我国是名副其实的矿产资源大国,然而,与丰富的矿产资源形成鲜明对比,我国能够自主研发生产高端矿山装备的企业却寥寥无几。以矿山装备中的地下矿山矿石开采及搬运设备铲运机为例,我国现有的国产高端机仅占全球市场份额的5%,远低于欧美国家。
如何打破国外市场的垄断,在全球范围内抢占高端装备的市场份额?如何对标国际一流技术和标准,研发生产出可持续生产、低成本运行,推动地下矿山采矿业不断进步的智能、数字、新能源技术的高端装备,专精特新企业青岛中鸿重型机械有限公司(下简称“中鸿重机”)已经给出了答案。
加工、焊接、装配、喷漆、调试,上百台地下无轨设备有条不紊地被组装着……这是发生在中鸿重机青岛莱西生产基地的日常一幕。
无轨设备,是地下矿山矿石采掘运输作业流程中的钻爆及搬运设备统称,与传统采矿形式相比,它们摆脱了轨道的束缚,机动灵活、活动范围广,尤其是随着大量电子技术的应用,地下无轨设备的自动化程度越来越高,极大降低出矿成本的同时保证了出矿安全、提高了出矿效率。
2013年,中鸿重机落户青岛莱西经济开发区,企业创立之初,就将生产高端无轨设备作为自己的精准定位。用中鸿重机产品解决方案经理刘中亚的话讲,这是一个市场容量有限的赛道,但却关系着数万亿规模的采矿大业。
有关数据统计,我国地下矿山开采规模达9亿吨/年,其中,近九成的地下矿山均可使用地下无轨设备来开采。使用无轨设备采矿,成本约能降低40%,效率约能提高70%。
然而,利益固然诱人,技术受制于人也是不争的事实。“国产采矿装备制造起步晚,至少落后了国外30年,很难在短时间内弥补差距。”刘中亚坦言,中国高端矿山装备长时间被国外垄断,即使有国内企业在做,也基本处于简单模仿、研发薄弱、生产粗放、核心零部件依赖进口程度高的层面。
既如此,那是否就意味着国产高端矿山装备永远只能被别国“牵着鼻子走”?答案自然是:否。
作为国内少有的高端矿山装备研发制造商之一,以国际一流品牌技术为标杆,学习、跟随并超越,中鸿重机责无旁贷。2015年8月到2016年,中鸿重机的研发设计团队深入矿区进行工业实验,经过十个多月的头脑风暴和反复实践,终于摸索出了一套技术嫁接方案:将原本用于十四吨铲运机机型的技术应用到十吨电动铲运机机型设计中。摒弃单电机、定量液压系统驱动的旧方法,国内首次采用双电机、全变量液压系统驱动的新模式,国内首次将can-bus总线技术应用于十吨电动铲运机,同时设计出独家电子监控系统,以多个行业首创的形式打造出中鸿重机大吨位高端电动铲运机产品线系列产品。
据刘中亚介绍,由于中鸿FL10E采用的是双电机驱动,因此成为行业内唯一一款额定载重真正达到十吨的四立方电动铲运机,动力成本仅为柴油铲运机的35%,极大降低了矿山开采投入。而也是因此,中鸿重机成为全球唯一一家将双电机驱动技术、can-bus总线技术应用于十吨电动铲运机的企业。
长期以来,由于行业门槛较高,全球市场形成了竞争相对稳定的寡头垄断格局,如在地下矿山矿石采掘搬运装备领域,国际市场的80%由SANDVIK、Epiroc、CAT三家海外巨头占据,电驱动系统则是被GE和Siemens垄断。
“中国人造不了高端矿山装备,60%的利润都被老外赚去了。”业内人的直言不讳,这是实打实的行业痛点。先行者实力雄厚,已经在整个高端矿山装备领域筑起了牢固的技术壁垒,作为后来者的中鸿重机又如何敢提出这句“高端定位“?答案还需从中鸿重机的历史脉络中去找寻。
时间回溯到上世纪90年代初,彼时中国经济快速起步发展,为了提高采矿效率,中国矿业开始大量引进国外先进的采矿技术和装备,到了90年代末,“买得起无轨设备,用不起无轨设备”成为行业痛点,渠道垄断、备件价格高、交货周期长、年度采购、库存大……众多问题之下,1993年中鸿矿业技术有限公司(下简称“中鸿矿业”)应运而生,在国外搭建起了庞大的采购网络、打通采购和物流渠道。
这一时期的客户积累尤其重要,以至于后来,刘中亚在总结中鸿重机成功的原因时重点提道:“矿山装备制造的很多设备属于非标设备,需要根据实际工况需求调整设计及生产方案,因此来自于市场的反馈是最珍贵的一手研究资料,而中鸿重机秉承了中鸿矿业的客户群,一直聚焦地下矿山无轨开采用户,积累了丰富的一手资料。”
2002年,伴随着中国加入WTO世界经济大家庭,国外一流品牌和企业纷纷到中国设立工厂,地下矿山行业后市场运维方面的痛点消失,但“中国人能否通过系统集成整合,研发制造出自己的高端采掘装备,打破这个行业由欧美国际一流品牌垄断的局面”成为了新的课题。于是痛定思痛,中鸿矿业单独成立制造公司——中鸿重机。
2004年,由中鸿矿业发起,联合德国GHH及中国最大的镍生产企业金川有色金属集团三家成立合资企业,三方合作在甘肃金昌生产无轨设备,在全球销售。通过五年的合作,来自德国的专业团队为中鸿提供了行业最前沿的教学示范,孕育了中鸿做高端装备、打造国际一流品牌基因。也正是因为如此,中鸿重机的产品研发与设计不断对标国际,动力传动、加工工艺、电气、液压、散热等多个系统已达到国际一流水平,平均能为矿山降低30%的使用成本,每吨矿的开采节省0.5～1元钱。
“用国产的价格,做国际的品质,我们做到了没有之一。”刘中亚表示,如今,无论是品质还是销量,中鸿重机已成为响当当的国产高端矿山装备第一名,订单出口欧、亚、非、澳、美洲等几十个国家和地区。
一屏全览矿区生产实况,实时追踪车辆运行状态,3D呈现采矿运输全流程……数字技术的综合应用让智慧矿山成为现实,也让中鸿重机迎来绿色智能发展新格局。
2019年,中鸿重机综合对比国内外众多远程及自动化无人驾驶技术,自主研发出地下矿山铲运设备远程/自动化无人驾驶系统,这套系统可以使一位驾驶员在一个操作站监控和远程操作1～3台铲运设备,在提高出矿效率的同时,极大地保证了作业人员的安全。
2020年,中鸿重机携手中南大学、东北大学联合开发设备监控、数据采集系统,通过加装在设备上的远程采集模块,获取车载控制系统原有的各种传感器的信号。简单来说,如果说之前的远程/自动化无人驾驶系统是驾驶员在几米开外的位置操控铲运机,那这套设备监控、数据采集系统将真正实现人不下井,地面操控。
尽管技术上可行,大规模市场应用仍然还有多方面的掣肘,中鸿重机技术总工齐吉富向记者解释,从大环境分析,智慧矿山的理念尚没有完全触达到每一位矿山管理者,很多老矿区仍然延续最传统的采矿方式,新思想的普及仍然需要时间；从技术方面考虑,智慧平台依赖5G技术,矿区宽带基站的建设需要继续完善,制造业企业也需要更多的实际案例来进行产品的升级改造。
“目前为止,国内的智慧矿山基本上还都是出于安全性考虑,还不能真正在效率上实现质的飞跃。”齐吉富坦言:“但骨头再硬也要啃,智慧矿山是未来的必然趋势。”而中鸿重机始终走在行业前列。
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