Älykäs kaivostoiminta uusi standardi: 2026 kaivoskaivinkone viisi älykäs järjestelmävalinta välttää kuopan täysi strategia

Viime kuussa Shanxissa osallistuakseen älykkään kaivoksen seminaariin, kohtasi mielenkiintoisen asian: kaksi naapurimaiden hiilikaivosta, viime vuonna molemmat ostivat “Älykäs kaivinkone”. Vuotta myöhemmin kaivoksen A laitteista on tullut “malliprojekti”, mutta kaivoksen B laitteet ovat periaatteessa “älykkään lepotilassa” - GPS-paikannuksen lisäksi muut älykkäät ominaisuudet eivät periaatteessa ole olleet käytössä. Ota käyttöön.

Syvällisessä tutkimuksessa havaittiin, että: A-kaivos perusti viisijäsenisen teknisen tiimin ennen ostoa ja käytti neljä kuukautta älykkään järjestelmän ja sen omien tarpeiden yhteensovittamisen tutkimiseen; B-kaivos innostui toimittajan “älykkään suurkuvanäytön” esittelystä ja teki hätiköidyn päätöksen. Tämä vertailu paljastaa kaivoslaitteiden älykkään muuntamisen ytimen - oikea älykkyys on tärkeämpää kuin kehittynyt älykkyys.

I. Älykkäät hydrauliikkajärjestelmät: “kuristamisesta” “ennakoivaan” kehitykseen
Perinteinen kaivukoneen hydrauliikkajärjestelmä on “passiivinen reaktio”, kun taas älykäs hydrauliikka on “aktiivista sopeutumista”. Markkinoilla on tällä hetkellä kolme teknologiareittiä:

Ensimmäinen sukupolvi: kuormitusherkät järjestelmät (yleistetyt)
Virtausnopeuden säätäminen joystick-signaalin mukaan säästää energiaa 15%-20% kuin perinteinen annostelujärjestelmä. mutta haittapuolena on se, että vasteessa on viive ja komposiittitoimintojen koordinointi on yleistä.

Toinen sukupolvi: positiivinen virtauksen säätöjärjestelmä (valtavirtakokoonpano)
Pumpun siirtymä on verrannollinen ohjauspaineeseen, ja reagointinopeus kasvaa 30%. Kansallinen tuotemerkki on lisännyt “oppimistoiminnon” tämän perusteella - järjestelmä tallentaa eri käyttäjien tottumukset ja optimoi automaattisesti virtauksen jakautumisen, joten aloittelijoiden käytön tehokkuus kasvaa 25%. 25%.

III sukupolvi: Sähköhydraulinen älykäs synergiajärjestelmä (huipputeknologia).
Järjestelmä on todella älykäs ja sisältää kolme ydinmoduulia:

Työolosuhteiden tunnistusmoduuli: kaivetun materiaalin (pehmeä maa-aines, kova kallio, malmi) tunnistaminen paineantureiden avulla.

Adaptiivinen ohjausmoduuli: kaivamisen liikeradan ja voima/nopeussuhteen automaattinen säätö.

Ennakoivan kunnossapidon moduuli: Ennustaa patruunan käyttöiän hydrauliöljyn saastumistrendien perusteella.

Kotimaisen kultakaivoksen sovellustiedot osoittavat, että kolmannen sukupolven järjestelmä parantaa louhintatehokkuutta 18% ja vähentää polttoaineen kulutusta 22%. Hankintakustannukset ovat kuitenkin 350 000 dollaria korkeammat kuin tavallisella järjestelmällä. Heidän kokemuksensa mukaan takaisinmaksuaika on noin 1,8 vuotta, jos laitteiston vuotuinen käyttöaste ylittää 4 000 tuntia; alle 3 000 tunnin kohdalla taloudellisuus ei ole ilmeinen.

Kauko-ohjaus ja autonominen ajaminen: “kikkailusta” “käytännölliseen” etäisyyteen.
Kauko-ohjaus ja autonominen ajaminen ovat kuumia alueita, mutta laskeutumistilanne on hyvin erilainen. Tutkimme 27 sovellustapausta Kiinassa ja teimme yhteenvedon kolmesta sovellustasosta:

Taso 1: Etävalvonta (kypsät sovellukset)
Laitetietojen siirto 5G:n tai yksityisen verkon kautta vikavaroituksia ja käyttötilastoja varten. Tämä on peruskokoonpano, ja takaisinmaksuaika on yleensä enintään 12 kuukautta.

Taso 2: Kauko-ohjattu ohjaaminen (valitaan varoen).
Käyttäjä suorittaa rutiinitoiminnot valvomossa ja siirtyy paikalliseen ohjaukseen, kun hän kohtaa monimutkaisia olosuhteita. Keskeisiä menestystekijöitä ovat alhainen viive (≤100 ms vaaditaan) ja videojärjestelmän korkea resoluutio (vähintään 1080p). Eräässä hiilikaivoksessa verkon 200 ms:n viive johti etäkäytön kaatumiseen, minkä jälkeen järjestelmästä luovuttiin.

Taso 3: Täysin automatisoitu ajo (erityiset skenaariot).
Tällä hetkellä voidaan soveltaa vain yksinkertaisia skenaarioita, joissa on kiinteä reitti “kuormituspaikka - purkupaikka”. Silloinkin tarvitaan senttimetritason tarkkaa paikannusta ja 3D-mallinnustukea. Kotimaisen avolouhoksen sovellus osoittaa, että ihanteellisissa olosuhteissa automaattisen ajamisen tehokkuus on 15% alhaisempi kuin manuaalisen käytön tehokkuus, mutta sitä voidaan käyttää yhtäjaksoisesti 24 tuntia, ja kokonaisvaltainen tehokkuus on edelleen etulyöntiasemassa.

Valintaehdotus: Aloita etävalvonnalla ja harkitse päivitystä vakaan toiminnan jälkeen. Toimittajien on toimitettava kolmen peräkkäisen kuukauden käyttötiedot toteutetuista hankkeista keskittyen järjestelmän käytettävyyteen (sen pitäisi olla ≥99,5%) ja väärien hälytysten määrään (sen pitäisi olla ≤1%).

III. Älykkäät diagnostiikkajärjestelmät: harppaus “vioista tiedottamisesta” “vikojen ennustamiseen”.
Nykyaikaisten kaivukoneiden elektroniset ohjausjärjestelmät voivat havaita tuhansia parametreja, mutta todellinen älykkyys piilee diagnostiikan syvyydessä. Vertailemme neljää diagnostiikan tasoa:

Taso 1: Vikakoodien näyttö (perustoiminto)
Vikakoodit tulevat näyttöön, ja käsikirjaa on tarkistettava manuaalisesti. Tämä on kaksikymmentä vuotta vanhaa tekniikkaa.

Taso 2: Vianmääritys ja neuvonta (nykyinen standardi).
Kuvaa vian syy ja korjaussuositukset kiinaksi, esim. “Moottorin 3 sylinterin ruiskutuspiirin vika, suosittelemme tulpan X12 tarkistamista”.

Taso III: Terveellisyyden arviointi (kehittyneet järjestelmät)
Keskeisten osajärjestelmien kuntoarvot, kuten “hydraulijärjestelmän kunto 87%, pääpumpun kulumiseen on kiinnitettävä huomiota”. Kansallisen tuotemerkin järjestelmä voi ennustaa hydraulipumpun vikaantumisen 200 tuntia etukäteen 92%:n tarkkuudella.

Taso IV: Kunnossapito-ohjelman laatiminen (huipputekniikka)
Järjestelmä ei ainoastaan diagnosoi vikaa, vaan myös luo täydellisen korjausohjelman, joka sisältää osaluettelon, korjausvaiheet ja arvioidut työtunnit. Se voi jopa käyttää AR-teknologiaa näyttämään purkamisjärjestyksen korjaajan silmälaseilla.

Kustannustehokkuusanalyysi: Horizontal Three -järjestelmän lisäkustannukset ovat noin 80 000-120 000 dollaria, mutta se vähentää suunnittelemattomia seisokkeja 30%-40%. Kaivinkoneella, jonka tuntituotantoarvo on 5 000 dollaria, viiden päivän suunnittelemattoman seisokin välttäminen vuodessa maksaa itsensä takaisin.

IV. Tiedonhallinta- ja analyysijärjestelmä: tietojen pinoamisesta päätöksenteon tukemiseen.
Laitteen tuottamat tiedot ovat arvokkaita vain, jos ne muunnetaan päätöksenteon pohjaksi. Hyvällä data-alustalla tulisi olla kolme ominaisuutta:

Valmiudet 1: Monen laitteen yhteistoiminnallinen analyysi
Suuren kaivoskonsernin hallintajärjestelmä voi analysoida samanaikaisesti kaivinkoneiden, kaivoskuorma-autojen ja porauslauttojen synergistä tehokkuutta. He havaitsivat mielenkiintoisen ilmiön: kun kaivinkoneen toimintatehokkuus kasvoi 15%, kaivosrekan odotusaika kasvoi ja kokonaistehokkuus laski 3%. Alusta ehdotti automaattisesti kaluston suhdeluvun säätämistä, mikä johti lopulta järjestelmän optimointiin.

Osaaminen 2: Energiatehokkuuden vertailuanalyysi
Alustaan on integroitu alan energiatehokkuuden vertailuanalyysitietoja, ja se näyttää laitteiden energiatehokkuusluokitukset reaaliajassa. Kun eräs Shanxissa sijaitseva hiilikaivos käytti tätä ominaisuutta, kaivoksen kaikkien kaivukoneiden energiatehokkuus parani käyttökoulutuksen ja parametrien optimoinnin avulla alan huonoimmasta 30%:stä parhaaseen 20%:hen kuudessa kuukaudessa.

Toimintakyky III: Eliniän ennuste ja korvaussuositukset
Se ennustaa keskeisten komponenttien jäljellä olevan käyttöiän todellisen toimintakuntotiedon perusteella ja antaa ennakkovaroituksen kolme kuukautta etukäteen. Tämän toiminnon soveltamisen jälkeen eräs rautamalmikaivos muutti kunnossapitotapansa “vikahuollosta” “ennakoivaan kunnossapitoon”, mikä vähensi kunnossapitokustannuksia 28%.

Keskeinen seikka alustan valinnassa: vaadi myyjiä avaamaan tietorajapintansa, jotta voit varmistaa, että voit viedä raakatietoja. Jotkin toimittajat sulkevat tiedot omiin pilvipalvelualustoihinsa, mikä rajoittaa tulevia tietojen analysointimahdollisuuksia.

V. Ihmisen ja tietokoneen välinen käyttöliittymä: “monimutkaisesta ja vaikeakäyttöisestä” “yksinkertaiseen ja älykkääseen” muutokseen.
Kehittyneempi järjestelmä on suunnitteluvirhe, jos käyttäjä ei halua käyttää sitä. Hyvällä käyttöliittymällä on neljä ominaisuutta:

Ominaisuus 1: kontekstisidonnainen näyttö
Näyttö vaihtuu automaattisesti käyttövaiheen mukaan: kaivusyvyys ja kaltevuus näytetään kaivettaessa, raidevirran kireystila näytetään ajettaessa ja huoltovihjeet näytetään huollettaessa.

Ominaisuus 2: Henkilökohtaistaminen
Mahdollistaa käyttäjän tallentaa kolme henkilökohtaista parametrijoukkoa (Novice-tila, Standard-tila, Efficient-tila) ja vaihtaa niiden välillä napin painalluksella.

Ominaisuus 3: Puhevuorovaikutus
Meluisassa ympäristössä äänikomennot ovat turvallisempia kuin kosketustoiminnot. Nykytekniikalla on pystytty tunnistamaan mandariinikiina paikallisella aksentilla, ja tunnistusaste on ≥95%.

Ominaisuus 4: AR-avusteinen
AR-lasit näyttävät animaatioita osien purkamisesta ja kokoamisesta huollon aikana, mikä lyhentää monimutkaisten korjausten aikaa 40%.

Eräs kaivos teki vertailutestin: kaksi operaattoria, joilla oli sama kokemus, käyttivät perinteistä käyttöliittymää ja älykästä käyttöliittymää, ja yhden kuukauden kuluttua älykästä käyttöliittymää käyttävä operaattori lisäsi tehokkuutta 12% ja sanoi, että “toiminta on helpompaa”.

VI. Älykkään konfiguraation valintaa koskeva päätösmatriisi
Älykkäiden kokoonpanojen huiman määrän edessä ehdotamme seuraavaa päätösmatriisia:

Älykkäät järjestelmät Lisäinvestoinnit Vuotuiset hyödyt Sovellettavat ehdot Prioriteetti
Perus etämonitorointi $80,000-$150,000 Vähennetty seisokkiaika 5-8% Kaikki kaivokset Tarvittavat
Älykäs hydraulijärjestelmä 25-40 miljoonaa yuania Energiansäästö 15-22% Vuotuinen työ >3500 tuntia Korkea
Kehittynyt diagnostiikkajärjestelmä 100 000 - 200 000 dollaria Huoltokustannusten väheneminen 20-30% Laitteiden lukumäärä >10 Keskisuuri
Kauko-ohjaus 500,000-800,000 RMB Erityisten työolosuhteiden toiminnan ratkaisemiseksi Korkealla, vaarallisella alueella Erityinen
Autonominen ajo vähintään 1 miljoona dollaria Jatkuva liikennöintikyky Yksinkertainen kiinteä reitti Pilotti
Viimeinen neuvo: älykkyys ei ole itsetarkoitus, vaan keino päästä päämäärään. Ennen mallin valintaa on ehdottomasti määriteltävä ratkaistava ongelma: halutaanko vähentää polttoaineen kulutusta, parantaa turvallisuutta, lyhentää seisokkiaikoja vai optimoida hallintoa? Valitse kokoonpano, joka vastaa ongelmaa, jotta vältetään “älykkyyden hukkaaminen älykkyyden vuoksi”. Paras älykäs järjestelmä on usein ne, jotka “käyttävät kovaa, ei voida erottaa järjestelmästä, järjestelmän tehokkuudesta, eikä järjestelmän upeimmista teknisistä parametreista.