作為煤礦智能化發(fā)展的重要組成部分，無人化智能開采對(duì)于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。在技術(shù)引導(dǎo)之下，煤炭行業(yè)正在逐步進(jìn)入智能化時(shí)代，將會(huì)有效地提升行業(yè)生產(chǎn)效率，提高行業(yè)的精細(xì)化管理程度，為行業(yè)生產(chǎn)帶來明顯價(jià)值。
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政策助推產(chǎn)業(yè)應(yīng)用形成巨大市場(chǎng)藍(lán)海
“煤礦機(jī)器人的應(yīng)用和推廣是大勢(shì)所趨。未來，煤礦機(jī)器人將形成一個(gè)巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。”近日，中煤科工機(jī)器人科技有限公司副總經(jīng)理王雷在參加?xùn)|莞市人民政府主辦的2023“機(jī)器人+”大會(huì)上陳述了自己對(duì)煤礦機(jī)器人這片市場(chǎng)藍(lán)海的預(yù)判。
近些年，我國(guó)高度重視煤礦智能化發(fā)展。
2019年1月召開的全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)工作會(huì)議明確指出，以機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用引領(lǐng)“四化”建設(shè)。
煤礦智能化建設(shè)開始提速。
隨后，應(yīng)急管理部成立煤礦機(jī)器人協(xié)同推進(jìn)中心；原國(guó)家煤監(jiān)局發(fā)布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，涉及五大類、38個(gè)具體品種，這是在全世界率先構(gòu)建煤礦機(jī)器人技術(shù)體系；國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)《2019年煤礦安全改造中央預(yù)算內(nèi)投資計(jì)劃》，將煤礦智能裝備和機(jī)器人研發(fā)納入其中。
2020年初，國(guó)家發(fā)改委等八部門印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中明確，到2025年，大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦要基本實(shí)現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設(shè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系。
隨后，《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等一系列行業(yè)政策相繼出臺(tái)，加快推進(jìn)煤礦智能化轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)支持煤礦企業(yè)向智能、安全、綠色方向發(fā)展，為煤礦無人化智能開采相關(guān)業(yè)務(wù)提供了廣闊的市場(chǎng)空間。
國(guó)家能源局煤炭司副司長(zhǎng)任立新曾在4月份例行新聞發(fā)布會(huì)上詳細(xì)介紹了煤礦智能化建設(shè)的進(jìn)展情況——
目前，國(guó)家能源局已會(huì)同有關(guān)部門組織遴選了首批71處智能化示范建設(shè)煤礦，總產(chǎn)能6.2億噸/年，計(jì)劃投資約158億元，已累計(jì)建成363個(gè)智能化采煤工作面、239個(gè)智能化掘進(jìn)工作面，單面平均生產(chǎn)能力達(dá)到500萬噸/年。在示范煤礦帶動(dòng)引領(lǐng)下，全國(guó)累計(jì)建成1043個(gè)智能化采煤工作面、1277個(gè)智能化掘進(jìn)工作面。國(guó)家能源集團(tuán)、中煤集團(tuán)等7家重點(diǎn)煤炭企業(yè)，已建成智能化產(chǎn)能13.93億噸/年，占其總產(chǎn)能的74.7%。智能化煤礦為近兩年煤炭增產(chǎn)保供發(fā)揮了關(guān)鍵作用。同時(shí)，煤礦智能化發(fā)展有力推動(dòng)了煤炭上下游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。煤礦智能化市場(chǎng)需求的增加，有效帶動(dòng)了礦山物聯(lián)網(wǎng)、煤機(jī)裝備制造、智能控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)預(yù)警等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展。
業(yè)內(nèi)相關(guān)專家預(yù)測(cè)，為了完成“十四五”末建成1000個(gè)智能化煤礦的目標(biāo)（對(duì)應(yīng)約2000個(gè)智能化工作面），預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率將保持在5%左右，到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到81.6億元。
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同類產(chǎn)品迭代加劇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)
行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展態(tài)勢(shì)，使得智能開采領(lǐng)域的設(shè)備廠家近年來紛紛加大投入，疊加行業(yè)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不斷進(jìn)入市場(chǎng)開發(fā)同類產(chǎn)品，智慧礦山領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全國(guó)有近400處煤礦正在開展智能化建設(shè)，總投資規(guī)模超過1000億元。
在2019世界機(jī)器人大會(huì)上，一輛形似面包車的黃色機(jī)器，吊在軌道上懸空漫步，身下還拖著一只黑色腳丫，既可實(shí)時(shí)采集圖像、聲音，也能快速識(shí)別溫度、氣體濃度等周邊環(huán)境參數(shù)。據(jù)了解，這是一種礦用防爆軌道式巡檢機(jī)器人。通過搭載多種傳感器，配合智能感知關(guān)鍵技術(shù)算法，它可對(duì)煤礦設(shè)備故障進(jìn)行超前預(yù)判、預(yù)警，已應(yīng)用于山東、河南、陜西等地多處礦井。
煤礦機(jī)器人從巡檢領(lǐng)域開始開啟了迭代發(fā)展的全領(lǐng)域智能化之路。
2023年5月，我國(guó)首臺(tái)套新能源礦山智能運(yùn)載機(jī)器人“載山”正式發(fā)布并投入使用。據(jù)了解，這是我國(guó)首臺(tái)套具備產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)要求的、具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源運(yùn)載裝備。
2023年6月5日，天瑪智控登陸科創(chuàng)板。該企業(yè)專業(yè)從事煤礦無人化智能開采控制技術(shù)和裝備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，以優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及精準(zhǔn)服務(wù)提高煤礦開采安全水平及生產(chǎn)效率。據(jù)了解，天瑪智控上市后將堅(jiān)持聚焦做強(qiáng)煤礦無人化智能開采控制技術(shù)及裝備主業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化、數(shù)字化，為無人化、智慧化改造打下基礎(chǔ)，使無人化智能開采能夠服務(wù)于更多場(chǎng)景。其產(chǎn)品主要聚焦應(yīng)用于采煤系統(tǒng)，是煤礦智能化采煤建設(shè)的核心部分，其自主研發(fā)的SAC型液壓支架電液控制系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的空白。
從當(dāng)前的市場(chǎng)布局看，煤礦機(jī)器人按照不同的應(yīng)用場(chǎng)景分為多個(gè)不同的布局方向。從整體上來看，中國(guó)煤礦機(jī)器人行業(yè)可以分為3個(gè)市場(chǎng)梯隊(duì)，其中鄭煤機(jī)和中煤科工等注冊(cè)資本在10億元以上的企業(yè)排在第一梯隊(duì)；其次為天瑪智控、山西科達(dá)和中信重工等注冊(cè)資金在5億元到10億元之間的企業(yè)位列第二市場(chǎng)梯隊(duì)；其他注冊(cè)資金在5億元以下的中小型企業(yè)排在第三梯隊(duì)。
有研究數(shù)據(jù)顯示，煤礦機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)在礦山作業(yè)機(jī)器人及系統(tǒng)、礦山安控機(jī)器人系統(tǒng)和礦山應(yīng)急救援機(jī)器人等不同方向進(jìn)行了布局。據(jù)各企業(yè)所占的市場(chǎng)份額來計(jì)算，2021年底，中煤科工的市場(chǎng)占比相對(duì)較高，達(dá)15%；其次為中信重工和鄭煤機(jī)分別占比9%和6%，據(jù)此測(cè)算其他煤礦機(jī)器人相關(guān)企業(yè)共同占據(jù)約70%的市場(chǎng)份額。
相關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來礦山智能機(jī)器人將會(huì)是新能源化、無人化、智能化系列產(chǎn)品，將具體解決運(yùn)載噸位提升、充換電一體、氫能的使用、適配更豐富的場(chǎng)景等問題。
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多維發(fā)力助推產(chǎn)業(yè)“政策市”轉(zhuǎn)向“市場(chǎng)市”
事實(shí)上，目前煤礦智能化建設(shè)工作仍存在研發(fā)滯后、智能化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范缺失、技術(shù)裝備保障不足、研發(fā)平臺(tái)不健全、高端人才匱乏等問題。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）校長(zhǎng)葛世榮曾就“5G+礦業(yè)”的話題表示，礦山無人化作業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，也是礦山智能化的發(fā)展目標(biāo)。然而，礦山作業(yè)環(huán)境十分惡劣，對(duì)設(shè)備的要求也異常嚴(yán)苛，智能化開采還存在感知能力不夠強(qiáng)、裝備可靠性不夠高、終端計(jì)算速度不夠快、信息互通性不夠強(qiáng)、人機(jī)交互性不夠好等諸多問題亟待解決。而我國(guó)煤炭綠色開采的重要難題是如何實(shí)現(xiàn)煤炭開采的低損化和低碳化。煤礦機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)煤礦智能化的主要載體，主要還是在減人增安提效方面發(fā)揮作用。近年來，煤礦機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，采煤、掘進(jìn)機(jī)器人群已成為智能采煤和智能掘進(jìn)工作面的主要裝備。巡檢、安控、運(yùn)輸、輔助作業(yè)等煤礦機(jī)器人也得到了大量應(yīng)用。未來，將會(huì)有越來越多的危重作業(yè)崗位被機(jī)器人所替代。
針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的諸多問題，王雷在“2023機(jī)器人+大會(huì)”上表示，在產(chǎn)品方面，一是大多數(shù)巡檢機(jī)器人已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，但技術(shù)脈絡(luò)需進(jìn)一步完善；二是輔助作業(yè)機(jī)器人小型化防爆、作業(yè)目標(biāo)識(shí)別、機(jī)械臂控制、車臂協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)尚未突破；三是救援機(jī)器人整機(jī)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用少、實(shí)用化程度低。在產(chǎn)業(yè)端方面，問題主要集中于小型化感知單元的缺失、傳統(tǒng)算力平臺(tái)的功耗高制約著其在煤礦場(chǎng)景下的實(shí)際應(yīng)用，缺少滿足井下條件的測(cè)試環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試規(guī)范，機(jī)器人+創(chuàng)新應(yīng)用復(fù)合型高端人才稀缺等。所以，當(dāng)前煤礦機(jī)器人市場(chǎng)很大程度上還是一個(gè)“政策市”，而如果想轉(zhuǎn)化為“市場(chǎng)市”，則還需要更艱苦的努力。
王雷表示，為了解決“政策市”向“市場(chǎng)市”轉(zhuǎn)化的問題，中國(guó)煤科機(jī)器人公司打造了煤礦機(jī)器人科研-研發(fā)-生產(chǎn)-銷售-服務(wù)產(chǎn)供銷一體化組織，構(gòu)建了機(jī)器人+煤礦的多學(xué)科、多業(yè)務(wù)型綜合管理團(tuán)隊(duì)，解決產(chǎn)品端及產(chǎn)業(yè)端問題。在研發(fā)方面，打造了立足自身實(shí)際、不斷迭代的IPD科學(xué)研發(fā)管理體系，保障百余項(xiàng)項(xiàng)目的并行高質(zhì)量開發(fā)，整體技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。在生產(chǎn)方面，建立專業(yè)化生產(chǎn)服務(wù)體系，自主建設(shè)了1.5萬平方米生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)研發(fā)成果從科研樣機(jī)向規(guī)模產(chǎn)業(yè)的快速跨越。在組織管理方面，從源頭構(gòu)建了IPD研發(fā)驅(qū)動(dòng)、LTC訂單驅(qū)動(dòng)、ITR問題驅(qū)動(dòng)的“強(qiáng)矩陣”型組織。
來源：中國(guó)礦業(yè)報(bào)
