洛阳栾川钼业集团股份有限公司（以下简称「洛阳钼业」）的前身创立于1969年，在2004年和2014年进行两次混合所有制改革后，公司目前是民营控股、国资参股的股份制公司。2007年于香港联合交易所（股票代码：03993）上市。2012年于上海证券交易所（股票代码：603993）上市。本公司属于有色金属矿采选业，主要从事基本金属、稀有金属的采、选、冶等矿山采掘及加 工业务和矿产贸易业务。目前公司主要业务分布于亚洲、非洲、南美洲、大洋洲和欧洲五大洲， 是全球领先的钨、钴、铌、钼生产商和重要的铜生产商，亦是巴西领先的磷肥生产商，同时公司基本金属贸易业务位居全球前三。公司位居《2021 福布斯》全球上市公司2000强第1,046位，2021全球矿业公司40强（市值）排行榜第15位。
一、案例简述
洛阳钼业聚焦矿业科技“智能”和“绿色”两大发展主题，开创新研制并投用了远程遥控挖机、远程遥控钻机、矿用电动无人驾驶卡车等一系列无人采矿装备；首次基于5G无线通信技术构建了露天矿区无人装运指令集群控制技术，实现了露天矿区无人驾驶卡车的自主运行、多金属多目标精细化配矿、无人驾驶多车协同智能调度，构建了一套高效、实用、安全的多金属露天矿无人采矿智能生产管控系统。实现了5G无人驾驶汽车智能编队运行，为单个破碎站独立供矿，成为全球首家5G技术规模应用并初步具备一定生产能力的矿山企业，在智能矿山建设中取得阶段性突破。
项目授权发明专利6项，实用新型专利14项；授权软件著作权8项；在国内外重要学术刊物和学术会议上发表论文20余篇。曾分别获得第四届中国工业大奖提名奖、中国有色金属工业科学技术一等奖等多项荣誉。洛阳钼业三道庄矿山也被评为“国家级绿色矿山”、矿山公司生产车间被河南省工信厅评为“河南省智能车间”。
图1：洛阳钼业栾川三道庄矿山远眺
二、转型工作情况
（1）战略规划
洛阳钼业依托5G、物联网、云计算、人工智能等新技术，在采矿、选矿、冶炼全产业链推进数字化和工业化融合，智能矿山是洛阳钼业践行数字化转型的主战场。
图2：智能矿山发展规划里程碑
（2）业务模式
本项目由洛阳钼业、西安建筑科技大学、河南跃薪时代能源科技有限公司三方共同联合研发，属于产学研联合研发项目，曾获得2019年度“中国产学研合作创新成果一等奖”本项目属单一应用场景，可广泛应用于露天无人矿山的建设过程，已在洛钼集团露天矿实现了产业化应用，具有很高的成熟度，应用结果表明，该技术重现性好，设备运行稳定，达到了产业化水平。
（3）技术架构
图3：智能矿山全景技术架构
本项目的建设主要分为三个部分：
（1）露天矿场景下的5G工业互联网应用建设：
为彻底解決了矿山特殊复杂环境信号传输的技术瓶颈，洛阳钼业与华为、跃薪智能等合作伙伴通力合作，首次将5G技术应用在无人矿山领域，实现了基于5G网络的钻、铲、装超远程精准控制和纯电动矿用卡车智能编队运行。
（2）露天矿场景下的无人驾驶卡车及远程遥控无人挖机、钻机硬件平台建设：
露天矿智能采矿装备的研制旨在消除大规模地下采空区对施工人员、设备造成的威胁。洛阳钼业按照生产设备操作遥控化→遥控操作远程化→无人操作智能化的步骤，建立了一套高效、实用、安全的露天矿穿孔、铲装和运输生产设备智能化系统。洛阳钼业是国内首家纯电动新能源矿用卡车研制及规模应用企业，该车型具备能量回馈系统，在车辆制动或滑行时，将动能转化为电能并储存到电池中，既可以延长续驶里程，又减少机械磨损，减轻传统制动系统的压力，有效提高行车安全，并完全实现零排放。
图4：新时代旷工在三道庄矿区智能调度中心远程操控采场上的挖掘机
（3）露天矿智能生产管控系统平台建设：
均衡稳定是矿石品质控制的核心，洛阳钼业三道庄露天矿承担五个钼选厂、三个钨选厂的供矿任务，配矿需综合考虑钼品位、钨品位、铜品位、氧化率、岩性等多重因素，实现均衡供矿难度极高，为达成这一目标，洛阳钼业打造了一套全方位的新型现代露天矿智能生产管理决策系统：露天矿多金属多目标配矿动态管理：系统针对金属露天矿地质条件复杂，矿石品位波动较大的实际情况，为保证入选矿石品位的均衡，将高精度GPS定位技术、GIS地理信息技术与采场爆破数据库管理技术相结合，智能实时采集电铲的钼钨出矿品位，建立多目标配矿及动态品位优化控制模型，自动生成配矿生产计划，最终实现科学合理配矿。露天矿无人卡车生产智能调度：系统针对露天矿生产管理的综合性、复杂性、不确定性等特点，利用GPS全球定位技术，5G无线通信技术，GIS地理信息技术和最优化技术等高新技术，通过车铲生产调度优化模型，建立生产监控、智能调度、生产指挥系统，实现卡车、电铲的车流规划、动态配比、实时语音及指令调度和监控。
露天矿车辆智能统计与生产数据实时监测：根据露天矿特殊的生产环境，分别利用GPS技术和RFID技术设计露天矿卡车运输智能计量模型，实现露天矿矿岩运输量的自动计量；然后以生产配矿计划和实时计量结果为基础数据，自动检测运矿卡车、供矿电铲和入矿碎矿站的计划完成情况，对台阶出矿量、铲装设备出矿量、碎矿站的入矿量和入矿品位进行严格监测，实现采矿生产数据的动态监测，对未按计划执行的进行报警控制。
云服务的露天矿无人开采管控集成：以大数据技术为支撑，JavaWeb、微信小程序为开发方式，设计一种云服务模式下的露天矿智能调度系统。该系统采用GoogleMap、物联传感等前沿技术实现各种生产信息的传输与展显，在无人驾驶卡车位置轨迹的基础之上，通过车辆自动运行，给出调度决策依据，自动智能调配车辆运行，自动化完成生产的精细化配矿和车辆的计量统计，将设备状态、计划完成率、工效及能效等数据，通过智能数据关联分析技术，实现了生产大数据决策分析，最终实现了露天矿无人开采智能管控。
三、转型成效
（1）企业价值
新能源纯电动矿用无人驾驶技术方面，利用重载能量回收系统后，矿山路况下能量回收25%-30%，车辆运输效率大幅提升22%，大幅减少司机等劳动力成本，综合运输成本降低约为70%。
多金属多目标露天矿精细化智能配矿技术，实现了三道庄露天矿钼、钨、铜、岩性、氧化率等多因素影响下精细化配矿管理，智能生产配矿模型采用多目标优化建模技术及群智能优化算法将综合品位波动率由8.35%降低到3.62%，多利用贫矿及低品位伴生矿石量2.4亿吨，减少剥离岩石1.452亿吨，年可多回收残矿80余万吨。
（2）社会价值
首创性地5G无人采矿技术应用，彻底解決了矿山特殊复杂环境信号传输的技术瓶颈，钻、铲、装超远程精准控制和纯电动矿用卡车智能编队运行；无人驾驶技术使得生产效率将显著提高，并大大降低因为安全生产事故导致的人员伤亡，实现企业安全本质化和降低矿工职业危害；智能生产管控系统的应用，为形成金属露天矿开采新模式奠定了基础。
项目可在金属、非金属露天矿山进行推广应用，尤其是在一些作业环境恶劣或特定条件下的矿区极具推广应用价值，有利于提高我国露天开采的智能装备水平，对加快我国露天开采的数字化、自动化、智能化具有重要推动作用，为加快无人矿山建设树立了典范，在露天开采领域具有很强的竞争力和广阔的应用前景。
纯电动无人驾驶卡车具备能量回收系统，能耗大幅降低，并实现零排放。助力“碳达峰”、“碳中和”，引领矿业绿色发展。
四、面临的痛点难点及建议
在信息产业的高速发展的背景下，面临着项目团队因为技术原因影响项目成功的风险；智能化管控系统是软件类型的产品，软件产品具有一定的寿命，在这种状况下如何保证项目技术应用寿命；如何保证项目产品与同类型产品相比所具有突出的竞争力；本项目为创新型的产品，将要面临市场的未知性和不确定性，如何维护项目在技术创新上的不断发展。
一场悄无声息的矿业革命已经开始，整个矿业与资源行业迫切需要转型，降本增效、绿色发展已经成为了矿业未来的使命，而矿山核心业务流程数字化就是那把“钥匙”，未来必将颠覆整个矿业。建议矿业企业敢于投入，坚定推进数字化转型，建议政府部门对于矿业企业数字化给予资金和政策扶植，推动矿企数字化进程加速发展。
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