36氪：AI進場，預見智慧礦山的終局

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中科慧拓“愚公礦山大模型”，打造AI時代智慧礦山新質基礎設施。

文章轉載自

36氪

當乘用車領域還在為L2級自動駕駛卷生卷死的時候，智慧礦山已經(jīng)進入Mining 5.0時代。在這個全新時代，礦山由工業(yè)自動化向知識自動化邁進，幾乎已經(jīng)可以預見礦山無人駕駛的終局。

當然，要邁進5.0時代并不容易。如今礦山無人駕駛賽道云集了眾多玩家，各家企業(yè)均在礦山智能化運輸、無人駕駛賽道深耕多年，擁有各自的技術成果。

誰能率先預判終局形態(tài)，提早拿到船票，誰就能躋身決賽圈。

6月2日，中國科學院自動化研究所、中國礦業(yè)大學（北京）、武創(chuàng)院智能車研究所、中科慧拓聯(lián)合發(fā)布了愚公YUKON礦山大模型。業(yè)內認為，愚公YUKON礦山大模型將成為智慧礦山進入AI新時代的基礎設施的重要組成部分，標志著礦山行業(yè)智能化水平邁上了一個新的臺階。同時，這也意味著中科慧拓拿到了決賽圈的入場券。

依托愚公YUKON礦山大模型，中科慧拓推出了首批產(chǎn)品：礦山AI助手“礦寶”、生成式平行智能數(shù)據(jù)體系GenDS、礦山端到端自動駕駛大模型GenAD，以及礦山知識大模型MineGPT。這四款產(chǎn)品將幫助能源礦企實現(xiàn)智慧礦山工廠式的規(guī)模化復制。

中科慧拓CEO陳龍認為，愚公YUKON 礦山大模型的推出，標志著中科慧拓在Mining5.0時代“三大核心技術支柱”已布局完備。

提前邁入礦山5.0時代

若礦工在作業(yè)時遇到設備故障，只需向系統(tǒng)發(fā)出語音指令，就可以經(jīng)過系統(tǒng)檢測，得到操作維修建議。結束后，系統(tǒng)還可以自動填寫日志，存儲并分發(fā)報告。這就是中科慧拓推出的首個面向礦山從業(yè)者的AI助手——礦寶MineCopilot。

與人類相比，礦寶能做到24小時待命，能輕松理解自然語言指令，完成工作人員對其下達的任務。通過深入一線，為礦工提供肩并肩、手把手的全流程服務，在保障安全生產(chǎn)的同時，還能有效提升工作效率。

在生產(chǎn)場景中，慧拓礦寶還可以事前預防礦山作業(yè)中的危險發(fā)生；事中實時對作業(yè)事件進行跟蹤，提供及時且專業(yè)的建議；事后及時總結、匯報作業(yè)情況。此外，礦寶還是移動的知識庫，能夠將海量知識盤活，全員共享。

隨著使用頻次增加，礦寶還將越來越聰明。陳龍表示，從構建之初，愚公大模型就一直是在邊用邊學，正如中科慧拓此前推出的載山CarMo，“每走一公里，就更聰明一公里”。用戶與礦寶的每一次交互，都能為智慧礦山生成更高質的數(shù)據(jù)，“每多一分陪伴，就多一分專業(yè)”。

礦寶的背后，有一個強有力的技術后盾——愚公YUKON礦山大模型。這套大模型的發(fā)布，標志著智慧礦山的發(fā)展已經(jīng)進入Mining 5.0時代。這個過程中，需要依靠“三大核心技術支柱”，即操作系統(tǒng)、場景工程和礦山大模型，與完成礦山智慧化關鍵的“四大智能”，包括裝備智能、數(shù)據(jù)智能，算法智能和流程智能。

5.0時代，在自動化生產(chǎn)、信息化管理以及智能化決策的基礎上，智慧礦山向更安全、高效和環(huán)保的生產(chǎn)提出了更高的要求。

一位業(yè)內人士認為，“大部分礦山位置偏遠，外部干擾較低、安全性相對可控，這樣的封閉環(huán)境天然就適合無人駕駛技術應用，是最理想的落地場景?！币虼耍V區(qū)、港口等相對封閉的運輸場景，無人駕駛技術發(fā)展的進度條要遠高于乘用車領域。

也正是無人駕駛技術在礦山的逐步應用，才能保障礦山的生產(chǎn)更安全、高效，也更符合5.0時代的要求。

毫無疑問，礦山智慧化蘊藏著可觀的市場機遇。中國礦業(yè)大學（北京）原校長葛世榮院士曾表示：全國的煤礦將近有4000處，采煤工作面5100個，掘進工作面11,000多個，現(xiàn)在每年煤礦智能化裝備的市場總規(guī)模大概是1.2萬億人民幣，并且每4年到5年完成一次更新，那么每年的市場規(guī)模大約為2,500億人民幣。

中科慧拓等頭部公司看到了無人駕駛技術在礦區(qū)的發(fā)展前景，大約于2017到2018年，陸續(xù)跨入這個行業(yè)，促使礦山無人運輸進入了萌芽階段。

這個賽道的玩家，有兩種入局方式——與主機廠合作，改造現(xiàn)成的礦卡，或自己從零開始造車。鑒于后者成本太高，不利于初創(chuàng)企業(yè)前期的快速運轉，大部分無人駕駛公司選擇了聯(lián)手整車企業(yè)。2017年，中科慧拓與徐工集團戰(zhàn)略合作，邁出了中國智慧礦山無人化的第一步。

從2018年入局，中科慧拓就面向整個行業(yè)推出了平行礦山操作系統(tǒng)，目前，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)全機型、多礦種、全場景適配。到2022年，礦山操作系統(tǒng)與礦山的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺接軌，用陳龍的話來說，“從云端使其更智能化，使邊端和云端協(xié)同，促進礦山無人化技術和效能的提升”。

經(jīng)過幾年發(fā)展，大家發(fā)現(xiàn)，想要在這個行業(yè)進階，就必須自己掌握終端生產(chǎn)，因為改造現(xiàn)成的礦卡很難迅速鋪量，且過程復雜，不可控因素較多，會嚴重拖累進度。正如一位業(yè)內人士所言，如果無人駕駛公司沒有自己的設計制造，那么永遠都是1，再多的復購與商業(yè)訂單，也還是1；如果能自主設計、生產(chǎn)適合無人駕駛技術的載體，就有機會快速擴張，發(fā)展為10、100，甚至是1000。

于是，像中科慧拓這樣的頭部企業(yè)，開始嘗試生產(chǎn)制造專為無人運輸服務打造的終端載體。

2023年５月５日，中國科學院自動化研究所、國際先進技術應用推進中心、中國礦業(yè)大學（北京）內蒙古研究院與中科慧拓聯(lián)合孵化的礦山智能運載機器人“載山CarMo”在內蒙古鄂爾多斯正式發(fā)布。

“載山CarMo”通過整合行業(yè)資源，集中攻克多項技術難點，在底盤功能整合、核心控制算法、感知定位融合方面實現(xiàn)多項技術突破，擁有自主知識產(chǎn)權，關鍵部件國產(chǎn)化率在95%以上，可用于露天礦山、散貨碼頭等多場景的重載物料運輸。

至此，中科慧拓完成了大規(guī)模商業(yè)落地生態(tài)“系統(tǒng)+平臺+智能移動載體”（OS+P+V）閉環(huán)。陳龍曾經(jīng)感慨，過去這么多年積累的無人礦山運輸成果，終于形成了一個高效的閉環(huán)。

AI進場，礦山無人駕駛照進現(xiàn)實

近年來，AI技術不斷發(fā)展，介入礦山無人駕駛領域，促使智慧礦山正式邁入Mining 5.0時代。正如上文所述，中科慧拓創(chuàng)辦至今，一直在為智慧礦山的建設夯基固本，持續(xù)打造場景工程、操作系統(tǒng)、AI大模型三大核心技術支柱，并在前兩方面上取得多項技術突破，如今正式推出了愚公YUKON礦山大模型，為礦山行業(yè)提供堅實的AI底座。

除了前面提及的礦山AI助手—礦寶MineCopilot，基于愚公YUKON礦山大模型，中科慧拓還發(fā)布了生成式平行智能數(shù)據(jù)體系GenDS、礦山端到端自動駕駛大模型GenAD，以及礦山知識大模型MineGPT三款產(chǎn)品。

我們都知道，數(shù)據(jù)是大模型訓練的基石，也是采礦行業(yè)實現(xiàn)自動化作業(yè)、效率提升、保證安全，驅動持續(xù)創(chuàng)新和優(yōu)化的關鍵資源。中國礦業(yè)大學（北京）原校長葛世榮院士曾發(fā)表觀點，“現(xiàn)在和未來我們進入的是智能經(jīng)濟時代，這個時代的重要資產(chǎn)是數(shù)據(jù)?！?/p>

經(jīng)過多年積累，中科慧拓擁有行業(yè)先發(fā)的數(shù)據(jù)優(yōu)勢。官方數(shù)據(jù)顯示，中科慧拓正以24萬公里/天的速度不斷擴充自動駕駛數(shù)據(jù)，并已總計累積8萬天的礦山業(yè)務日志。海量的行業(yè)數(shù)據(jù)形成了其他通用大模型難以跨越的護城河。擁有了數(shù)量規(guī)模，自然也就獲得了數(shù)據(jù)多樣性、場景豐富性等特點。

這也是中科慧拓在該賽道持續(xù)領跑，異于其他玩家的一個差異化優(yōu)勢。

如何利用好海量數(shù)據(jù)資源，便成了一個問題。生成式平行智能數(shù)據(jù)體系GenDS，是首個針對礦區(qū)的數(shù)據(jù)體系，這款產(chǎn)品能夠將中科慧拓多年積累的全礦種數(shù)據(jù)，通過生成式平行智能的方式，指數(shù)級地生成高質量數(shù)據(jù)，面向更容易被通過的Hard case，用于整個數(shù)據(jù)的訓練，使得Hard Case的通過率突破性提升53%。

此外，通過礦山多模態(tài)大模型的自動標注，數(shù)據(jù)標注效率可提升15倍。這套數(shù)據(jù)體系產(chǎn)品，有利于進一步推動整個礦山行業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系的完善，為數(shù)據(jù)的生成及治理提供一個高效工具。

場景應用的可靠性和穩(wěn)定性，是檢驗垂直大模型的重要衡量標準，基于在真實世界和平行世界中，積累的海量礦山場景數(shù)據(jù)，中科慧拓首創(chuàng)礦山端到端自動駕駛大模型GenAD，為礦山運輸賦予了人類的理解力。讓AI駕駛員上車，提升礦山自動駕駛的安全性和可靠性。

傳統(tǒng)的自動駕駛采用感知、預測、決策、規(guī)劃模塊化方式，每個模塊之間的接口和交互，都增加了系統(tǒng)的整體復雜性，對于礦山作業(yè)而言，礦區(qū)環(huán)境復雜多變，在處理某些復雜場景時，系統(tǒng)就顯得力不從心。

比如，室外陽光明媚且干燥時，礦區(qū)內會布滿灰塵；如果陰天下雨，道路泥濘不堪，到處是水坑。這種道路缺乏明確的特征，系統(tǒng)很難識別車道邊界。導致的后果是，可能會形成誤判，致使無人駕駛車輛緊急減速或停車，影響生產(chǎn)效率。

礦山端到端自動駕駛大模型GenAD，賦予了自動駕駛礦車像人類駕駛員那樣的深度理解和決策能力，讓其不僅在常規(guī)環(huán)境中能夠高效、安全地自主運行，更能在復雜多變的場景中實現(xiàn)快速適配，對困難場景進行有效應對。

更重要的是，“AI駕駛員”能夠一站式解決礦山自動駕駛的長尾和泛化問題。通過深度學習和強化學習等技術手段，“AI駕駛員”能夠不斷學習和優(yōu)化，提高自身的泛化能力和魯棒性，以應對各種未知和復雜的礦山環(huán)境。

提升機器工作效率的同時，基于愚公YUKON 礦山大模型，中科慧拓也在嘗試提升人的效率。

礦山知識大模型MineGPT，便體現(xiàn)了這樣的嘗試，其能夠實現(xiàn)開箱即用，邊用邊學，可顯著提升一線的生產(chǎn)效能。具體而言，礦山一線的工作人員無需經(jīng)過繁瑣的配置和訓練過程，即可直接使用MineGPT。并且，隨著使用過程的深入，MineGPT還能不斷學習和優(yōu)化，逐步提升性能和準確度，從而更加精準地滿足礦山生產(chǎn)的需求。

如何坐穩(wěn)牌桌？

按照中科慧拓的定義，智慧礦山的終局將是以人工智能大模型為底座的礦山機器人+工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)。

這種定義是否準確，業(yè)內還沒有統(tǒng)一答案，但可以確定的是，智慧礦山的終局，是實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的安全、高效、綠色、節(jié)能目標。

2023年，中科慧拓就實現(xiàn)了全球首個無人駕駛礦山運輸機器人"載山CarMo"正式投入使用，該裝備將更新"中國方案"，適配智慧礦山終局。

"載山CarMo"具備安全、人工、節(jié)能、智能等多方面優(yōu)勢，可以滿足多場景、多工況下運行需求，具備實時精準的環(huán)境感知能力，遇障礙物可自主選擇等障或避障繞行；多傳感器融合定位提供厘米級的精準定位。同時，基于精準控制和智能決策，可自動適應復雜路況，與挖機終端協(xié)同作業(yè)，自動完成裝載作業(yè)。

在綠色、節(jié)能方面，"載山CarMo"也能發(fā)揮真實效用。以"綠色節(jié)能"為例，新裝備不僅可以降低人工成本60萬；在能耗方面，新能源相較于傳統(tǒng)燃油車，僅重載上坡綜合節(jié)省能耗成本就可達到約81.9%；節(jié)能減排方面，每萬臺新能源替代燃油車，一年將節(jié)約柴油消耗22億升、減少四項污染物排放3.88萬噸、減少CO排放578萬噸。

僅在鄂爾多斯，目前載山CarMo能夠做到，單臺車全年可節(jié)省人力成本40萬元左右，運輸效能提高30%，綜合節(jié)省燃料成本約67.8%，減少碳排放1200噸

之后，搭載愚公自動駕駛端到端大模型的載山CarMo，將在處理礦山復雜場景時更加得心應手。

有了"載山CarMo"，可以理解為中科慧拓已經(jīng)具備了適配終局的有力硬件，但礦山無人運輸是一個體系，硬件生態(tài)的標準化比較容易達成，各家的核心競爭力在于軟件實力。也就是中科慧拓實現(xiàn)的“系統(tǒng)+平臺+智能移動載體”（OS+P+V）閉環(huán)。

只有同時具有軟件、硬件實力，才有可能在牌桌上坐穩(wěn)，進入下一個賽段。

除了同時具備軟硬件實力，能否在業(yè)內走得更遠，也考驗著各企業(yè)的“朋友圈”是否強大，畢竟，礦山無人駕駛是一個體系化工程，需要政產(chǎn)學研各方共同推動。

一個很簡單的例子，現(xiàn)實中要處理、分析海量數(shù)據(jù)并不是一件容易的事。中科慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人、首席戰(zhàn)略官王健曾坦言，要做好數(shù)據(jù)處理，對計算資源有著極高的要求?！耙坏┪覀冞x擇采用大模型這樣一個技術架構，對我們的算力要求就很高，這不是一般的企業(yè)能夠承擔起的。所以，我們優(yōu)先尋找一些國有大型企業(yè)合作，讓他們采用我們的這種技術架構，這樣更利于維護系統(tǒng)。”

中科慧拓作為中科院自動化所孵化的人工智能、智能控制領域的“國家隊”高新技術企業(yè)，依托中科院自動化所頂尖的研發(fā)實力，相繼聯(lián)合各方資源共建研究院所，其中包括攜手中國礦業(yè)大學（北京）、中國科學院自動化研究所，建立業(yè)內首個集產(chǎn)學研一體的智慧礦山聯(lián)合基地；聯(lián)合武創(chuàng)院共同組建武創(chuàng)院智能車研究所等。

憑借這些“出生”自帶的優(yōu)勢，中科慧拓也在反哺行業(yè)。比如，承接一些國家項目，包括礦山運輸行業(yè)標準的制定，中標國內第一個礦山機械自主和半自主機械系統(tǒng)安全標準制定等。

4月28日，國家礦山安監(jiān)局等七部門發(fā)布了《關于深入推進礦山智能化建設 促進礦山安全發(fā)展的指導意見》（簡稱《意見》），對智慧礦山提出了新的要求。

《意見》指出，到2026年，建立完整的礦山智能化標準體系，推進礦山數(shù)據(jù)融合互通，實現(xiàn)環(huán)境智能感知、系統(tǒng)智能聯(lián)動、重大災害風險智能預警，全國煤礦智能化產(chǎn)能占比不低于60%，智能化工作面數(shù)量占比不低于30%，智能化工作面常態(tài)化運行率不低于80%，煤礦、非煤礦山危險繁重崗位作業(yè)智能裝備或機器人替代率分別不低于30%、20%，全國礦山井下人員減少10%以上，打造一批單班作業(yè)人員不超50人的智能化礦山。

到2030年，建立完備的礦山智能化技術、裝備、管理體系，實現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)深度融合、共享應用，推動礦山開采作業(yè)少人化、無人化，有效防控重大安全風險，礦山本質安全水平大幅提升。

結合這份指導意見，陳龍?zhí)岢?，希望愚公YUKON礦山大模型能快速落地、賦能，他為中科慧拓制定了一個目標——到2025年，愚公YUKON礦山大模型及其基礎設施智能體系全面落地，賦能全國40+智慧礦山的建設。至2030年，全面保障全球更多礦山綠色安全高效的運營。

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