慧管控”新平臺

“縱向，按產(chǎn)線搭建管理‘一張圖'，實時掌控產(chǎn)線運行狀況、分析運營情況，支撐產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)運行，營造‘不到現(xiàn)場，勝似現(xiàn)場'的管理環(huán)境；橫向，按專業(yè)搭建管理平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)處置、管控一貫到底、智能預(yù)警、智慧分析、輔助決策，提升管理效能?！闭劶啊肮芾碇腔刍?，計控檢驗中心主任助理王東偉如數(shù)家珍。

縱向?qū)用?，首鋼礦業(yè)搭建“管理一張圖”，通過集成現(xiàn)場及專業(yè)平臺數(shù)據(jù)，構(gòu)建一體化、可視化、現(xiàn)場化管控平臺，可動態(tài)監(jiān)控各產(chǎn)線運行情況，分析日、月、年的生產(chǎn)、消耗、成本等數(shù)據(jù)，為提升產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)運營水平提供支撐?！笆奈濉币詠砀鳟a(chǎn)線“管理一張圖”相繼投用，打造了“實時化、現(xiàn)場化、透明化”的智慧管理新場景。

橫向?qū)用妫?年來，首鋼礦業(yè)按專業(yè)逐步搭建起數(shù)據(jù)源唯一、系統(tǒng)間互聯(lián)、專業(yè)間互通且與ERP集成的管理平臺，覆蓋安全、生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)備等14個專業(yè)，開發(fā)智能計量、設(shè)備健康、環(huán)保管控、視頻分析等專業(yè)管理系統(tǒng)40余個，多維度提升管理效能。清晨，水廠鐵礦建材作業(yè)區(qū)開啟流程檢修，修理工張賀寧在手機(jī)上打開“智·首礦”APP，點開電子牌操作系統(tǒng)，確認(rèn)停電項目后申請停電；調(diào)度審批通過后，系統(tǒng)下發(fā)停電牌，電工從手機(jī)上接收停電牌并執(zhí)行停電操作……

2024年11月，新投入使用的電子牌操作系統(tǒng)，解決了以往電工和修理工長距離步行取送停電牌、送電牌和操作牌的問題。如今，該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，成為踐行數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念的生動實踐。

不僅如此，5年來，首鋼礦業(yè)還搭建了“智·首礦”移動辦公平臺，集成業(yè)務(wù)審批、“管理一張圖”、預(yù)警推送處置等所有移動應(yīng)用，實現(xiàn)辦公模式的數(shù)智化轉(zhuǎn)型；搭建“一級調(diào)度”系統(tǒng)直接下達(dá)設(shè)備作業(yè)計劃和人員作業(yè)指令，取消了車間級調(diào)度；搭建視頻分析預(yù)警平臺，自主開發(fā)人形、安全帽、車輛等視頻AI分析功能，取代人工監(jiān)控并自動預(yù)警。

價值綻放；

“首礦方案”的裂變與回響

5年來的實踐，首鋼礦業(yè)已形成獨具首礦特色的智能礦山建設(shè)理論及實踐體系?！肮た匾粡垐D”的遠(yuǎn)程操控功能及單體設(shè)備無人駕駛，支撐了“現(xiàn)場無人化”，在減少現(xiàn)場人員、降低人工成本的同時，實現(xiàn)了本質(zhì)安全；“工控一張圖”的一鍵啟停流程自主調(diào)控功能，支撐了“操控集約化”，在實現(xiàn)集控室合并、減少集控人員的同時，引領(lǐng)了組織機(jī)構(gòu)的深度變革;“管理一張圖”及專業(yè)管理平臺，支撐了“管理智慧化”，助力產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)運行和管理效能提升。

5年實踐形成了特色理念，孕育出“一張圖”“即時啟動”“一級調(diào)度”“電梯式自助運行”等一批具有礦業(yè)特色的智能礦山建設(shè)理念。

5年實踐踐行了價值創(chuàng)造，直接釋放人力資源522人，年降低人工成本約1.3億元，有效支撐了新產(chǎn)線的人力資源需求。

5年實踐推進(jìn)了雙向創(chuàng)新，形成創(chuàng)新成果近百項，取得專利12項、軟著69項，獲評國家級創(chuàng)新成果3項、北京市創(chuàng)新成果5項。

5年實踐提升了品牌形象，公司召開5G+井下移動單體設(shè)備集中操控暨智能礦山解決方案發(fā)布會，顯著提升行業(yè)影響力;推進(jìn)智能礦山理念及技術(shù)產(chǎn)品化，“首礦方案”已推廣至國內(nèi)外50余家企業(yè)，持續(xù)擦亮智能礦山建設(shè)的“首礦品牌”。

追憶崢嶸5年，每一次突破都是重要里程碑：2020年，啟動智能礦山建設(shè)，形成“一張圖”理念；2021年，按產(chǎn)線搭建“兩個一張圖”，水廠鐵礦推進(jìn)“無人選廠”建設(shè)；2022年，推進(jìn)大石河鐵礦“無人選廠”建設(shè)，電機(jī)車實現(xiàn)自動裝礦，上線“智·首礦”移動平臺；2023年，應(yīng)用5G技術(shù)，鏟運機(jī)、中深孔臺車實現(xiàn)地面集中操控；2024年，搭建馬城項目智能管控平臺，水廠鐵礦投運電車無人駕駛；2025年，推進(jìn)“黑燈工廠”建設(shè)，裴莊電車實現(xiàn)無人駕駛，鏟運機(jī)實現(xiàn)半自主運行，數(shù)智管控中心正式投運。

一段段時光坐標(biāo)，記錄著一程程奮斗足跡，見證著一次次突破變革。

回顧5年智能礦山建設(shè)歷程，首鋼礦業(yè)將智能礦山建設(shè)理念和技術(shù)產(chǎn)品化，形成可復(fù)制的“首礦方案”并推廣至國內(nèi)外50余家企業(yè)，這既是對“打造行業(yè)頭部企業(yè)”戰(zhàn)略的生動踐行，也為首鋼礦業(yè)贏得了行業(yè)話語權(quán)。

數(shù)智轉(zhuǎn)型，讓這座1959年建礦的“老礦山”煥發(fā)出“新魅力”。

如今的首礦，一面是血脈綿延，清晨的豆?jié){冒著熱氣，傍晚的濱河大街熙熙攘攘，洋溢著不變的人間煙火；一面是科技興礦，職工坐在寬敞明亮的智控中心下達(dá)指令、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、調(diào)度生產(chǎn)，宛如走進(jìn)科幻世界。

站在燕山南麓的工礦腹地，數(shù)智之光照亮未來。今日首鋼礦山的變化，正是全國冶金礦山行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的真實寫照。（朱文杰 楊偉才）

（來源：首鋼礦業(yè)）

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