中科慧拓再添“世界首创” 载山CarMo更新"中国方案"适配智慧矿山终局

根据海关总署出口数据，今年一季度，中国汽车实现出口107万辆，同比增长54%;光伏组件累积出口50.9GW，同比增长37%，成为拉动中国出口的"新势力"。中国出口驱动力正由过去劳动密集型产品转为叠加数字技术的高科技产品。

作为全球最大矿产资源生产国，中国为打造智慧矿山生态，潜心研发高新技术产品，并形成"中国方案"走出国门。近日召开的鄂尔多斯国际煤博会上，中科院自动化所孵化的“国家队”科技企业中科慧拓对外透露，其打造的智慧矿山"中国方案"已正式出海，该方案于去年被应用于泰国水泥矿项目后，与南美、非洲、澳洲以及“一带一路”沿线国家基于载山CARMO的合作已经在有序推进中。

会上，中科慧拓CEO陈龙还宣布全球首个无人驾驶矿山运输机器人"载山CarMo"正式投入使用，这是中科慧拓继研发全世界唯一全机型适配系统"愚公YUGONG"后，又一"世界首创"，该装备将更新"中国方案"，适配智慧矿山终局。

"中国方案"走出去

在泰国中部连绵起伏的山谷间，一辆辆矿车正来回穿梭，运送着巨大的水泥石料。这是泰国暹罗水泥集团(SCG)沙拉武里府矿区的一景，而在不久后，这里的矿车即将实现无人化，整个矿区将成为泰国首个5G+自动驾驶智慧绿色矿山项目。

而这也是中国首个走出国门，站上世界科技舞台制高点的智慧矿山项目。这里面不仅有五年来众多中国能源科技企业依托国内巨大市场及政策扶持的技术积累，也有中科慧拓这样的系统方案集成商巧妙大胆的科技设想。

作为无人驾驶领域最快实现商业化落地的智慧矿山赛道，此前的领跑者主要是美国企业卡特彼勒与日本企业小松。

卡特彼勒早于20世纪90年代推出无人矿车，而该项目的推行者，正是中科院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中科慧拓首席科学家王飞跃。

无论卡特彼勒还是小松，在无人驾驶卡矿车领域都具有技术优势，卡特彼勒的矿山之星(MineStar)系统和小松的自动运输系统(AHS)已成为无人驾驶领域的代表，两家公司在行业内最早与全球矿业巨头淡水河谷、澳大利亚所罗门铁矿等矿山进行了无人驾驶卡车的试验和应用。

"工程机械的数字化是不可逆转的。"卡特彼勒日本法人代表执行董事哈里(Harry Kobrak)曾在公开场合上表示。

截至目前，卡特彼勒为客户提供的无人驾驶车辆已突破500辆，小松提供的无人驾驶车辆也超过220辆。

但无论卡特彼勒还是小松，都在布局属于自己的无人矿山商业帝国。目前卡特彼勒在智慧矿山领域的市场占有率超过30%，而小松在智慧矿山的市场占有率超过25%。

面对两家世界级强劲对手，"中国方案"事如何实现弯道超车走出国门的呢?

机会之一，做"填白"。

由于国外矿山运输主要采用大型矿卡，卡特彼勒与小松制定的自动驾驶解决方案也主要适配自家矿卡车队，方案适配的车型单一。而我国不仅矿产丰富，矿种也多样，需要多类运输车辆，为此，中科慧拓基于"平行理论"自主研发出目前世界上唯一全机型适配，国内唯一多矿种、兼顾露天矿及井工矿的全场景解决方案——"愚公YUGONG"。

该方案是以云端智能调度与管理系统、矿车无人驾驶系统、挖机协同作业管理系统等六大核心子系统组成的无人矿山整体解决方案，与有人运输相比，该方案使运输效能提高30%，节油15%，轮胎寿命提高40%，不仅降低人工成本，还能实现24小时连续作业。

去年，泰国首个5G+自动驾驶智慧矿山项目公布全球招标结果，我国正是凭借这套"中国方案"击败强劲对手。

机会之二，做"引领"。

今年1月，科技部研究制定2023年党组一号文件，强调建设世界科技强国和科技自立自强战略，提出加快从追赶型到引领型科技政策转变。

今年5月，全球首款真正意义的全时无人驾驶矿山运输机器人"载山CarMo"的落地，成为中国在智慧矿山领域一项名副其实的引领型科技。目前卡特彼勒、小松在该领域都未有突破。该产品关键部位国产化率超过95%，开创性地取消传统设计，实现无人驾驶系统前装。

中科慧拓联合创始人、技术中心总经理田滨指出，当前大多数无人矿卡是在有人驾驶车辆基础上进行后装改造，很多"卡脖子"的技术难点都是在这种改造过程中产生：首先，矿用车辆底盘与后装无人驾驶系统松散耦合，物理架构与信息架构不统一;其次，有人驾驶室无法解决无人驾驶主控设备箱的防尘散热问题;最后，有人驾驶设计的线控安全策略无法满足无人驾驶的安全需求。

针对这些痛点，从前期设计、技术调试到产品试验，经过近两年时间打磨，"载山CarMo"成功下线，并在内蒙古鄂尔多斯一处露天矿进行无人编组试运行。"的无人驾驶系统和线控底盘，完全为矿山无人运输而正向设计，从根本解决了问题。"田滨介绍。

从性能上看，"载山CarMo"还具备三大特点，其一，电池电量相较同等核载纯电宽体车增加50%，达到525kwh，以精准控制策略发挥最大效能同时延长动力单元使用寿命;其二，支持斜坡、高速等各类情况下不停车顺滑换挡，提高行车作业效率;其三，与同载重车型相比，车体更小底盘更稳，可实现0.3°以内转向的精准控制，灵活稳定应对各种路况，保障车辆安全稳定运行。该产品可用于露天矿山、散货码头等多场景的重载物料运输。

陈龙还透露，此次落地的仅是“载山CarMo1.0”，目前“载山CarMo2.0”已经设计完毕，它在续航里程、动力性能、载荷上都有新突破。

机会之三，做"全局"。

卡特彼勒和小松在智慧矿山的布局主要聚焦在设备，而中国的企业中科慧拓在做整体的布局。

中科慧拓正在研发适配无人系统的开放平台。平台具有足够的开放性，可以适配所有车型，意味着可以收集丰富的数据，而能源开采数据是实现智慧矿山智能化的核心，对行业、对国家而言至关重要。中科慧拓计划通过研发更开放的管控平台收集数据，当整个矿山运行的数据都在系统里，可以协助企业通过整理分析探索高效安全的运营状态。

更重要的是，能为国家矿业生产做整体精准的预测和计划，中科慧拓希望能与矿方合作，助力共建国家能源数据网络，为国家能源数据的决策系统、智慧系统提供数据和技术支撑。这是具有划时代意义的，放眼全球也找不到任何对标案例。

基于系统开放性的优势，结合新发布装备"载山CarMo"，中科慧拓将为后续出海的"中国方案"升级更新。笔者认为，这是目前可见的智慧矿山领域最先进的"中国方案"。

"中国方案"走出去，离不开政策指引。根据商务部发布的《“十四五”对外贸易高质量发展规划》，明确提出要推动环保、新能源等绿色低碳产品进出口，推动高技术、高附加值装备类企业在更高水平上参与国际合作。同时，要深入参与联合国、二十国集团、金砖国家、亚太经合组织、上合组织、亚欧会议、大湄公河次区域经济合作等合作机制，贡献更多中国倡议、中国方案。积极参与数字经济、绿色发展、产业链供应链等新兴领域规则制定。去年10月出台的《国务院关于数字经济发展情况的报告》也指出，要积极提供“中国方案”，深度参与数字经济国际治理。

五年磨砺成熟系统

中国矿产资源总产量占全球总产量的31%，既是世界最大的矿产国，也是矿产开发难度最大的国家。我国矿业在过去数十年的发展中历经机械化、自动化改造，虽然技术发展有效提升矿产开发效率、降低开发成本，但无法避免矿难发生后造成人员伤亡的惨剧。

在此背景下，2017年，以中科慧拓为首的一众科技企业开始切入矿业，尝试对矿车进行无人化改造。

2019年被称为智慧矿山元年，不少能源科技企业的诸多产品开始亮相并实现商业化落地国家发展改革委等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出，2025年基本实现大型煤矿和灾害严重煤矿智能化，2035年各类煤矿基本实现智能化。在这一过程中，中科慧拓以成熟的“平行理论”，最快落地的商业化系统“愚公YUGONG”，成为国内智慧矿山领域的引领者。

智慧矿山的“平行理论”，即根据实际矿山场景，平行地建立一个虚拟无人矿山系统，正如盗梦空间一般，根据现实世界造一个“梦境空间”，实景中的无人矿车行驶、挖机、卸料等作业全程接受平行管控中心的监管与调度，实现对无人运输整个作业流程的安全、高效引导。基于这个理论，中科慧拓自主研发了“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案，在改造矿卡领域取得多项"零突破"：在江西实现铜矿的大卡车无人化改造、完成世界首个极寒工矿5G+220吨无人驾驶卡车编组运行工程。

截至目前，中科慧拓已服务超过300台无人矿车，落地三十余个矿区;与近八成的全国前十名煤矿开展智慧矿山项目;首开国内冶金露天矿山多台矿车无人驾驶与有人驾驶混编运行的先河;在六个矿区，包括煤炭钢铁有色石灰石等领域率先实现安全人员下车，重新定义矿山安全，安排平行智能安全员上车，实现300%可靠。

安全，是开发、生产运营的重池。应急管理部部长王详喜曾指出："要把防止重特大事故作为重中之重……在某些高危领域，通过机械化减人，自动化、智能化换人。"

陈龙表示，"载山CarMo"的首要职责就是保障采矿安全。该设备具备无人驾驶、近程遥控、远程驾驶三种控制模式，遇障碍物可自主选择等障或避障绕行;多传感器融合定位提供厘米级的精准定位。这款"机器人"高度智能化背后，是一套安全闭环的平行矿山操作系统支持，它让中科慧拓领先行业走过常态化安全员下车无人驾驶阶段，迈入"平行智能安全员上车"的下一个时代。

王飞跃前瞻性提出在"平行矿业框架"中，建设物理世界安全(Safety)、信息空间保障(Security)、可持续(Sustainability)、能感知(Sensitivity)、服务于人(Service) 且智能(Smartness) 的6S矿山。他表示，通过让参与生产的人、物、系统在虚拟世界“吃多堑”，在现实世界“长多智”，人工系统、计算实验和平行执行三套系统各司其职，相当于实现了300%的可靠性，保障了300%的安全。

共建Mining5.0，适配"终局"

陈龙透露，中科慧拓正与各个领域的合作伙伴共建智慧矿工5.0(Mining5.0)时代。

在与国家能源集团宝日希勒项目、山东能源金正泰项目、大唐保利项目等多个项目上，与主机厂各司其职，实现最优解决方案。同时在冶金、有色、水泥行业也打造了具有标杆意义的商业落地项目，掌握数据建模、治理的能力，这些数字资产将在智慧矿山终局里发挥巨大价值。

在智慧矿工4.0时代，中科慧拓将知识进行自动化，如今，中科慧拓以矿山大模型、场景工程、矿山操作系统为底座，构建强管控平台下"矿山机器人+工业智联网"的智慧矿山，从而实现矿山从工业化到知识自动化的推进，进而迈向智慧矿山的终局。

智慧矿山的终局，是实现矿山生产的安全、高效、绿色、节能目标。中科慧拓在5.0时代创造的"载山CarMo"正具备安全、人工、节能、智能等多方面优势，以"绿色节能"为例，新装备不仅可以降低人工成本60万;在能耗方面，新能源相较于传统燃油车，仅重载上坡综合节省能耗成本就可达到约81.9%;节能减排方面，每万台新能源替代燃油车，一年将节约柴油消耗22亿升、减少四项污染物排放3.88万吨、减少CO₂排放578万吨，适配"终局"。

为实现终局目标，不是一家企业的孤军奋战，需要推动形成企业为主体，产学研高效协同深度融合的创新体系，协调发挥好政府、高校、科研院所和各类所有制企业的作用，拓展形成一套完善流畅的"政产学研用"生态机制。

在迈向终局路上，有很多不确定，但至少一个已定：坚持朝着在矿业中实现伦理、社会责任和可持续发展(ERS)的方向。