在數(shù)字化浪潮席卷全球的今天,傳統(tǒng)礦業(yè)正迎來一場深刻的智能化革命。作為中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所孵化的高科技企業(yè),中科慧拓(WAYTOUS)自2017年成立以來,始終致力于礦山無人化和智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,以創(chuàng)新科技推動(dòng)能源行業(yè)的安全、綠色與高效發(fā)展。憑借近30年的技術(shù)積淀和全棧式解決方案,中科慧拓已成為全球智慧礦山領(lǐng)域的標(biāo)桿企業(yè),項(xiàng)目落地覆蓋全國22個(gè)省/直轄市及海外多國,市場占有率超過70%,引領(lǐng)礦區(qū)無人化發(fā)展新紀(jì)元。

公司概況:中科院孵化的行業(yè)先鋒

中科慧拓成立于2017年,是中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所孵化的智慧礦山技術(shù)和服務(wù)提供商。公司以人工智能為底座,定位為能源服務(wù)商和新能源制造商,旨在通過科技創(chuàng)新助力我國能源安全新戰(zhàn)略縱深發(fā)展。目前,公司團(tuán)隊(duì)規(guī)模超過300人,其中研發(fā)人才占比70%以上,參與制定了30余項(xiàng)國際、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),累計(jì)擁有200多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)整體水平國際領(lǐng)先。中科慧拓的使命是讓礦山更安全、更綠色、更高效、更智慧,從而促進(jìn)中國采礦業(yè)在數(shù)字化時(shí)代掌握全球話語權(quán)。

公司業(yè)務(wù)覆蓋露天礦、井工礦、園區(qū)物流等多個(gè)場景,提供從無人駕駛運(yùn)輸?shù)街悄苷{(diào)度的全棧式解決方案。作為業(yè)內(nèi)唯一獲得國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的企業(yè),中科慧拓?cái)孬@了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、科技部全國顛覆性技術(shù)認(rèn)證、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)等榮譽(yù),并被評(píng)為國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)。這些成就彰顯了其在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面的硬實(shí)力。

發(fā)展歷程:從技術(shù)沉淀到全球落地

中科慧拓的發(fā)展歷程可追溯至20世紀(jì)80-90年代,其首席科學(xué)家王飛躍教授撰寫了全球第一本無人礦山挖掘?qū)Ｖ?并負(fù)責(zé)NASA月球表土采集原型車“Spider Robot”的無人車研發(fā),開啟了戰(zhàn)略前瞻性技術(shù)沉淀。王飛躍教授還主導(dǎo)了卡特彼勒無人礦山系統(tǒng)研發(fā),榮獲卡特彼勒技術(shù)發(fā)明家和必和必拓杰出技術(shù)成就獎(jiǎng),為行業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2017-2018年,中科慧拓與徐工集團(tuán)戰(zhàn)略合作,邁出中國智慧礦山無人化第一步,并發(fā)布愚公YUGONG平行礦山操作系統(tǒng)1.0版本。2019年,公司落地國內(nèi)首個(gè)有色金屬行業(yè)無人運(yùn)輸項(xiàng)目于江銅集團(tuán)城門山銅礦,標(biāo)志著商業(yè)化運(yùn)營的突破。2020年,國內(nèi)首個(gè)井工礦無軌膠輪車無人駕駛項(xiàng)目在國家能源集團(tuán)神東上灣煤礦成功實(shí)施,同時(shí)參與編制的國內(nèi)首個(gè)《智能化露天煤礦建設(shè)規(guī)范》頒布實(shí)施,推動(dòng)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

2021年,中科慧拓實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首個(gè)真無人駕駛項(xiàng)目落地國家能源集團(tuán)寶日希勒煤礦,以及國內(nèi)首套井工礦長距離、全工況無軌膠輪車無人駕駛項(xiàng)目在陜煤集團(tuán)小保當(dāng)煤礦運(yùn)行。2022年,公司助力有色行業(yè)首個(gè)礦卡全無人編組運(yùn)行項(xiàng)目落地云錫集團(tuán),并推出國內(nèi)首臺(tái)無人駕駛鉸接式礦卡。2023年,中科慧拓驗(yàn)收國內(nèi)首個(gè)水-陸-空無人化測試基地“中試谷”,并完成全國首個(gè)一次性建成全礦無人化項(xiàng)目于廣西百色華潤水泥,同時(shí)啟動(dòng)中國礦區(qū)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域首個(gè)出海項(xiàng)目——泰國5G+自動(dòng)駕駛智慧綠色礦山,彰顯了全球化布局的決心。

核心團(tuán)隊(duì):多元背景賦能技術(shù)落地

中科慧拓?fù)碛幸恢П尘岸嘣�、能力�?fù)合的核心團(tuán)隊(duì),具備行業(yè)罕見的技術(shù)實(shí)力和落地經(jīng)驗(yàn)。首席科學(xué)家王飛躍教授是全球智能控制領(lǐng)域頂級(jí)科學(xué)家,原中科院自動(dòng)化所副所長,世界首創(chuàng)平行智能體系。他深耕礦區(qū)無人化超過30年,早在1990年代便研發(fā)全球第一臺(tái)無人駕駛礦卡,并擔(dān)任卡特彼勒無人露天采礦項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。其科研背景包括擔(dān)任復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、美國亞利桑那大學(xué)教授等職,為公司的技術(shù)領(lǐng)先性提供了堅(jiān)實(shí)保障。

CEO陳龍是武漢大學(xué)測繪遙感本碩、新加坡國立大學(xué)博士、慕尼黑工大博士后,曾任中山大學(xué)無人車研究中心主任,擁有10余年無人駕駛研發(fā)經(jīng)驗(yàn),是“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”冠軍得主。副總裁艾云峰是中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所博士、卡耐基梅隆大學(xué)博士后,曾任中國科學(xué)院大學(xué)教授,在工程機(jī)械及無人駕駛控制層面有深厚積累。副總裁田濱同樣出身中科院自動(dòng)化所,擅長算法和系統(tǒng)架構(gòu),而副總裁王健則擁有吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)博士背景,積累了豐富的車企客戶資源。副總裁張欣曾任職賽富投資基金,負(fù)責(zé)科技領(lǐng)域投資,為公司融資和戰(zhàn)略布局提供支持。

這支團(tuán)隊(duì)的技術(shù)復(fù)合性確保了中科慧拓在研發(fā)、工程、商業(yè)化各環(huán)節(jié)的協(xié)同高效,為項(xiàng)目落地提供了強(qiáng)大動(dòng)力。

核心技術(shù):平行智能驅(qū)動(dòng)全棧創(chuàng)新

中科慧拓的核心技術(shù)以平行智能理論為基礎(chǔ),構(gòu)建了“云-邊-端”協(xié)同一體化架構(gòu)。該理論通過虛擬礦山與現(xiàn)實(shí)礦山的協(xié)同工作,指導(dǎo)智能化車輛完成各類任務(wù),實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)結(jié)合、自主學(xué)習(xí)和協(xié)同運(yùn)行。公司技術(shù)矩陣覆蓋感知、控制、調(diào)度、協(xié)同和仿真五大領(lǐng)域,針對(duì)礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境痛點(diǎn)提供了精準(zhǔn)解決方案。

在感知層面,礦區(qū)常面臨粉塵、雨雪、極寒等挑戰(zhàn),中科慧拓采用多傳感器融合感知技術(shù),車端感知范圍超過120米,可精準(zhǔn)識(shí)別車輛、碎石、凹坑等目標(biāo),并分析道路平整度�？刂萍夹g(shù)則解決了車輛極端變載荷和動(dòng)力控制難題,通過智能決策和路徑規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行。調(diào)度系統(tǒng)依托云端智能管理平臺(tái),具備作業(yè)任務(wù)規(guī)劃、多編組車輛調(diào)度、交通管理等功能,大幅提升效率。協(xié)同技術(shù)通過V2X通信實(shí)現(xiàn)裝載卸載區(qū)的精準(zhǔn)定位和多機(jī)智能控制,而仿真系統(tǒng)則通過高逼真度三維重建,完成算法驗(yàn)證和極端場景測試。

這些技術(shù)凝聚為愚公YUGONG平行礦山操作系統(tǒng),該系統(tǒng)是行業(yè)首個(gè)全棧式解決方案,具備高智能、高兼容性和高安全性特點(diǎn)。中科慧拓還首創(chuàng)了“OS+P+V”(操作系統(tǒng)+平臺(tái)+車輛)模式,以智能運(yùn)載機(jī)器人為載體,完美適配全機(jī)型、多礦種和全場景需求。

產(chǎn)品矩陣:從無人駕駛到安全管控

中科慧拓的產(chǎn)品矩陣覆蓋無人駕駛、遠(yuǎn)程遙控和輔助生產(chǎn)三大板塊,形成完整生態(tài)。云端智能調(diào)度與管理系統(tǒng)作為“云端大腦”,連接各類機(jī)械設(shè)備,實(shí)現(xiàn)計(jì)算、規(guī)劃、管理和統(tǒng)計(jì)分析。該系統(tǒng)同時(shí)適配全無人作業(yè)及混編模式,支持?jǐn)?shù)字孿生落地和智能算法調(diào)度,如高精地圖管理和交通管控。

礦車無人駕駛系統(tǒng)應(yīng)用於露天礦、井工礦及城市道路,兼容各噸位礦卡、寬體車等車型。系統(tǒng)通過“玄武”高性能域控制器實(shí)現(xiàn)軟硬件高集成,具備地圖自動(dòng)采集、顛簸道路檢測和非標(biāo)準(zhǔn)擋墻停靠功能。協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)則安裝在裝載設(shè)備上,通過V2X通信實(shí)現(xiàn)協(xié)同自動(dòng)裝載和卸載,提升作業(yè)效率。

遠(yuǎn)程應(yīng)急接管系統(tǒng)基于5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延視頻傳輸(小于130ms)和一控多車能力,配備360全景影像和虛擬HUD,保障應(yīng)急安全。V2X智能路側(cè)協(xié)同系統(tǒng)應(yīng)用于礦山交匯路口和盲區(qū),實(shí)現(xiàn)全息感知和事件檢測。此外,數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)通過無人機(jī)掃描構(gòu)建1:1虛擬礦山,支持算法訓(xùn)練和虛實(shí)互動(dòng)。

在輔助生產(chǎn)領(lǐng)域,智能調(diào)度與安全管控系統(tǒng)優(yōu)化露天礦開采流程,具備運(yùn)行計(jì)劃編制和數(shù)據(jù)分析功能。推土機(jī)作業(yè)引導(dǎo)系統(tǒng)通過高精度定位規(guī)范排土場作業(yè),而安全管控系列產(chǎn)品包括輔助安全預(yù)警系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、斗齒檢測系統(tǒng)和擋墻檢測系統(tǒng),全方位保障礦區(qū)安全。例如,斗齒檢測系統(tǒng)通過視覺識(shí)別實(shí)時(shí)報(bào)警,人員定位系統(tǒng)通過手環(huán)實(shí)現(xiàn)SOS緊急呼叫。

硬件產(chǎn)品方面,中科慧拓提供域控制器、車載電源、定位導(dǎo)航設(shè)備及遠(yuǎn)程遙控座艙等。亮點(diǎn)產(chǎn)品包括露天礦防碰撞系統(tǒng)、井下智能輔助駕駛系統(tǒng)、VR智能駕駛艙以及礦山新能源智能運(yùn)載機(jī)器人“載山CarMo”。后者是一款軟件定義硬件平臺(tái),具備全無人駕駛、全方位感知和高效底盤支持,額定載質(zhì)量達(dá)60噸,代表了綠色礦山的發(fā)展方向。

應(yīng)用案例:從國內(nèi)標(biāo)桿到全球拓展

中科慧拓的應(yīng)用案例遍布煤炭、有色冶金、水泥砂石及園區(qū)港口,累計(jì)落地礦區(qū)超100個(gè),服務(wù)客戶包括國家能源集團(tuán)、陜煤集團(tuán)、江銅集團(tuán)等龍頭企業(yè)。在煤炭露天礦領(lǐng)域,公司獨(dú)家實(shí)施國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能項(xiàng)目,交付36臺(tái)300噸級(jí)礦卡,實(shí)現(xiàn)全球最大礦山無人化改造,年產(chǎn)煤量達(dá)7000萬噸。該項(xiàng)目噸位最大、品牌最多,榮獲第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用大賽金獎(jiǎng)。

國家能源集團(tuán)寶日希勒項(xiàng)目是世界首個(gè)極寒環(huán)境(-40°C以下)無人礦卡編組運(yùn)行示范,實(shí)現(xiàn)無安全員連續(xù)作業(yè),運(yùn)行時(shí)速達(dá)40千米。中煤集團(tuán)平朔項(xiàng)目建成山西省最大規(guī)模5G+無人駕駛智慧礦山,而華能伊敏項(xiàng)目則在復(fù)雜氣候下實(shí)現(xiàn)24小時(shí)三班倒作業(yè)。在井下礦領(lǐng)域,神東項(xiàng)目和小保當(dāng)項(xiàng)目分別成為國內(nèi)首例和次例井工礦無人駕駛案例,突破無GPS信號(hào)環(huán)境下的定位難題。

非煤行業(yè)同樣成果豐碩。江銅集團(tuán)城門山銅礦項(xiàng)目是江西省5G+示范,突破潮濕環(huán)境運(yùn)營難題;中國寶武和尚橋項(xiàng)目首開冶金露天礦混編運(yùn)行先河。水泥行業(yè)方面,金隅集團(tuán)陽泉項(xiàng)目打造純電動(dòng)智慧礦山,華潤水泥田陽項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全國首個(gè)一次性全礦無人化。園區(qū)港口場景中,航天科工天馬機(jī)電園區(qū)和湘鋼順祥碼頭項(xiàng)目驗(yàn)證了無人物流車的精準(zhǔn)�？亢托侍嵘�

全球化戰(zhàn)略方面,中科慧拓沿“一帶一路”布局,已進(jìn)入東南亞、東歐、南美和非洲市場,如泰國SCG項(xiàng)目成為出海典范。這種差異化布局依托股東資源和本地化合作,體現(xiàn)了公司的國際視野。

愿景未來:共建智慧礦山新生態(tài)

中科慧拓的愿景是成為全球礦山無人化和智能化的領(lǐng)軍企業(yè),其終極目標(biāo)是構(gòu)建“礦山機(jī)器人+工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)”生態(tài)。在強(qiáng)管控平臺(tái)支撐下,礦山將實(shí)現(xiàn)全流程無人化,減員80%以上,助力我國2035年全面智能化目標(biāo)。公司強(qiáng)調(diào),智慧礦山建設(shè)不僅是技術(shù)升級(jí),更是推動(dòng)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化進(jìn)程。

隨著國家政策持續(xù)推進(jìn)礦山智能化,中科慧拓將繼續(xù)以創(chuàng)新為引擎,深化OS+P+V模式,拓展新能源和綠色技術(shù)。未來,公司計(jì)劃加大研發(fā)投入,推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定,并攜手全球伙伴,共同開創(chuàng)安全、高效、可持續(xù)的礦業(yè)新時(shí)代。

結(jié)語

中科慧拓以扎實(shí)的技術(shù)根基、豐富的落地經(jīng)驗(yàn)和前瞻的產(chǎn)業(yè)布局,證明了其在智慧礦山領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力。從無人駕駛礦卡到全礦數(shù)字化,從國內(nèi)標(biāo)桿到全球落地,公司每一步都踐行著“讓礦山更智慧”的承諾。在智能化浪潮中,中科慧拓不僅是技術(shù)的提供者,更是行業(yè)變革的推動(dòng)者,值得社會(huì)各界的關(guān)注與支持。

通過本文的介紹,我們希望讀者能深入了解這家高科技企業(yè)的創(chuàng)新之路,并共同期待智慧礦山為全球能源行業(yè)帶來的深遠(yuǎn)變革。中科慧拓的故事,正是中國智能制造崛起的生動(dòng)縮影。