開欄的話

當前，我國制造業正加速向智能化、綠色化、高端化方向發展，在推動制造業轉型升級、加速實現智能制造的過程中，越來越多的“黑燈工廠”正加速落地,這也成為制造業高質量發展的生動縮影。

作為智能制造技術高度集成的具體呈現,“黑燈工廠”也被稱為智慧工廠，從原材料到最終成品主要由智能機器人或自動化設備按照系統指令自行完成，相關的生產、存儲、搬運、檢測環節往往無需人工操作。當傳統的人工流水線不斷被高度自動化機器人取代,“黑燈工廠”不僅僅帶來生產效率的提升，也引發了生產方式的深刻變革。“黑燈工廠”是如何運轉的？傳統制造業會發生怎樣的變化?又有哪些典型經驗做法值得借鑒？從今日起，本報開設“在‘黑燈工廠’探尋‘智造’之光 ”欄目，探尋“黑燈工廠”背后數智升級的秘密，敬請關注。

閱讀提示

作為煤炭產業鏈的關鍵環節，實現無人化、智能化開采是煤礦高質量發展的核心技術支撐。作為國內首家建成智能化開采礦區的國有現代化大型煤礦企業,陜西煤業化工集團黃陵礦業公司正將煤炭智能化開采的“黃陵經驗”推向全國煤炭系統。

深邃的百米地下，采煤機刀頭飛旋，有條不紊地截割煤墻；全自動機械手臂靈活地將待檢煤樣搬運封裝，質檢儀器很快分析出煤質的各項指標參數；全自動托輥生產線上，數米長的鋼管不到三分鐘變為規格統一的成品托輥……

智能地質勘測、無人采掘運輸、自動洗選裝車，這樣的生產場景是不是顛覆了你對煤礦企業固有的認知？

近日，記者懷揣好奇走進陜西煤業化工集團黃陵礦業公司，探訪這個國內首家建成智能化開采礦區的國有現代化大型煤礦企業,揭開龐大繁雜的煤炭“黑燈工廠”的神秘面紗。

甩掉“臟亂差”，走向“高大上”

作為煤炭產業鏈的關鍵環節，實現智能化、無人化開采是煤礦高質量發展的核心技術支撐。

在該公司一號煤礦智能化調度控制中心，綜采一隊遠程操控員嚴后水輕點“一鍵啟動”，“智能化+110工法”工作面采煤機兩個滾筒上下旋轉，大塊“烏金”從煤壁剝落，通過刮板運輸機和輸煤皮帶源源不斷地來到地面，偌大的工作面看不見一個人的身影。這是該公司智能化、無人化采煤作業的一個縮影。

在外界的印象中，煤礦多位于荒涼偏遠的山區，大風吹來煤灰亂舞，礦工則是“大老粗”……然而，近年來，隨著新技術與傳統煤炭產業的深度融合，尤其是智能化技術全方位應用到煤炭產銷、基礎配套設施等環節，賦予了傳統煤炭產業新的生命力，現代化煤礦由此脫掉了“臟亂差”的帽子，實現了“高大上”的產業變革。

“陜煤集團最早在地質勘測、煤炭采掘等方面嘗試創新應用智能化技術。黃陵礦業作為陜煤集團無人智能化開采技術試點單位，成功實現了采煤工作面無人化自主切割操作，并成為全國首個實現薄煤層、中厚煤層、厚煤層智能化開采全覆蓋的礦區。”黃陵礦業公司黨委書記、董事長王鵬飛說。

多年的探索實踐檢驗了無人采煤技術的可行性。作為煤炭智能化開采的“首吃螃蟹者”，黃陵礦業于2019年編制發布了《智能化無人綜采工作面設計》《智能化無人綜采工作面安裝驗收》等5項行業標準，從而把煤炭智能化開采的“黃陵經驗”推向全國煤炭系統。

“在礦井干了近30年，設備更新換代好幾茬，特別是這幾年隨著智能開采新技術、新裝備的應用，機器干得越來越多，人干得越來越少，我們的勞動強度越來越低。”53歲的穆運喜是煤礦的一名高級技師，談起現在礦井發生的巨大變化，他感慨自己趕上了好時代。

隨著“智能礦井、智慧礦區”建設的不斷推進，礦工的工作模式也發生了翻天覆地的變化，他們紛紛從繁重的勞動中解放出來：設備巡檢工去采煤工作面的次數少了，不用再為煤塊彈射風險、噴霧淋濕衣服而煩惱；井下變電所有了智能機器人巡檢，機電檢修工再也不用24小時值班值守了……

減人促安，提質增效

來到一號煤礦選煤廠，偌大的廠區僅有兩名值班人員在主控室通過“全線AI超腦平臺”監控設備運行，在他們身后，TDS智能矸選機、智能裝車系統、智能管控平臺等正在“自主”運行。

只見一只巨大的機械手臂準確、流暢地對煤質樣品進行稱重、運轉、封裝，然后經傳送帶來到二樓的化驗中心，接受智能檢測系統的逐項檢測，整個過程只聞設備動，不見一個人。

“不僅智能檢驗中心實現了設備狀態智能監測、生產系統智能調整、工藝參數智能設定，煤炭洗、選、配、售均實現了智能一體化。”一號煤礦副礦長曲志欣驕傲地說，該礦智能化洗煤廠及采制化機器人投運后，矸石選出率達到90%以上，精煤產率提升1%，介質消耗控制在1.2kg/t，每年增加經濟效益6000萬元。

“自從有了這套‘采制化全流程+在線檢測’智能檢測系統，煤質化驗效率提高了好幾倍，我也從化驗員變身為監管員了。”已經從事十幾年煤質化驗工作的張潔說，“現在只需按個按鈕，整條系統就會自動檢測煤的水分、發熱量等參數。”

記者了解到，近年來，黃陵礦業“智能礦井、智慧礦區”建設成果全面惠及安全、生產、經營、管理等各個方面，產出效能實現了新突破。

“工作15年來，我經歷了機械化采煤、記憶截割采煤再到現在的‘5G+透明地質’智能化采煤，煤炭單班產量從1000噸左右提高到近7000噸。”嚴后水感慨道。

相關數據顯示，智能采煤使一號煤礦作業面每天減少崗位用工202人，綜采工作面人工工效平均達到141噸/工，掘進工作面綜合單進水平由350米提高到650米，每年可多生產煤炭90萬噸，產生直接經濟效益近7億元。

另外，在煤礦的“天字號”問題——安全生產方面，該礦創新研發的“AI+NOSA智能風險管控綜合一體化系統”，徹底破解了煤礦安全管理的痛點、難點和堵點，實現了“少人則安、無人則安”。

“黑燈工廠”向下游產業延伸

伴隨著煤炭生產依托智能化逐漸實現了產業變革，如今，黃陵礦業的下游配套服務產業也迎來了“黑燈工廠”。

來到黃陵礦業機電公司機電總廠綜合車間，記者看到，全自動托輥生產線正有條不紊地運行：物料搬運依靠移載小車，生產線機械手臂對軸承座自動裝配焊接，生產一根托輥，從原材料進口到成品出口，只需兩分多鐘。

“這是陜煤集團第一條無人操作的托輥生產線，托輥年產量達10萬余件，較以往產比工效提高了50%以上。”該廠廠長王志凱介紹。

今年58歲的陳繼昌是托輥生產的一把好手，前些年一直在機械化托輥線上作業。“當時原材料供應、半成品安裝、成品焊接等工序均靠人力完成，尤其在托輥壓裝最后一道工序，每根托輥重約四十斤，人工一天搬運近300根，人人每天腰酸背痛。”陳繼昌說。

可喜的是，自從引進全自動化托輥生產線后，整條生產線僅需兩人就能做好現場巡視及物料補償工作，生產效率和產品品質大幅提升。

“我們的腰桿子也都挺起來了。”陳繼昌說。

實際上，在整個黃陵礦業，大部分生產車間都有了“黑燈工廠”的影子。

在黃陵礦業煤矸石發電廠，智能物料系統解決了物料管理業務數據分散、自動化程度不高、人工參與過多等問題，實現了物料全生命周期中的“設備可控、風險預知、無人值守、提高效率、降低成本”的目標。

在機電公司，6座風井變電站全部實現無人值守，線路巡視及設備巡檢廣泛應用了智能無人機和巡檢機器人，巡視效率大幅度提高。

在負責生產礦井支護用品的鑫橋公司，全自動錨桿及樹脂錨固劑生產線，使生產效率提高50%以上，人員減少80%……

目前，黃陵礦業整條下游配套產業鏈正穩步實現智慧升級轉型。