山东黄金建设数字矿山：这里的改革静悄悄

　　一位山东黄金老员工将企业机械化和数字化的革命作对比，他曾经历山东黄金从2000年由机械化到向数字化迈进的两个阶段。

　　黄金是很重要的战略金属，不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯业、航天航空业等部门的重要材料。山东黄金作为国内黄金产量效益位居前三的龙头，在2018年左右开启了一轮数字矿山的转型，相关高校、设计院以及华为等通信技术企业从旁协助。

　　“静悄悄”是因为改革的行动者不多，将AI、大数据、5G等诸多高成本的技术集中于黑暗潮湿的井下，只为了杜绝百分之零点几的安全风险，这在当前产业中是一件奢侈的事。矿冶集团旗下北京北矿智能科技有限公司总经理张元生对记者称，数字化相比前几轮技术改革，是难度最高的一次，它不是点对点的设备采购，它是体系性的，周期更长、涉及面更广、复杂度更高。

　　山东黄金旗下焦家金矿矿长王成对记者表示，当前一轮改革的动力不再是解决生存，更多是社会效益和国家提倡的安全至上的理念。所以相比上一轮机械化，数字化不能光算经济账，本质上是企业优化自身、向高水平发展迈进的需要。

　　西安建筑科技大学资源工程学院教授顾清华对记者表示，矿业从机械化换人、自动化减人到智能化无人，是一个依次递进的过程。从效率对比来看，机械化带来的效率提升更加显著，更立竿见影。王成表示，这一轮改革关注的不只是效率，更多是人，山东黄金大多数的方案是围绕人来设计的。

　　身处于机械化到智能化的模糊地带，山东黄金出现了人才的转变和新老交替，这里有30岁的生产副矿长会编程代码，也有50岁的技工用不惯智能手机。年轻人因一些刻板印象和潜在的风险而不愿做矿工，老矿工因为传统技艺没有被传承而扼腕叹息。面对新兴技术对工作场景的持续更新，矿业人从未像当下这般无所适从。

　　2月15日，记者来到山东黄金旗下三山岛金矿，这座在建的亚洲第一深竖井，建成后将深入地下1900多米。自2018年启动“国际一流示范矿山”项目建设以来，一些传统的作业方式已发生了细微的改变。

　　传统井下人通过向地表的人打信号的方式叫“电梯”，为了尽最大可能避免地表操作员的人为失误，企业运用智能化的技术帮助地表人员实时收集井下信号，双方之间无需再打信号。

　　选厂办公区设置了一个几百平米的操作中心，这是为选矿车间量身打造的一个“数字大脑”。2019年以来，华为将选矿车间的机械设备入网，其作业期间的所有数据、工作量、流程参数实时上云，再由云端分发到后台应用层。直观上看，是将车间的生产运作装进一块显示屏里。省去了传统上人力在车间测量、查看仪器仪表记录数据等琐碎工作，还能帮助管理者快速了解车间情况。

　　过去的十几年里，山东黄金的选矿车间天天都会来回走动着工人，他们手拿着浓度壶对选矿的矿浆浓度做测量，一小时测一次。他们有的从90年代加入，从青年做到了中年。

　　一位选矿车间人员对记者称，有的老师傅只用肉眼就能看出什么样的矿浆中黄金的含量高，何时浓度需要调整。外交学院教授施展曾指出，在车间里代代传承着一种“隐性知识”，它可意会不可言传，书本无法记载，即便记载下来也很难按图索骥、照搬照抄。

　　现在，山东黄金为选矿车间设计了专家系统，针对浮选和磨矿两大工序，将人的操作经验优化后，转化为计算机语言进行系统控制，进行业务全流程的平衡控制，实现生产的基本工艺参数的自适应调整。过程中运用了人工智能、传感、三维仿真等技术，目的是模拟出专家的大脑。

　　根据山东黄金提供的信息，这一系统正在初步搭建，还需要一些时间来优化和数据收集，以便让机器有更多的资料能学习。上述选矿车间人员对记者称，这在某种程度上预示着原有的技工从车间换到办公室，企业在号召他们学习计算机，新来的工人直接操作系统了，他们引以为荣的手艺要失传了，有的人会为此惋惜。

　　张元生表示，就当前技术水平来看，智慧大脑完全替代人的决策，还需要一个过程，还没办法保证完全的准确率，这是整个AI行业的问题，整个数字技术发展也需要一个过程。

　　山东黄金这一轮改革的重要目的之一是井下少人化，企业试图引进远程操作、智能操控、无人驾驶等先进的技术，把井下的铲运车、凿岩台车、破碎机、电机车等设施变成远程操控。让原本井下作业的矿工可以退居“幕后”。

　　2月15日，记者来到山东黄金另一座矿山焦家金矿，参观了地表远程操控井下铲运机项目。井下作业的铲运机按照地表操作指令完成铲装、运输、卸矿等工作流程。整一个完整的过程，车辆作业稳定流畅，驾驶室内无人作业。

　　华为工作人员对记者表示，远程操控的方法已经很成熟，但是模拟一个司机开车并不是特别容易，网络是一个痛点，网络时延要低到10-20毫秒才能模拟人的反应速度，5G能做到但是不适合金矿的复杂巷道场景，双方经过考虑后，决定对原有的WIFI进行技术改造成为wifi6 mesh，与5G相比，带宽同样高、时延同样低。

　　同时，华为用端到端网络切片的方式，统一了井下网络，为了能够更好的保证设备在不同网络区域内穿梭没有断点。

　　技术的改造是单点的，并非无差别应用。铲运车旁边有一辆凿岩台车（用于铲矿之前在矿壁上打孔）尚未无人化。华为表示，考虑到使用频率较低，在初期阶段先不做无人驾驶，先将已做好的铲运车试点进行复制。

　　2018年，山东黄金开始以三山岛金矿为试点，定下打造国际一流示范矿山的战略目标。当年5月启动项目建设，至2021年形成了一套可复制的建设标准。

　　顾清华对记者表示，矿业改革一共要经历三阶段，机械化换人、自动化减人、智能化无人，依次递进，后一阶段要以前面为基础。目前山东黄金属于从自动化减人到智能化无人的过渡阶段。国内大部分金矿处于第二阶段，也有小部分金矿仍处于第一阶段。

　　中国恩菲工程技术有限公司装备公司主任张维国对记者表示，关于矿山智能化升级的探讨从2010年开始，当时的产业背景是煤炭行业整合、非煤领域行业集聚，机械化代替人力已经逐步赋能了产业快速地发展。但是改革的行动者并不多。张维国记得，曾在2017年左右为国内某大型矿业企业做了一套智能化方案，项目没有过审立项，企业的理由是成本投入太大，短期内收益不明显。

　　王成对记者说，数字化是矿山的未来，但是探索中有很大不确定性，这种探索和引领不能用经济效益来简单衡量。“有时我在想，现在生产效率提上去了，但设备、技术的投入也是巨大的。”

　　上述长期在山东黄金负责设备管理的人士对记者称，不确定性大多数表现在，它是牵动了整个体系的变化，要搭建5G通信这种很昂贵的基础设施，同时又是高度定制化的，要从很细小的场景入手。

　　该人士称，上一轮机械化的变革的路径相对更明确和简单，只需要定好规格、向设备商采购、调试、后期维护，每个工序的设备之间彼此独立，且都有相应的供应商。“作为老员工，看到井下从人力采矿到机械采矿，从有轨到无轨设备，解放了大量井下工人，比如一台铲运车铲一下顶一群人铲一天，效果是立竿见影的”。

　　从业绩上看，机械革命和数字革命带来的短期效益不同。根据山东黄金招股书，从2002年到2012年的机械化阶段，该公司的年收入从2002年的2.7亿元上涨到502亿元，翻了185倍。但是从2012年到2022年机械化迈向数字化阶段，山东黄金年收入提升不足50%，该公司进入了盈利的平稳期。

　　张维国表示，作为黄金矿山的头部企业，山东黄金通过引入大型装备扩充生产力、重塑生产方式等手段迎合行业发展需求。

　　顾清华表示，对于大部分金矿来说机械化是刚需，很多金矿企业已逐步通过机械化换人来解决生存问题。但对于数字化、自动化、智能化，各家金矿的应用情形有所不同。

　　处在数字革命前夜的山东黄金，已经不同于过去的身份角色。根据中国黄金协会数据，山东黄金在出售的收益上居全国前三，旗下三山岛金矿和焦家金矿在经济效益上居全国前三，2022年焦家金矿年产金突破10吨，成为全国第一产金矿山。

　　2018年山东省成立新旧动能转换综合试验区，旨在加速新兴技术产业与传统产能的融合。张维国表示，作为国企，外界对它的要求不再只是效益，还有社会责任和行业引领的角色。

　　张元生对记者表示，和之前一轮机械化变革相比，数字化转型的复杂度更高、周期更长、涉及面更广，且不能单以经济效益来衡量它的投入产出比。张元生是矿冶集团旗下北京北矿智能科技有限公司总经理，公司曾承接焦家金矿“智能矿山”规划的需求。

　　王成表示，对于焦家金矿，过去机械化的变革已经在很大程度上扩充和重塑了生产，解决了生存的迫切问题。

　　矿山数字化的本质是采矿技术和信息技术的高度融合，但是特殊的作业环境、认知的隔阂、不确定的生意模式，让这一轮探索变得复杂。

　　华为煤矿军团MKT与解决方案销售副总裁陈文丰多年从事ICT产品营销，“第一次被任命去煤矿军团，当时我是很难理解的”。煤矿军团是华为为服务煤矿产业数字化而单独成立的部门。陈文丰起初想通过项目孵化出一批短平快的解决方案，寻找可推广复制的经验。

　　直到2019年开始和山东黄金合作，他才发现这是一个极为复杂的工程。改革要做到机械装备之间的互联互通，但是团队发现，一座矿山在网络侧可能有七八张网络，在端侧有多个种类的摄像头。此前山东黄金的数字建设，是与业内高校、科研院所和相关设计院共同探索的。

　　后来华为提出做统一架构，用自研的大数据平台做数据收集和治理，打通从资源管理、采矿设计、生产计划、采矿作业、选矿充填、安全管理、经营管理等环节的数据流，把所有机器设备之间的语言障碍打通。

　　张元生自2018年开始为三山岛金矿提供数字化智能化服务，他对记者表示，不像成熟行业已形成完善的工程承包体系，目前矿业数字化的市场不大，头部客户较少，服务体系也尚有待于完善。

　　张元生表示，过去服务商通常是各做各的，或针对单点场景提供服务。但是数字化建设是一个完整的体系，大量的生产系统（如铲装、运输、排水、通风、供电、充填、选矿等系统）之间数据难以互通，企业要一个统一的标准协议，将前端的数据统一采集和治理，所以在供应商的生态中，也需要一个总包商或者平台化的角色，来进行总体设计和设计。

　　另外，矿业是一个极为特殊的产业，很多场景难以按照传统工程的建设模式来做，尤其不同的井下采场开采深度不同，温湿条件不同。在张元生看来，大多是因地制宜，能总结出的统一化经验并不多。

　　王成表示，这一轮改革关注的不只是效率，还有人，大多数的方案是围绕人来打造的。上一轮机械解放人力，接下来的目标是用智能技术模拟人的大脑，帮助人做决策，同时，在作业条件艰难的井下，做到井下无人化，从根本上杜绝安全事故的发生。

　　在通往智能化的模糊地带，人才的转变和新老交替在一座矿山内充足表现。这里有30岁的副矿长，会编程写代码，也有50岁的技工，用不惯智能手机。

　　一直以来，金矿企业普遍是属地化招工，山东黄金更多来自莱州本地的人际网络。在莱州这座80多万人口的县级市，每年都有数千个人口的流出。城市资源和产业的单一，造成了几乎只有两种营生，以海为生和以矿为生。

　　由于潜在的安全风险和较差的工况条件，将矿工的身份摆到了一个尴尬的地位，让一部分本该成为矿二代、矿三代的人，放弃以矿为生，远走他乡。

　　根据《未来矿山治理之道》一书中的数据，矿业行业的平均职工年龄在40岁左右。

　　张维国说，一些刻板印象也在影响年轻人成为矿工的意愿。他们都以为这样一个职业是“傻大黑粗的”“不体面的”。其实，比起亲自用铲子挖矿的时代，矿业劳动条件通过机器改善了很多，并且向着智能化和数字化持续不断的发展，但是年轻人更从生命健康角度考虑，不想承受这样的风险。

　　的确，只要人在井下便无法杜绝安全风险和环境问题。井下作业需要穿防护服还要贴身携带一个至少5斤重的吸氧器，因为井下阴暗潮湿，高温、氧气浓度相对低。一位井下作业人员对记者称，井下开车司机要带专用口罩，口罩里有滤纸，每上一班都要换好几次滤纸，换下的滤纸经常是黑的。就铲运车司机这项工作，长时间在车上驾驶颠簸，脊柱腰椎和颈椎的发病率也很高。

　　陈文丰表示，如果井下无人驾驶、远程控制、智能联动等技术获得大规模应用和复制，以后的矿工将是IT工作者，他们能够是数据工程师、软件工程师或者硬件工程师等。他们不仅熟悉井下的各种设备、生产流程，而且还能够在数字平台上，开发各种代码与应用软件。

　　张维国表示，随着矿业企业推动“机械化换人、自动化减人”，采矿工作者能在地表办公室吹着空调操控地下上千米深、最先进的采矿设备，这是数字化高于机械化的一个明显标志，让开采一线操作人员的作业环境实现了本质的安全。目前只是试点和试验推广，但这种根本性的改变很重要，对于像山东黄金这样的国有企业，无论是为了当地就业，还是为了自身发展，都是很必要的。

　　关注硬科技领域，包括机器人及人工智能、无人机、虚拟现实（VR/AR）、智能穿戴，以及新材料领域。擅长企业深度报道及上市公司分析报道。发现前沿技术、发展的新趋势投资价值。