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1、出品機構:甲子光年智庫研究團隊:翟惠宇發布時間:2023.9目 錄Part 01使命:響應礦山行業的升級需求P02Part 02探路:加速智能礦山的建設進程P11Part 03賦能:找尋智能礦山的破局路徑P22Part 04展望:研判智能礦山的發展趨勢P28采礦業是現代經濟發展的基礎,是工業生產的能源與原材料來源。1.1 最古老的行業Source:國民經濟行業分類(GB/T47542017),國家統計局。p 礦山開采是農業之外人類經濟生產活動中最古老的行業:通過開采各類礦產資源,提供大量工業生產所需要的原材料和資源,是社會其他經濟生產活動得以順利開展的基礎和前提;p 以煤礦開采為例:作為工業生
2、產的重要能源來源,煤炭開采量的增長與全國GDP的增長密切相關,反映了煤炭等能源礦產在支持經濟發展方面的重要作用。(8.1)17.6 2.2 8.1 201720182019202020212022煤炭開采量增長率(%)GDP增長率(%)采礦業與國民經濟發展生產息息相關多類型的礦產資源支持各行各業經濟發展礦物形態開采方式礦石種類固態礦液體礦氣體礦露天礦井工礦煤礦金屬礦非金屬礦石油與天然氣黑色金屬有色金屬傳統采礦行業需要找到新的發展破局路徑。1.2 探尋新路徑Source:歷年國家統計年鑒。p 過去一段較長時間里,農林牧漁業和采礦業的產業增加值指數長期處于較低水平,落后于其他行業;p 生產效率低下
3、是傳統行業的普遍問題:盲目追求高速增長的時代已經結束,如何提高開采方式的精細化程度、改善生產效率、充分利用資源等問題已成為當前礦山生產的主要挑戰;p 為提升采礦業生產效率,行業需要找到適應現代化經濟發展對采礦業升級新需求的發展路徑。20132014201520162017201820192020采礦業農林牧漁業制造業建筑業信息傳輸、軟件和信息技術服務業國內部分主要產業增加值指數(2013-2020)采礦業的產業增速顯著低于信息傳輸、軟件和信息技術服務業,與制造業、建筑業等第二產業相比也處于不利地位;即使與農林牧漁產業相比較,采礦業的產業增加值指數也仍然較低,這表明采礦業迫切需要尋找新的發展路徑
4、,以有效提升生產效率。多重因素現狀挑戰,迫使礦山業主急需找尋新的破局路徑,提升企業經營效率。1.3 發展的癥結Source:網絡公開資料。p 采礦業過去的傳統生產作業模式已經不適應當前社會經濟發展的訴求,這其中既有內部原因的推動,也有外部因素的影響。惡劣的工作環境頻發的安全事故短缺的技術人才降本增效訴求安全生產監管綠色環保要求內因外因礦山作業常部署于偏遠地區,自然環境惡劣,從業者工作條件艱苦,任務繁重。1.3.1 工作環境惡劣Source:甲子光年智庫。自然環境惡劣通常位于山區、荒漠等地,自然環境惡劣氣候多變晝夜溫差大工況粉塵多,空氣質量差易發生自然災害工作條件艱苦井下作業環境狹小、潮濕、悶熱
5、、粉塵多設備噪音大經常性接觸有毒氣體或放射性物質容易發生職業病24小時輪班制,加班情況嚴重p 采礦業是全球經濟生產活動的基礎產業,從生產制造所需的資源到基礎設施建設,從農業生產到科技發展,幾乎所有行業都離不開礦業及其延伸的能源與金屬行業產品;p 一般而言,礦區的生產經營大多分布在距離城市較遠、人跡罕至的山區、荒漠,生存環境惡劣,工作條件艱苦,且伴隨著噪音、粉塵、安全風險等健康隱患,對年輕的勞動力而言是嚴峻的挑戰。生產安全事故控制仍存在改善空間,引入新興技術刻不容緩。1.3.2 安全事故頻發Source:國家礦山安全監察局。p 以煤礦開采生產為例,通過多年的政策、監管、技術、組織體系等多方面優化
6、,煤礦生產安全受到高度重視,生產事故的發生頻率在過去10年得到明顯控制,事故數量與傷亡人數持續下降;p 然而,近三年的事故數量降幅已不明顯,為打破當前安全事故控制的瓶頸,須引入新技術和新體系進行智能化變革,向“零事故發生率”繼續前進。煤礦事故發生得到有效控制,但頑疾難除,需要更完善的生產安全體系7298315032492192241701239116810499315985383753333162281782452013201420152016201720182019202020212022重大煤礦事故(起)死亡人數(人)礦山易發生安全事故的主要原因作業強度大管理不規范防護設施確實應急救援準備
7、不足技術裝備落后作業環境惡劣監管不到位工作環境極為艱苦,加之勞動力人口預計會繼續減少,采礦業將面臨嚴峻的招工難題。1.3.3 勞動力短缺Source:國家統計局,從業人數選取“采礦業城鎮單位從業人員數量”。p 艱苦的工作條件與繁重的工作任務,導致年輕勞動力不愿進入采礦行業,目前近60%礦山工人為40歲以上人群;p 隨著國家人口出生率下降,未來可進入采礦行業的勞動力將進一步減少,招工難題將愈發嚴峻;p 在勞動力危機嚴重影響采礦業發展之前,通過技術手段推動礦山作業少人化、無人化,將是促進采礦行業可持續發展的重要手段。6316365965464914554143683523457.435.96.71
8、4.936.535.583.783.321.450.342012201320142015201620172018201920202021從業人數(萬人)人口自然增長率()采礦業從業人員數量持續下降行業人才斷檔p 礦山行業的招工難,要更甚于全社會人口自然增長率的降低p 經驗豐富的熟練工與高管團隊老化,平均年齡顯著高于社會勞動力平均年齡p 惡劣的工作環境,導致有技術積淀的中低層管理人員自發離開礦業p 雖然薪酬水平尚可,但工作內容繁瑣,工作壓力大,工作時間長,并不符合“Z世代”年輕人優先考慮職業的標準30歲及以下31-40歲41-50歲51歲以上重資產屬性與高成本投入,礦業企業經營壓力大,降本增效的
9、需求更加迫切。1.3.4 企業追求降本Source:部分主要礦業上市企業年報。p 采礦業作為資產密集型產業,需要大量資本投入,導致企業承受巨大經營壓力。因此,降低成本、提高效率的需求變得越發迫切;p 從成本控制的角度來看,采礦業的經營壓力遠大于其他行業:不僅資本投入巨大,還受政策變化較大影響,此外安全生產與環保標準極其嚴格,再加上逆全球化和經濟下行的雙重壓力,降低成本和提升效率已經成為采礦企業的當務之急。34.70%20.30%-12.10%8.90%-6.50%20182019202020212022過去五年,采礦業主要企業的利潤增速持續下降成本上漲壓力經濟下行壓力安全環保壓力價格波動壓力p
10、 勞動力成本p 能源成本p 開采難度加大,開采成本更高p 過去三年疫情與全球經濟下行對需求的負面影響p 越來越嚴格的安全監管與環保監管p 需要企業更多成本投入達到生產標準p 礦產品價格在2018年后再度回落p 影響企業收入水平智能礦山是未來礦山建設的關鍵途徑,有望妥善解決當下采礦行業面臨的各種難題。1.4 礦山誕生智能化需求Source:甲子光年智庫。逐步提升礦山數字化水平打造更高水平智能化礦山惡劣的工作環境頻發的安全事故短缺的技術人才降本增效訴求安全生產監管綠色環保要求礦山生產作業:少人/無人化無人化作業將徹底解決礦山工況惡劣、勞動力短缺、事故人員傷亡的問題礦山生產經營:數字化/智能化生產要
11、素數字化,生產調度、安全監管、經營決策智能化,智能化是實現高效、安全、綠色低碳礦山的有力工具目 錄Part 01使命:響應礦山行業的升級需求P02Part 02探路:加速智能礦山的建設進程P11Part 03賦能:找尋智能礦山的破局路徑P22Part 04展望:研判智能礦山的發展趨勢P28外部環境變化和內部經營挑戰共同推動采礦行業數字化轉型。2.1 礦山需要數字化變革Source:Delloite,Cloud Imperative Asia Pacifics unmissable opportunity.p 在下游行業均在進行數字化變革的大環境下,作為原材料和能源的供應者,采礦業也必須緊跟產業
12、數字化的步伐;p 外部環境的變化(環境壓力、商品價格、供應鏈風險)與內部的經營挑戰(勞動力短缺、技術應用和競爭),共同驅動著礦業公司積極進行數字革命,大力推進智能化建設,以應對未來的各種經濟挑戰。數字化變革分布圖(按行業)在亞太經濟增長結構中,約50%的經濟貢獻來自于制造、采礦、TMT、金融等行業;這些行業在過去2-3年中面臨更多來自外部環境社會以及內部運營等多方面的變革力量,而這種雙重變革力正在推動采礦行業加速數字化轉型建設:外部因素:環境/環保壓力、市場價格波動、供應鏈中斷(逆全球化)內部威脅:技能/勞動力短缺、新技術應用與競爭 雖然面臨著雙重變革力的同時推動,但國內采礦行業在應對變革的問
13、題上,準備并不充分,仍然面臨許多發展挑戰。采礦業的數字化進程已經開啟,但整體水平相對落后。2.2 數字化水平落后Source:劉波等中國產業數字化程度的測算與分析,李海婷國外礦業產業結構現狀及其借鑒。p 采礦、農林牧漁等行業的數字化程度明顯落后于其他行業,在過往二十年間一直是國內經濟數字化建設的短板,這主要是由于行業自身的傳統生產經營模式和管理理念,導致數字經濟產業難以與其進行有效融合;p 雖然采礦業的數字化進程已有抬頭趨勢,但當前的數字化程度仍不足10%;p 礦山數字基礎設施建設、傳感器設備等基礎設施已經初步具備,為未來軟件廠商的進入提供了廣闊的發展空間。國內細分行業數字化程度的變動趨勢:采
14、礦業基本墊底采礦業數字化程度低:比較各行業的數字化水平,采礦業僅比農林牧漁業略高;加速趨勢出現:隨著礦山作業數字化的價值開始顯現,采礦業數字化水平在2018年后開始加速國內外采礦業產業結構對比借鑒美國加拿大澳大利亞采礦技術最先進國家露天采礦裝備大型化、自動化、智能化程度領先大數據、云計算、物聯網等先進信息技術被廣泛應用在礦業生產與管理中礦業大國+礦業強國極限、惡劣采礦環境與深井采礦技術領先采礦軟件與專業技術雙重領先強大的設計與采礦控制軟件能夠覆蓋生產全流程大幅提升項目經濟性,降本增效借鑒提升礦業的產業集中度(持續進行中)促進科技創新,優化技術結構(產業數字化)提高礦產品附加值,鼓勵礦業海外投資
15、(走出去)政策監管對安全生產高要求,加快推進礦山智能化標準體系規范。2.3.1 驅動因素:政策Source:公開資料整理。時間部門政策文件關鍵內容2020年2月發改委、能源局、應急部、煤礦安監局等八部委關于加快煤礦智能化發展的指導意見將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合,形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統,實現煤礦開拓、采掘(剝)、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程智能化運行。2020年4月工信部、發改委、自然資源部有色金屬行業智能工廠(礦山)建設指南(試行)推動5G新技術與有色礦山的融合創新;應用大
16、數據、人工智能、邊緣計算等技術提升信息系統學習與認知的能力,利用AR/VR等技術形成人機混合增強智能。2021年4月自然資源部智能礦山建設規范(報批稿)對金屬、非金屬礦山、煤礦等礦產資源確立了智能礦山建設的一般原則,規定了在地質與測量、礦產資源儲量、礦產資源開采、選礦、資源節約與綜合利用、生態環境保護、智能協同管控等方面實現智能化做了基本要求。2021年6月能源局、礦山安全監察局煤礦智能化建設指南(2021年版)堅持分類建設和分級達標相結合,建立健全智能化煤礦建設、評價、驗收與獎懲機制。2021年10月礦山安全監察局礦山安全先進適用技術裝備推廣與落后技術裝備淘汰目錄管理辦法(試行)推廣礦山安全
17、先進適用技術裝備(安全性能優良,智能化程度高或者實用性強的技術、工藝、材料、裝備),淘汰落后技術裝備(指安全性能差、可靠性低,嚴重危及礦山生產安全的技術、工藝、材料、裝備)2022年4月國務院安全生產委員會“十四五”國家安全生產規劃提出煤礦和非煤礦機械化、智能化的具體要求,并設立“工礦商貿就業人員十萬人生產安全事故死亡率下降20%、煤礦百萬噸死亡率下降10%”的目標。2022年12月礦山安全監察局非煤礦山安全監管監察信息化總體發展規劃(2022-2024年)深刻把握全球信息技術創新發展趨勢,積極引入大數據、物聯網、云計算、工業互聯網、人工智能、數字孿生等先進技術,實現與非煤礦山安全監管監察業務
18、的深度融合。2023年8月礦山安全監察局礦山智能化標準體系框架正式開展礦山智能化相關標準規范的制修訂工作,推動礦山智能化高質量發展,構建覆蓋智能化礦山建設各業務領域、全生命周期的標準體系框架。礦山監管政策不斷推出用不用?用什么?怎么用?問題已經解決現在需要解決的問題礦山業主對信息化的重視程度提升,愿意對礦山智能化建設持續投入。2.3.2 驅動因素:增效Source:麥肯錫,行業專家訪談,甲子光年智庫整理。p 礦企對數字化建設的投入,一方面是出于政策安全監管方面的要求,另一方面則是出于礦山生產經營降本增效方面的需求;p 智能礦山系統對礦山生產提質增效的效果已經開始顯現:對不合規、有風險的行動進行
19、及時預警,減少安全事故發生概率,避免因停產整頓產生的巨額虧損;精細化管理整個生產流程,避免過往傳統粗放的流程導致的浪費,實現降本增益;智能決策系統與智能化設備有效降低礦山作業場景對人力的需求,并實現流程規范化,降低勞動力雇傭成本與管理成本。既有礦山新建礦山智能化投資比例:10%智能礦山建設的投資投入加碼智能化投資比例:3-5%項目成立階段即需要對數字化、智能化建設制定目標清晰、完整的、長期的建設規劃時間跨度可達10年以上出于滿足政策監管要求、實現運營降本增效的目的,實施數字化改造希望看到數字化、智能化建設對礦山運營的實際效果投資回報利潤資產收入運營支出流動資本回收率總產量備件消耗維護管理費用人
20、工成本能源消耗庫存固定資本提升2-3%提升5-10%減少5%提升3-5%減少3%提升3-5%提升3-5%減少3-5%提升2%減少5%減少3-5%減少3-5%減少2-3%煤礦智能化將帶來投資回報率的提升越來越多年輕采礦工程人才投身智能采礦專業。2.3.3 驅動因素:產研Source:公開資料整理,甲子光年智庫。p 礦山智能化建設迫切需要既理解礦山業務、又掌握信息技術的復合型人才;p 盡管中國正處于工程師紅利期,但能夠實現數字技術與礦山實際場景深度融合的高端技術人才仍相對稀缺;p 在采礦工程類本科生穩定招生1.2萬人的背景下,2022年智能采礦專業招生數量較2021年增長4倍多,該趨勢有助于礦山“
21、產學研用”協同創新體系的打造。1.21.11.051.21.21.151.181.220152016201720182019202020212022采礦工程類本科生招生規模(萬人)采礦工程類各細分專業的變化趨勢10%2%-10%-15%4%444%30%石油工程油氣儲運工程采礦工程 專業類招生礦物加工工程智能采礦工程其他以人工智能、工業互聯網、智能裝備為代表的新一代信息技術正在融入礦山場景。2.3.4 驅動因素:技術Source:網絡公開信息整理。p 智能裝備、傳感器技術、工業互聯網、人工智能、大數據、增強/虛擬現實、云計算、5G等新一代信息技術正在與礦山生產作業場景加速融合,持續提升礦山智能
22、化水平,助力礦企業主安全生產,降本增效。新一代信息技術助推礦山智能化機器人/智能裝備傳感器(多類型)礦山工業互聯網人工智能大數據AR/VR云計算5G通信自動化/無人化鏟運、掘進對礦山環境、設備狀態的全面監測和數據采集打通人、機、物的數據鏈條,跑通數據生產要素輔助/智能生產調度、提升決策能力處理分析海量礦山數據,支持各環節、功能的實現礦山數字孿生,于虛擬世界中進行操作培訓、遠程操控等靈活可選配的計算、存儲服務確保礦山通信網絡的高速率、大容量、穩定性、低延遲新一代信息技術落地迅速,礦山場景應用有望加速隨著礦山硬件基礎設施建設逐步完善,智能化軟件技術將有更多用武之地。2.3.4 驅動因素:技術Sou
23、rce:甲子光年智庫整理。p 礦業行業的數字化意識已經建立,全國各大中型礦山的信息化建設任務已經基本完成,所以當前面臨的問題不再是“要不要用”,而是“用什么”和“怎么用”;p 隨著礦區光伏電站、5G通信基站、邊緣計算設備、傳感器與智能終端等硬件不斷進入,礦山的數字化/智能化建設已經基本完成“硬件”的鋪設,轉向“軟件”的賦能與升級;p 因此,在硬件基礎設施之上的軟件生態,以及人工智能等技術的融合應用,將成為未來智能礦山建設的持續發力點。數字礦山基礎設施建設與升級智能礦山軟件設施與功能開發4G/WiFi 5G通信基站各類傳感器(雷達、攝像頭)路側感知設備無人駕駛礦卡數字孿生礦山MIM系統大數據分析
24、功能AI智能決策系統網絡感知執行其他礦用裝備穩定高速的網絡連接全方位、高頻率感知與礦區物聯網裝備智能化、無人化計算云計算與邊緣計算充足的算力與資源池化智慧巡檢功能礦山智能化是一個循序漸進的過程,每一次升級的背后是效率的提升和人工的降低。2.4 智能礦山發展階段Source:甲子光年智庫。p 縱覽礦山技術發展進程,礦山的智能化可以分為五個階段,分別是原始階段、機械化階段、信息化階段、數字化階段和智能化階段。機械化階段信息化階段數字化階段智能化階段原始階段采掘、運輸、洗選等環節用到大量機械設備實現生產作業的機械化、自動化、標準化人力消耗得到極大縮小開采效率與安全性大幅提升引入信息技術,進行管理與業
25、務流程的規范化開始形成對數據的收集、處理和分析解決數據傳輸、數據呈現的問題將采礦生產作業進行數字化轉化與模擬實時采集礦山生產信息實現礦山的數字孿生在數字礦山的基礎上,實現動態的生產、調度、管理、安全等實時把控從各個環節的無人化作業到智能化決策通過人工智能技術,自我制定/優化生產規劃根據實時信息進行自我安全檢查最終實現礦山全場景全流程的無人化與智能化主要依靠人力開采應用簡單工具無現代化技術引入開采效率低,安全性無法得到保障1980年80-90年代90-10年代10-20年代2020年打造分層的、數據要素全流通的智能礦山系統架構體系。2.5 智能礦山技術架構Source:王國法等智慧礦山技術體系研
26、究與發展路徑。感知&執行層接入層邊緣層礦山工業互聯網綜合管控平臺生產設備作業人員礦用車輛生產環境智能數據網關WiFi4G網絡5G網絡邊緣計算設備邊緣計算網關邊緣物聯代理物聯網管理平臺云計算平臺技術中臺業務中臺數據中臺安全監管模塊智能巡檢模塊決策指揮模塊經營管理模塊能耗分析模塊風險預警模塊以太網絡設備影子設備鑒權規劃引擎設備接入分析計算網絡存儲數據對外商業服務全流程的數據流動,支撐頂層業務決策數據上傳與分析指令下發與執行全流程的數據流動,支撐頂層業務決策移動應用平臺GIS平臺微服務平臺視頻接入平臺區塊鏈平臺人工智能平臺采掘業務機電業務運輸業務安監業務調度業務洗選業務大數據平臺數據綜合管理平臺數據
27、集市層匯總分析層明細數據層智能礦山建設處于初級階段,廠商在各自生態位各司其職。2.6 智能礦山行業圖譜Source:公開資料,甲子光年智庫整理。5G網絡通信設備5G專網服務運營礦山GIS無人駕駛運輸/礦卡智能礦山工業互聯網與綜合管控礦山智能裝備智能巡檢無人駕駛科技公司主機廠目 錄Part 02探路:加速智能礦山的建設進程P11Part 03賦能:找尋智能礦山的破局路徑P22Part 04展望:研判智能礦山的發展趨勢P28Part 01使命:響應礦山行業的升級需求P02穩定的5G通信網絡,是智能礦山運行必要的數字基礎設施。3.1 通信基建先行Source:ZTE中興5G智慧礦山網絡解決方案白皮書
28、。p 5G專網是當下礦山場景中無線基礎網絡的最優選擇,能夠解決當下WiFi、4G、WIA-PA/FA工業無線網絡等通信技術標準的多種問題,提供大帶寬、高可靠、低時延、可移動的通信網絡,賦能智慧礦山應用;p 不同于運營商對C端消費者的公網產品,礦山5G專網能夠提供場景特需的高上行帶寬、數據安全隔離、高精度定位等強大的定制化能力,更好地支持礦山應用。無線通信協議礦山應用弊端WiFi網絡性能不穩定,存在安全風險工業專用無線網絡(WIA-PA/FA,WirelessHART等)部署成本高3G/4G無線帶寬不足,實時性不足5G網絡通信在礦山的優勢 大帶寬 低時延 高可靠 可移動礦山5G專網,為智慧礦山建
29、設提供穩定網絡通信感知層網絡層應用層通訊聯絡智能采裝無人運輸智能巡檢消防救援遠程控制以太網絡本安手機本安集群本安電話本安音箱瓦斯溫度粉塵一氧化碳通風濕度皮帶供電采掘安全監測安全監控智慧礦山應用5G專網上行容量增強精準定位無線切片空口低時延高可靠保障數字孿生是礦山數字化轉型的主要途徑,也是礦山無人化運營的數字基礎。3.2 礦山數字孿生體Source:工業4.0研究院數字孿生礦山白皮書。p 原理是通過對礦山地質、地表、設備、人員的數字孿生化,讓管理人員進入到“人身安全環境”下的數字孿生礦山閉環中,逐步達到可視化、實時同步和互操作的運行水平,實現礦山經營少人/無人化的最終目標;p 礦山數字孿生需要經
30、歷多個發展階段,實時可操作的“完全體”還有待礦山智能化進程的進一步發展。地質環境地表設施設備系統數字孿生礦山基礎設施(數字孿生化)數字孿生礦山操作系統生產工作人員&決策管理人員(安全環境)開采APP安防APP運維APP數字孿生礦山參考架構數字孿生礦山第一階段虛擬礦山第二階段動態礦山第三階段孿生礦山預計規模實現時間2023年2025年2030年主要特征可視化實時同步實時互操作階段特點形似,不神似部件、子系統、系統之間多個層次的幾何模型GIS與MIM技術的數據融合,具備靜態、動態的特征描述難分真假,實時同步,可實現對數字孿生設備的調配和操作創新應用勘探開采的可視化、預測性維護亞實時或實時的安全監測
31、控制,并可輸出一些關鍵指令實時的地質環境與設備監控,靈活的資源調配和控制需求礦山數字孿生的三個發展階段從需求最大的業務場景開始,切入礦山智能化建設。3.3 業務由點及面Source:創元研究,行業專家訪談。p 對于露天礦場開采而言,礦石與廢料土方運輸占據整個礦山生產成本的大頭,部分露天礦山的運輸成本高達50%(運輸基建成本占比更高),因此降低土方運輸成本是智慧無人化礦山建設的重要切入點;p 從作業環節看,無人駕駛在露天礦山的落地,不僅實現了無人化安全作業與經營效益提升,也為后續的礦山智能化建設打好了地基,使基于人工智能與大數據技術的智慧決策系統有了可行性。無人駕駛技術的落地正在成為打開智能礦山
32、的“一扇門”推動管理模式變革提升數據采集能力帶動數字基建發展礦區無人運輸:抓住成本最重的環節運輸基建成本占比 60%采裝運輸成本占比50%無人駕駛對運輸成本的降本效應礦區無人駕駛運輸在2012年于西澳實現規?;瘧媒当拘黠@,近50%卡車電鏟協同卡車排棄協同卡車破碎站協同智慧巡檢系統數字孿生系統設備健康管理5G與MEC應用生產調度系統從生產作業工序出發,通過數字孿生與AI技術推動礦山作業的智能化與無人化。3.4 全流程智能化 Source:公開資料整理。p 通過對地質測量、礦產資源儲量、采礦、選礦、資源節約與綜合利用、生態環境保護等各要素實現數字化、自動化、信息化和協同化管控,建設具備感知、
33、分析、推理、判斷、決策能力的現代化智能礦山。穿孔爆破鏟裝運輸排巖破碎/選洗回填掘采運選尾填露天礦山智能化井工礦智能化三維地質建模無人駕駛運輸皮帶傳輸無人巡檢邊坡/尾礦監測智能分揀設備設備遠程控制系統遠程/無人掘進設備遠程遙控無人巡檢機器人智能分揀設備環境修復地質與測量工作礦產資源儲量管理礦產資源開采工作選礦加工資源節約與綜合利用生態環境保護修復綜合協調管控智能化數字化、自動化、智能化技術與礦山生產經營的整體結合智能裝備與軟件廠商積極出海,打造標桿案例是出?!胺椒ㄕ摗焙诵?。3.5 智能礦山出海Source:行業專家訪談。p 智能礦山廠商出海有兩個選擇:一是向歐美國家發達國家進發,憑借高性價比與優
34、秀的產品性能,在有更高利潤率的市場站住腳跟;二是向東南亞、非洲、拉美等地區進駐,跟隨“一帶一路”戰略,為中字頭能源礦企賦能;p 科技廠商在海外戰略部署時,需要因地制宜,考察當地相關的配套資源。以礦區無人駕駛廠商為例,當地的運營服務需要維修保養,而依托于傳統工程器械廠商的海外渠道,科技公司可以大幅降低海外部署成本,減少自身的經營壓力。資源全球化配置時代全球礦業仍處于:一帶一路沿線歐美市場市場機遇采礦業數字化意識與接受度高產品的附加值更高礦區的數字基礎條件更好出海挑戰市場競爭環境更激烈本土運營與合規跟隨“一帶一路”戰略,服務走出國門的大型礦業企業數字化快速發展,有增長空間本土運營與合規客單價相對低
35、廉智能礦山廠商的出?!胺椒ㄕ摗?,打造標桿案例是核心打造標桿案例本土化運營團隊建設海外渠道滿足合規要求國內市場跑出成績后,在海外打造標桿項目展示產品與運營對海外市場的“適配性”軟件維護需要本土運營團隊做好海外客戶與國內研發團隊的溝通銜接硬件(如礦卡)銷售需要本土的維保團隊可借助已經建立好渠道的跨國企業(如主機廠)了解并滿足當地法規與標準認證合規是持續開拓商業機會,維護品牌聲譽的重要底線目 錄Part 02探路:加速智能礦山的建設進程P11Part 03賦能:找尋智能礦山的破局路徑P22Part 04展望:研判智能礦山的發展趨勢P28Part 01使命:響應礦山行業的升級需求P02政策監管壓力下,
36、礦企“怎么做”智能化,需要更科學嚴謹的標準來指引。4.1 行業需要標準指引Source:國家礦山安全監察局礦山智能化標準體系框架。p 雖然國家和地方均出臺了針對礦山安全生產和智能化建設的相關政策要求,但是對于“從哪些維度建設”、“建設到什么程度”、“有哪些具體指標”這些具體問題仍然缺乏相應的標準規范,礦山智能化建設難以做到“有的放矢”,標準體系建設需求迫切;p 目前國家礦山安全監察局已經著手推動智能礦山標準體系,為未來礦山的智能化建設提供標準指引。頂層設計,統籌規劃 構建覆蓋智能化礦山建設各業務領域、全生命周期的標準體系框架 具備科學性、指導性、系統性和前瞻性相關部門推動制定礦山智能化標準體系
37、看待礦山的智能化建設投入的方式,正在從“純粹財務支出”轉變為“資產性質投入”。4.2 智能化建設是“資產投入”Source:行業專家訪談,甲子光年智庫。p 礦山的開采是一項長周期的投入,根據礦山及礦儲量的規模,一般礦山的生命周期短則10年,長則30年,這意味著前期的項目整體規劃至關重要,需要全面涵蓋礦山基建、數字化設施的投入、生產采掘的規劃等;p 從長期視角看,要形成觀念上的轉變,即礦山數字化/智能化的建設投入不應被視為單純的財務支出,而更應該是一種資產投入,其目的在于幫助礦業企業以更低的成本、更高的效率、更安全的方式,帶來持續的管理和經營效益。如果把數字化看做財務支出,會影響數字化轉型推進條
38、目財務支出資產投入性質日常運營經費開支獲取形成數據資產的投入,有長期價值會計處理當期費用按照資本化計算,折舊攤銷實際效果短期效果,多為當年、次年數據成為資產,產生長期效益要追求礦山生產經營場景數字資產的形成數字化資產投入,追求長期效益,增強核心競爭力追求長期效益建設數據資產推動變革管理商業模式創新企業核心競爭力提升礦山生產效率和安全管控水平,是礦山智能化建設投入創造的長期效益。有利于資產管理新模式提升企業數字化意識,規范企業生產作業與經營管理流程打造數字平臺,積累數據資產,釋放數據要素價值提升礦企核心競爭力數字化催生新的商業模式推動新的模式與生態的形成,加速現代化礦山建設作業“單點切入”向智能
39、礦山整體解決方案演化。4.3 商業模式變化Source:鞠建華等中國智能礦山發展趨勢與路徑分析,王國法等智慧礦山技術體系研究與發展路徑。p 以單個生產作業環節作為主要切入點的智能礦山建設模式可能發生改變,未來的礦山數字化/智能化工程或演化為一整套礦山行業解決方案,包括硬件、軟件、安防、通信基建和各種軟件子系統(ERP、OA、礦用車管理調度系統等);p 由大總包承接,向下分“服務包”的模式,走輕資產“服務租賃”的路線,或是未來部分類型礦山的可用商業模式??偘y籌規劃,逐層服務分包,建立全兼容關聯的智能礦山體系過往數字化建設分批次,“數據孤島”是體系痛點經營管理系統無人駕駛運輸智能裝備硬件各類型傳
40、感器決策支持系統經營分析系統地址信息系統選洗加工系統安全管控系統員工培訓系統近20年的信息化過程中,不同廠商有不同標準,信息與數據孤立單環節的數字化無法與其他環節聯動,智能化建設效益大打折扣智能生產應用服務及生產調度平臺智慧園區管控平臺大數據分析平臺生產執行平臺數據治理平臺底層控制模塊工作面系統掘進面系統通風系統水處理系統設備管理系統ERP子系統安防子系統單點切入總包建設,服務分包智能礦山健康有序發展,需要警惕“劣幣驅逐良幣”的可能性。4.4 警惕市場失序Source:企名片Pro不完全統計,行業專家訪談,甲子光年智庫整理。p 產業數字化、數智化發展是一個循序漸進的過程,細枝末節的環節很多,搭
41、建一個能夠真正“跑起來”,對業務有實質性提質增效的產品,還是需要時間和耐心去打磨;p 市場過熱的現象可能會引起“劣幣驅逐良幣”的問題,比如重復性建設或打造“面子工程”,或熱錢涌入或導致投機者橫行(而用戶企業在實施前缺乏辨識度),導致從業者費心費力培育起來的市場信心又一次受到重創,行業發展陷入停滯甚至倒退。1912854.564.55.454.332019202020212022 2023H1投資事件(起)投資金額(億)智能礦山科技企業融資情況警惕“劣幣驅逐良幣”效應對智能礦山生態的破壞自動化裝備無人駕駛礦卡數字化大屏礦上沒有形成自動化技術的維護隊伍和管理體系裝備并不能滿足礦區實際場景設備自動化
42、效能沒有被有效釋放,成為面子工程大屏僅作為礦區數字化建設的“展示窗口”,實際的礦區生產經營并沒有做到提質增效在數據采集和應用方面不夠全面、不夠深度,對礦區實際生產的指導意義不大幾臺大型無人駕駛礦卡購入后被閑置為展示品,但無法實際為運輸場景賦能有人礦卡與無人礦卡混合編隊時,會出現運營問題,仍有待技術解決面子工程企業缺乏耐心市場熱錢涌入投機分子市場信任遭遇打擊劣幣驅逐良幣警惕部分個例:智庫院長宋濤微信stgg_6406分析師北京甲子光年科技服務有限公司是一家科技智庫,包含智庫、媒體、社群、企業服務版塊,立足于中國科技創新前沿陣地,動態跟蹤頭部科技企業發展和傳統產業技術升級案例,致力于推動人工智能、大數據、物聯網、云計算、AR/VR交互技術、信息安全、金融科技、大健康等科技創新在產業之中的應用與落地掃碼聯系商務合作關注甲子光年公眾號商業合作負責人李勝馳 18600783813(手機&微信)翟惠宇zhaihy1203