AI入场,预见智慧矿山的最终结局。

2024-06-14

当乘用车领域仍在为L2级自动驾驶卷卷而死时,智能矿山已进入Mining。 5.0时代。在这个全新的时代,矿山从工业自动化向知识自动化发展,几乎可以预见矿山无人驾驶的终点。


当然,进入5.0时代并不容易。如今,许多玩家聚集在矿山无人驾驶跑道上,如中科慧拓、智能歌曲、易控智能驾驶等。所有企业都在矿山智能运输和无人驾驶跑道深耕多年,都有自己的技术成果。


谁能率先预测终局形态,提前拿到船票,谁就能进入决赛圈。


六月二日,中国科学院自动化研究所、中国矿业大学(北京)、武创院智能汽车研究所和中科慧拓联合发布了龚宇YUKON矿山模型。业内人士认为,龚宇YUKON矿山模型将成为智能矿山进入AI新时代基础设施的重要组成部分,这意味着矿山行业的智能水平已经达到了一个新的水平。同时,这也意味着中科慧拓在决赛中拿到了门票。



中科慧拓依托愚公YUKON矿山大模型,推出了第一批商品:矿山AI助手“矿宝”、GenDS生成平行智能数据系统、采矿端到端自动驾驶大型GenAD和采矿知识大型MineGPT。这四种产品将有助于能源矿山企业实现智能矿山工厂式的大规模复制。


中科慧拓CEO陈龙认为,愚公YUKON 大型矿山模型的推出,意味着中科慧拓在Mining5.0 时代“三大核心技术支柱”布局完善。


第一,提前进入矿山5.0时代


如果矿工在工作中遇到设备故障,他们只需要向系统发出语音命令,就可以通过系统测试获得操作和维护建议。之后,系统还可以自动填写日志,存储并发送报告。这是中科慧拓为矿山从业者推出的第一个AI助手——MineCopilot。


与人类相比,矿宝可以24小时待命,轻松理解自然语言指令,完成工作人员分配的任务。通过深入一线,为矿工提供并肩、手把手的全过程服务,既能保证安全生产,又能有效提高工作效率。


在生产场景下,惠拓矿宝还可以提前防范矿山作业中的危险;事中立即跟踪作业事件,提供及时专业的建议;之后及时总结报告作业情况。此外,矿宝还是一个移动知识库,可以盘活大量的知识,与所有员工分享。


随着使用频率的增加,矿物宝藏会变得越来越聪明。陈龙说,自建立以来,龚宇的大模型一直在边用边学,就像中科慧拓之前推出的载山CarMo一样,“每走一公里就更聪明一公里”。用户与矿物宝藏的每一次互动,都可以为智能矿山生成更高质量的数据,“每多陪伴,就多专业”。


在矿藏的背后,有一个强大的技术后盾——龚宇YUKON矿山模型。这种大模式的发布意味着智能矿山的发展已经进入Mining。 5.0时代。在这个过程中,我们需要依靠“三大核心技术支柱”,即操作系统、情景工程和矿山模型,以及完成矿山智能化的关键“四大智能”,包括智能设备、数据、算法和流程。


5.0时代,在智能生产、数字管理和智能决策的基础上,智能矿山对更安全、更高效、更环保的生产提出了更高的要求。


一位业内人士认为,“大部分矿山位置偏远,外部影响低,安全性相对可控。这种封闭的环境自然适合无人驾驶技术的应用,是最理想的落地场景。”因此,无人驾驶技术发展的进度条比乘用车领域高得多,矿区、港口等相对封闭的运输场景。


为了保证矿山生产更加安全、高效、符合5.0时代的要求,正是无人驾驶技术在矿山中的逐步应用。


毫无疑问,矿山智能蕴含着相当大的市场机遇。中国矿业大学(北京)原校长葛世荣教授曾表示:全国煤矿近4000个,采煤工作面5100个,掘进工作面11000多个。目前,煤矿智能设备的市场总规模每年约为1.2万亿元,每四年至五年更新一次,因此每年市场规模约为2500亿元。


中科慧拓等头部公司看到了矿区无人驾驶技术的发展前景,2017年至2018年相继进入该行业,推动矿山无人运输进入萌芽阶段。


这条赛道的玩家有两种进入方式——与原始设备制造商合作,改造现成的矿山卡片,或者从零开始造车。鉴于后者成本高,不利于初创公司前期的快速运营,大部分无人驾驶公司选择了联合整车企业。2017年,中科慧拓与徐工集团进行战略合作,迈出了中国智能矿山智能化的第一步。


从2018年开始,中科慧拓为整个市场推出了平行矿山操作系统。目前,该系统可以适应所有型号、多种矿山和所有场景。到2022年,矿山操作系统与矿山工业互联网平台对接。用陈龙的话来说,“从云端使其更加智能化,使边端与云端协调,促进矿山智能技术和效率的提高”。


经过几年的发展,我们发现,如果我们想在这个领域取得进步,我们必须掌握终端生产。由于现成矿卡改造难以快速铺设,过程复杂,不确定因素多,会严重影响进度。正如一位业内人士所说,如果无人驾驶公司没有自己的设计和制造,那么它永远是1。再多的回购和商业订单仍然是1。;若能够自行设计、生产适合无人驾驶技术的载体,则有可能迅速扩展到10。、100,甚至是1000。


所以,像中科慧拓这样的龙头企业,开始生产制造专门为无人运输服务而设计的终端媒体。


2023年5月5日,内蒙古鄂尔多斯正式发布了中国科学院自动化研究所、国际先进技术应用推进中心、中国矿业大学(北京)内蒙古研究院与中科慧拓联合孵化的矿山智能运输机器人“载山CarMo”。


通过整合行业资源,“载山CarMo”在底盘功能整合、核心控制算法、感知定位结合等方面实现了多项技术突破,拥有自主知识产权,核心部件国产化95%以上,可用于露天矿山、散货码头等多种场景的轻载物料运输。


到目前为止,中科慧拓已经完成了大规模的商业落地生态系统 平台 智能化移动媒介(OS P V)闭环。陈龙曾感叹,过去多年积累的无人矿山运输成果,最终形成了一个高效的闭环。


二是AI入场,矿山无人驾驶执照进入现实


近几年来,AI技术不断发展,涉足矿山无人驾驶领域,推动智慧矿山正式进入Mining 5.0时代。如上所述,中科慧拓自成立以来,一直在为智慧矿山的建设奠定基础,不断打造情景工程、操作系统、AI模型三大核心技术支柱,并在前两个方面取得了多项技术突破。现在,龚宇YUKON正式推出 大型矿山模型,为矿山产业提供坚实的AI底座。


中科慧拓除了前面提到的矿山AI助手——MineCopilot之外,还发布了GenDS生成平行智能数据系统,基于龚宇YUKON矿山模型。、三款产品:矿山端到端自动驾驶大型GenAD,以及矿山知识大型MineGPT。


众所周知,信息是大模型培训的基石,也是矿业实现智能化、提高效率、确保安全、不断创新优化的关键资源。中国矿业大学(北京)原校长葛世荣教授曾表示:“我们现在和未来进入智能经济时代,这个时代的重要资产是数据。”


经过多年的积累,中科慧拓在行业内拥有先发数据优势。官方数据显示,中科慧拓正在以24万公里/天的速度扩大自动驾驶数据,总共有8万天的矿山业务日志。大量的行业数据构成了其他大型通用模型无法跨越的环城河。有了数量规模,自然会获得数据多样性、场景丰富性等特点。


它还是中科慧拓在这条跑道上继续领先,不同于其它玩家的差异化优势。


如何利用好大量的数据资源已经成为一个问题。生成平行智能数据系统GenDS是第一个针对矿区的数据系统。该产品可以通过生成平行智能的方式,在指数层面生成中科慧拓多年积累的全矿数据的优质数据,面向易于通过的Hard case,用来练习整个数据,促使Hard Case的突破率提高了53%。


此外,数据标记效率可以通过矿山多模式大模型的自动标记提高15倍。这套数据系统产品有利于进一步完善整个矿山行业的数据生产系统,为数据的形成和治理提供高效的工具。


场景应用的可靠性和稳定性是衡量垂直大模型的重要评价指标。基于现实世界和平行时空中积累的大量矿山场景数据,中科慧拓首创了GenAD,这是矿山端到端自动驾驶的大模型,赋予了人类对矿山运输的理解。让AI司机上车,提高矿山自动驾驶的安全性和可靠性。


传统的自动驾驶采用感知、预测、决策和规划模块化的方式。每个模块之间的接口和互动增加了系统的整体复杂性。对于矿山工作来说,矿区环境复杂多变,系统在处理一些复杂的场景时显得无能为力。


比如室外阳光明媚干燥时,矿区会被灰尘覆盖;如果阴天下雨,路面会变得泥泞,到处都是水坑。这种路面缺乏明确的特性,系统很难识别车道的边界。因此,可能会出现错误判断,导致无人驾驶车辆紧急减速或停车,影响生产效率。


GenAD是矿山端到端自动驾驶的大型模型,赋予了自动驾驶矿车像人类驾驶员一样的深刻理解和管理能力,使其不仅能在常规环境中高效、安全地独立运行,而且能在复杂多变的场景中实现高效适应,有效应对困难场景。


更重要的是,“AI司机”可以一站式解决矿山自动驾驶的长尾和泛化问题。“AI司机”可以通过深度学习、强化学习等技术手段,面对各种未知复杂的矿山环境,不断学习和提高自己的泛化能力和鲁棒性。


在提高机器工作效率的同时,基于愚公YUKON 大型矿山模型,中科慧拓也在努力提高人的效率。


MineGPT,一个大型矿山知识模型,就体现了这样的尝试,它可以实现开箱即用,边用边学,可以显著提高一线生产效率。具体而言,MineGPT可以直接使用,无需经过繁琐的配置和训练过程。此外,随着使用过程的深入,MineGPT可以不断地学习和提高,逐步提高性能和准确性,从而更准确地满足矿山生产的需要。


三是如何坐稳牌桌?


按照中科慧拓的概念,智慧矿山的最终结果将是以人工智能大模型为基础的矿山机器人。 工业智联网。


这个定义是否正确,业内还没有统一的答案,但可以肯定的是,智慧矿山的最终结果是实现矿山生产的安全、高效、绿色和节能目标。


2023年,中科慧拓正式投入使用了世界上第一个无人矿山运输机器人“载山CarMo”,将更新“中国计划”,适应智慧矿山的终结。


“载山CarMo”具有安全、人工、节能、智能等诸多优点,能满足多场景、多条件的运行需求,具有即时准确的环境感知能力,遇到障碍物可自行选择等障碍物或避障绕道;多传感器集成定位提供厘米级精确定位。同时,基于精确的控制和智能的决策,可以自动适应复杂的路况,与挖掘机终端合作,自动执行装载工作。


“载山CarMo”在绿色、节能方面也能起到真正的作用。以“绿色节能”为例,新设备不仅可以降低60万人工成本;在能耗方面,与传统燃油车相比,新能源只需轻载上坡就能达到81.9%左右的综合节能成本。;在节能降耗方面,每万辆新能源取代燃油车,每年可节约柴油消耗22亿升,减少4项污染排放3.88万吨,减少CO排放578万吨。


仅在鄂尔多斯,目前载山CarMo可以做到,单车一年可以节省40万左右的人力成本,提高30%的运输效率,全面节约67.8%的燃料成本,减少1200吨的碳排放。


此后,搭载愚公自动驾驶端到端大型载山CarMo,在处理矿山复杂场景时将更加得心应手。


有了“载山CarMo”,可以理解为中科慧拓已经有了一个强大的硬件来适应终端,但是矿山无人运输是一个系统,硬件生态标准化相对容易实现,每个核心竞争优势在于软件实力。也就是中科慧拓实现的“系统” 平台 智能化移动媒介(OS P V)闭环。


要想在牌桌上坐稳,进入下一阶段,必须同时具备软件、硬件的实力。


如今,其他无人驾驶公司也在朝着这个方向努力。比如《踏歌智行》提出了露天矿无人驾驶运输的整体解决方案,选择了“车-地-云”协同架构,以露天矿为主要应用领域,构建了由车载、路面、云三部分组成的无人驾驶运输全栈式解决方案“旷谷”,基于感知、规控、协同、云控、运维五大核心技术。


易控智驾则打造了全矿新能源无人驾驶的智能矿山项目,完成了全球最大的单矿无人驾驶车队的正常运行。


除了软硬件的实力,能否在行业内走得更远,也考验着各个企业的“朋友圈”是否强大。毕竟矿山无人驾驶是一个系统化的工程,需要政治、产业、学术、研究的共同推进。


一个简单的例子,在现实中处理和分析海量数据并不容易。中科慧拓创始人、首席战略官王健曾坦言,要做好数据处理,对计算资源有很高的要求。他说:“一旦我们选择了大型模型这样的技术结构,就会对我们的计算率提出很高的要求,这是普通公司无法承受的。所以,我们优先考虑一些大型国有企业的合作,让他们选择我们的技术结构,这样更有利于维护系统。”



作为中国科学院自动化孵化的人工智能和智能控制领域的“国家队”高新技术企业,中国科学院依托中国科学院自动化研究所的顶尖R&D实力,先后联合多方资源建设研究所,包括与中国矿业大学(北京)携手。、中国科学院自动化研究所,建立了行业内第一个集生产、学习、研究于一体的智能矿山联合基地;武创院联合成立智能汽车研究所。


凭借这些“出生”的优势,中科慧拓也在回馈行业。比如承接一些国家项目,包括制定矿山运输行业标准,中标国内首个矿山机械自主和半自主机械系统安全标准。


四月二十八日,国家矿山安监局等七个部门发布了《关于深入推进矿山智能化建设的公告》 《关于促进矿山安全发展的指导意见》(简称《意见》),对智慧矿山提出了新的要求。


《意见》指出,到2026年,建立完整的矿山智能标准体系,促进矿山数据的整合和交流,实现环境智能感知、系统智能联动和重大灾害风险智能预警。我国智能煤矿产能占比不低于60%,智能工作面数量占比不低于30%,智能工作面正常运行率不低于80%。智能设备或机器人在煤矿、非煤矿危险岗位工作中的替代率不低于30%、全国矿山地下人员减少10%以上,建设一批单班工人不超过50人的智能矿山。


到2030年,建立完善的矿山智能技术、设备和管理体系,实现矿山数据的紧密结合和共享应用,促进矿山开采少人化、智能化,有效防控重大安全隐患,大大提高矿山的本质安全水平。


结合这一指导意见,陈龙提出,希望龚宇YUKON矿山大模型能够快速落地和赋能,为龚宇YUKON矿山大模型及其基础设施智能系统在2025年全面落地设定目标,赋能全国40。 智能矿山建设。到2030年,全面保障全球更多矿山绿色安全高效运行。


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