“机械臂”跃迁“数据脑” 煤机装备智能化发展提速

xinwen.mobi · 发表于 2025-11-28 08:30:19

“机械臂”跃迁“数据脑” 煤机装备智能化发展提速
地面操控室里，工作人员轻点屏幕，百米井下的采煤机应声启动，乌金如浪潮般涌向地面——这一幕正是当前煤机装备智能化发展的生动缩影。

清晨的枣矿集团高庄煤业主井井架上，暖黄灯光映着“安全第一”的标语，井下运输巷里，巡检机器人在巷道中穿梭，工作人员盯着屏幕就能掌握设备状态。

在山西焦煤集团的智能化矿区，万兆工业环网无声地传输着井下每一个角落的实时数据；焊接机器人臂影翻飞，焊花在智能操控下绽放出精准的弧光。

从昔日“汗流浃背”到今日“地面掌舵”，这场深刻的智能化浪潮正重塑着煤机装备行业的面貌。

01 行业变革：从“机械臂”到“数据脑”的产业跃迁
在传统印象中，煤矿生产总是与黝黑的巷道、汗流浃背的矿工、潜在的安全风险联系在一起。如今，这场深刻的智能化浪潮正重塑着煤机装备行业的面貌。

创力集团总经理张世洪直言：“智能化是我们坚定不移的追求，这是行业刚需。”

市场环境的变化正迫使煤机企业重新审视自己的定位。随着煤炭行业增速放缓，传统煤机市场面临严峻挑战。

中国煤炭机械工业协会公布的2024年度50强企业名单文件显示，去年煤机产品产值与销售收入双双下降。

具体而言，2024年度中国煤炭机械工业50强企业累计完成煤机产品产值1237.23亿元，同比减少104.19亿元，下降7.77%。

在主要产品方面，“四机一架”（采煤机、掘进机、刮板输送机、皮带输送机及液压支架）产品产量均有所下降，反映出市场需求变化或行业结构调整带来的影响。

02 战略升维：头部企业的智能化布局
当前形势下，头部企业选择了战略升维。2025年7月，老牌煤机企业郑煤机发布公告称，其证券简称由“郑煤机”变更为“中创智领”，寓意“中国创造、智能引领”。

这一举动象征着其从传统煤机制造企业向智能工业解决方案提供商的跨越。

战略转型不仅是口号，更是业务结构的根本调整。随着战略转型及不断发展，中创智领业务结构发生了较大变化。

目前，公司拥有煤矿机械、汽车零部件、工业智能、投资等多元业务，其中汽车零部件、工业智能、投资等业务收入占比超过50%。

这一细节表明，中创智领的未来增长将主要来自高附加值产品占比的提升，而非简单的产量扩张，反映出业内企业正积极在价值链上向上移动。

与此同时，随着人口结构变化、安全意识增强与技术不断进步，在矿山等高危行业，推动“少人化、智能化”作业的需求正迎来爆发式增长。

中信证券研报表示，未来硬件端核心设备需求有望单年达1000亿元规模，软件端智慧矿山系统与国产人工智能大模型有望深度融合，助力安全高效生产。

03 技术赋能：AI与机器人的深度融合
“AI是软的、虚拟的，机器人是硬的、物理的”二元对立观点，长期主导着大众的思维。对此，清华大学计算机科学与技术系教授邓志东表示：“智能不是虚拟的，智能也有物理载体。”

这一命题的合理性，可以从人类智能的生物学本源中得到印证。邓志东指出，人类的智能并非悬浮在空中的“幽灵”，而是严格对应着极其复杂的生物物理实体——大脑。

如果将机器人比作人类的躯体，那么AI就是它的神经系统。机器人本体是AI发挥作用的物理边界，而AI算法则是机器人的神经中枢。

没有物理载体，智能就无法与真实世界进行能量与信息的交换；而没有智能，物理载体不过是一堆冰冷的废铁。

AI技术，尤其是深度神经网络与深度强化学习，正在重构机器人“感知”“决策”“执行”三大核心环节。

在复杂的工厂环境中，不确定性无处不在：突然出现的人员、意外掉落的货物、设备自身的震动。

传统的决策算法是基于规则的，面对规则之外的突发状况，机器人往往只能选择急停，这会严重影响生产效率。

而深度强化学习允许机器人在虚拟仿真环境中进行数百万次的“试错”训练。

通过设定奖励函数（例如：成功贴标得1分，碰撞扣10分，时间最短得5分），机器人会自动探索出最优的控制策略。

04 落地应用：智能矿山的实战场景
在山西焦煤旗下的西山煤电马兰矿的智能化操控室里，有着10余年井下工作经验的采煤区区长郝以瑞指着屏幕上的实时画面感慨万千。

“以前下井，矿灯照见的是煤尘飞扬，耳边全是机器轰鸣，单班最少需要十几个人盯着工作面”。

如今，通过智能工作面的3D可视化管控平台，他身着整洁的工装就能掌握关键环节的运行状态，一旦发现问题，只需一个电话便能远程调度解决。

从“躬耕井下”到“地面掌舵”的转变，源于智能综采技术的深度应用。马兰矿引入的智能化采煤机可通过AI算法自动调整割煤速度、截割高度和牵引方向。

结合地质精准探测技术，不仅让每班产量较传统模式提升60%以上，还大幅降低了原煤杂质含量。

目前，该矿已建成9个智能开采工作面，主斜井智能巡检机器人、智能安全监测系统等装备已全面覆盖，使单班作业人员减少40%。

在集团旗下的汾西矿业曙光煤矿，智能综采工作面已经实现 “无人化”开采。地面人员只需一键启动，井下采煤机、皮带机等设备便会协同运转，整个工作面不见人影却秩序井然。

05 前沿突破：全球首款矿用防爆机械臂
2025年10月28日，全球首款220kg矿用防爆六关节工业机械臂在第二十一届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上正式发布。

该产品由中国煤科常州研究院与汇川技术及其旗下子公司智鼎科技联合研制，核心部件已取得矿用防爆和煤安认证。

可在高湿、高粉尘、瓦斯等恶劣环境下替代人工完成喷浆、3D密闭墙打印、选矸等高危作业，让煤矿井下高危岗位机器替人的规模化应用成为可能。

这款机械臂被誉为 “井下智能作业的里程碑” 。它突破了力量边界、灵巧边界、智能边界和融合边界四大行业难题。

220kg是目前煤矿矿用防爆机器人领域的顶尖水平，是真正能扛重担的“大力士”。

首创“全电驱+隔爆兼浇封”专利设计，将伺服驱动、编码器、关节电机全部纳入隔爆腔体。

防爆等级达ExdbIMb，重复定位精度±0.05mm，与地面工业自动化同级。

机械臂集成的气体、视觉等传感器同步将环境数据（瓦斯浓度、巷道变形）接入矿井AI大数据平台，提升工作面灾害预警精度，成为矿山智能感知网络的关键节点。

06 政策驱动：智能化发展的强大后盾
国家能源局等部门联合印发的《关于推进能源装备高质量发展的指导意见》，提出推动能源装备关键核心技术攻关和产业高端化、智能化、绿色化发展，加快形成新质生产力。

东方电气集团董事长罗乾宜认为，《指导意见》着眼装备数智化转型需求，明确加强装备智慧调控和终端装备智能化应用。

通过构建 “感知—规划—决策—执行”闭环体系，推动覆盖全过程的装备数智化升级。

山西省科技厅积极落实省委、省政府关于建设晋创谷创新驱动平台建设的重大战略部署，推动11个地市晋创谷揭牌运行，多家晋创谷布局先进制造产业集群，支持产业链式发展，形成集聚效应。

依托晋创谷创新驱动平台，组织入驻企业与省内煤炭企业召开智能煤机专场沙龙，参会企业现场推介技术和产品，与煤炭企业进行交流对接，搭建了煤机装备企业与煤炭企业之间供需交流的桥梁。

近年来，山西省科技厅积极探索 “揭榜挂帅”、“赛马制”等项目组织模式，围绕智能煤机制造和智慧矿山建设，聚焦煤矿特种机器人研发制造、5G技术应用、人工智能场景应用等。

布局实施“智能矿山云平台关键技术研究”、“薄煤层等高采煤机关键技术研究”等一批省科技重大专项“揭榜挂帅”项目。

07 未来趋势：数智融合的产业生态
智能化不仅改变了生产方式，也在催生新的产业协同模式。2025年9月，中创智领与华为、联想、SAP、德勤、瀚博半导体等行业知名企业签署合作协议。

将在技术研发、人才培养、市场开拓等领域开展深度合作。

这种跨行业合作表明，煤矿智能化正形成一个融合机械制造、人工智能、集成电路、软件开发的庞大产业生态。

未来，煤矿机械不再只是钢铁庞然大物，而是融合了人工智能、机器人、大数据等技术的一套智能系统。

在业内人士看来，行业未来的竞争不是设备的竞争，而是生态的竞争。谁能在智能化浪潮中构建起 “技术+服务+数据”的闭环，谁就能掌握主动权。

创力集团总经理张世洪介绍，公司目前正与华为进行深度合作，一是基于整个煤矿的通讯到管控再到监控等系统层面，即围绕智慧矿山进行合作。

二是围绕大型硬件产品的智能化水平提升进行合作。

在山西焦煤集团的一个调度指挥中心内，工作人员轻点屏幕，百米井下的采煤机便应声启动，乌金如浪潮般涌向地面。这些变化映照出煤机装备行业发展的未来图景。

“我们想让机器基于自己去思考，理解它们自己到底是什么，”哥伦比亚大学的一位研究人员如是说。这种自感知能力正是智能机器进化的下一阶段。

从钢铁机械臂到云端数据脑，煤机装备的智能化跃迁不止于技术升级，更是一场关于产业未来的重新定义。

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