在数字化浪潮席卷全球的今天,传统矿业正迎来一场深刻的智能化革命。作为中国科学院自动化研究所孵化的高科技企业,中科慧拓(WAYTOUS)自2017年成立以来,始终致力于矿山无人化和智能化技术的研发与应用,以创新科技推动能源行业的安全、绿色与高效发展。凭借近30年的技术积淀和全栈式解决方案,中科慧拓已成为全球智慧矿山领域的标杆企业,项目落地覆盖全国22个省/直辖市及海外多国,市场占有率超过70%,引领矿区无人化发展新纪元。
公司概况:中科院孵化的行业先锋
中科慧拓成立于2017年,是中国科学院自动化研究所孵化的智慧矿山技术和服务提供商。公司以人工智能为底座,定位为能源服务商和新能源制造商,旨在通过科技创新助力我国能源安全新战略纵深发展。目前,公司团队规模超过300人,其中研发人才占比70%以上,参与制定了30余项国际、国家及行业标准,累计拥有200多项知识产权,技术整体水平国际领先。中科慧拓的使命是让矿山更安全、更绿色、更高效、更智慧,从而促进中国采矿业在数字化时代掌握全球话语权。
公司业务覆盖露天矿、井工矿、园区物流等多个场景,提供从无人驾驶运输到智能调度的全栈式解决方案。作为业内唯一获得国家级奖励的企业,中科慧拓斩获了国家自然科学奖、科技部全国颠覆性技术认证、中国自动化学会科技进步奖特等奖等荣誉,并被评为国家知识产权优势企业。这些成就彰显了其在技术创新和产业应用方面的硬实力。
发展历程:从技术沉淀到全球落地
中科慧拓的发展历程可追溯至20世纪80-90年代,其首席科学家王飞跃教授撰写了全球第一本无人矿山挖掘专著,并负责NASA月球表土采集原型车“Spider Robot”的无人车研发,开启了战略前瞻性技术沉淀。王飞跃教授还主导了卡特彼勒无人矿山系统研发,荣获卡特彼勒技术发明家和必和必拓杰出技术成就奖,为行业奠定了坚实基础。
2017-2018年,中科慧拓与徐工集团战略合作,迈出中国智慧矿山无人化第一步,并发布愚公YUGONG平行矿山操作系统1.0版本。2019年,公司落地国内首个有色金属行业无人运输项目于江铜集团城门山铜矿,标志着商业化运营的突破。2020年,国内首个井工矿无轨胶轮车无人驾驶项目在国家能源集团神东上湾煤矿成功实施,同时参与编制的国内首个《智能化露天煤矿建设规范》颁布实施,推动了行业标准化。
2021年,中科慧拓实现国内首个真无人驾驶项目落地国家能源集团宝日希勒煤矿,以及国内首套井工矿长距离、全工况无轨胶轮车无人驾驶项目在陕煤集团小保当煤矿运行。2022年,公司助力有色行业首个矿卡全无人编组运行项目落地云锡集团,并推出国内首台无人驾驶铰接式矿卡。2023年,中科慧拓验收国内首个水-陆-空无人化测试基地“中试谷”,并完成全国首个一次性建成全矿无人化项目于广西百色华润水泥,同时启动中国矿区自动驾驶领域首个出海项目——泰国5G+自动驾驶智慧绿色矿山,彰显了全球化布局的决心。
核心团队:多元背景赋能技术落地
中科慧拓拥有一支背景多元、能力复合的核心团队,具备行业罕见的技术实力和落地经验。首席科学家王飞跃教授是全球智能控制领域顶级科学家,原中科院自动化所副所长,世界首创平行智能体系。他深耕矿区无人化超过30年,早在1990年代便研发全球第一台无人驾驶矿卡,并担任卡特彼勒无人露天采矿项目负责人。其科研背景包括担任复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、美国亚利桑那大学教授等职,为公司的技术领先性提供了坚实保障。
CEO陈龙是武汉大学测绘遥感本硕、新加坡国立大学博士、慕尼黑工大博士后,曾任中山大学无人车研究中心主任,拥有10余年无人驾驶研发经验,是“中国智能车未来挑战赛”冠军得主。副总裁艾云峰是中国科学院自动化研究所博士、卡耐基梅隆大学博士后,曾任中国科学院大学教授,在工程机械及无人驾驶控制层面有深厚积累。副总裁田滨同样出身中科院自动化所,擅长算法和系统架构,而副总裁王健则拥有吉林大学计算机博士背景,积累了丰富的车企客户资源。副总裁张欣曾任职赛富投资基金,负责科技领域投资,为公司融资和战略布局提供支持。
这支团队的技术复合性确保了中科慧拓在研发、工程、商业化各环节的协同高效,为项目落地提供了强大动力。
核心技术:平行智能驱动全栈创新
中科慧拓的核心技术以平行智能理论为基础,构建了“云-边-端”协同一体化架构。该理论通过虚拟矿山与现实矿山的协同工作,指导智能化车辆完成各类任务,实现了虚实结合、自主学习和协同运行。公司技术矩阵覆盖感知、控制、调度、协同和仿真五大领域,针对矿区复杂环境痛点提供了精准解决方案。
在感知层面,矿区常面临粉尘、雨雪、极寒等挑战,中科慧拓采用多传感器融合感知技术,车端感知范围超过120米,可精准识别车辆、碎石、凹坑等目标,并分析道路平整度。控制技术则解决了车辆极端变载荷和动力控制难题,通过智能决策和路径规划,实现安全高效运行。调度系统依托云端智能管理平台,具备作业任务规划、多编组车辆调度、交通管理等功能,大幅提升效率。协同技术通过V2X通信实现装载卸载区的精准定位和多机智能控制,而仿真系统则通过高逼真度三维重建,完成算法验证和极端场景测试。
这些技术凝聚为愚公YUGONG平行矿山操作系统,该系统是行业首个全栈式解决方案,具备高智能、高兼容性和高安全性特点。中科慧拓还首创了“OS+P+V”(操作系统+平台+车辆)模式,以智能运载机器人为载体,完美适配全机型、多矿种和全场景需求。
产品矩阵:从无人驾驶到安全管控
中科慧拓的产品矩阵覆盖无人驾驶、远程遥控和辅助生产三大板块,形成完整生态。云端智能调度与管理系统作为“云端大脑”,连接各类机械设备,实现计算、规划、管理和统计分析。该系统同时适配全无人作业及混编模式,支持数字孪生落地和智能算法调度,如高精地图管理和交通管控。
矿车无人驾驶系统应用於露天矿、井工矿及城市道路,兼容各吨位矿卡、宽体车等车型。系统通过“玄武”高性能域控制器实现软硬件高集成,具备地图自动采集、颠簸道路检测和非标准挡墙停靠功能。协同作业管理系统则安装在装载设备上,通过V2X通信实现协同自动装载和卸载,提升作业效率。
远程应急接管系统基于5G网络,实现超低时延视频传输(小于130ms)和一控多车能力,配备360全景影像和虚拟HUD,保障应急安全。V2X智能路侧协同系统应用于矿山交汇路口和盲区,实现全息感知和事件检测。此外,数字孪生仿真系统通过无人机扫描构建1:1虚拟矿山,支持算法训练和虚实互动。
在辅助生产领域,智能调度与安全管控系统优化露天矿开采流程,具备运行计划编制和数据分析功能。推土机作业引导系统通过高精度定位规范排土场作业,而安全管控系列产品包括辅助安全预警系统、人员定位系统、斗齿检测系统和挡墙检测系统,全方位保障矿区安全。例如,斗齿检测系统通过视觉识别实时报警,人员定位系统通过手环实现SOS紧急呼叫。
硬件产品方面,中科慧拓提供域控制器、车载电源、定位导航设备及远程遥控座舱等。亮点产品包括露天矿防碰撞系统、井下智能辅助驾驶系统、VR智能驾驶舱以及矿山新能源智能运载机器人“载山CarMo”。后者是一款软件定义硬件平台,具备全无人驾驶、全方位感知和高效底盘支持,额定载质量达60吨,代表了绿色矿山的发展方向。
应用案例:从国内标杆到全球拓展
中科慧拓的应用案例遍布煤炭、有色冶金、水泥砂石及园区港口,累计落地矿区超100个,服务客户包括国家能源集团、陕煤集团、江铜集团等龙头企业。在煤炭露天矿领域,公司独家实施国家能源集团准能项目,交付36台300吨级矿卡,实现全球最大矿山无人化改造,年产煤量达7000万吨。该项目吨位最大、品牌最多,荣获第五届“绽放杯”5G应用大赛金奖。
国家能源集团宝日希勒项目是世界首个极寒环境(-40°C以下)无人矿卡编组运行示范,实现无安全员连续作业,运行时速达40千米。中煤集团平朔项目建成山西省最大规模5G+无人驾驶智慧矿山,而华能伊敏项目则在复杂气候下实现24小时三班倒作业。在井下矿领域,神东项目和小保当项目分别成为国内首例和次例井工矿无人驾驶案例,突破无GPS信号环境下的定位难题。
非煤行业同样成果丰硕。江铜集团城门山铜矿项目是江西省5G+示范,突破潮湿环境运营难题;中国宝武和尚桥项目首开冶金露天矿混编运行先河。水泥行业方面,金隅集团阳泉项目打造纯电动智慧矿山,华润水泥田阳项目实现全国首个一次性全矿无人化。园区港口场景中,航天科工天马机电园区和湘钢顺祥码头项目验证了无人物流车的精准停靠和效率提升。
全球化战略方面,中科慧拓沿“一带一路”布局,已进入东南亚、东欧、南美和非洲市场,如泰国SCG项目成为出海典范。这种差异化布局依托股东资源和本地化合作,体现了公司的国际视野。
愿景未来:共建智慧矿山新生态
中科慧拓的愿景是成为全球矿山无人化和智能化的领军企业,其终极目标是构建“矿山机器人+工业智联网”生态。在强管控平台支撑下,矿山将实现全流程无人化,减员80%以上,助力我国2035年全面智能化目标。公司强调,智慧矿山建设不仅是技术升级,更是推动人与自然和谐共生的现代化进程。
随着国家政策持续推进矿山智能化,中科慧拓将继续以创新为引擎,深化OS+P+V模式,拓展新能源和绿色技术。未来,公司计划加大研发投入,推动标准制定,并携手全球伙伴,共同开创安全、高效、可持续的矿业新时代。
结语
中科慧拓以扎实的技术根基、丰富的落地经验和前瞻的产业布局,证明了其在智慧矿山领域的领导力。从无人驾驶矿卡到全矿数字化,从国内标杆到全球落地,公司每一步都践行着“让矿山更智慧”的承诺。在智能化浪潮中,中科慧拓不仅是技术的提供者,更是行业变革的推动者,值得社会各界的关注与支持。
通过本文的介绍,我们希望读者能深入了解这家高科技企业的创新之路,并共同期待智慧矿山为全球能源行业带来的深远变革。中科慧拓的故事,正是中国智能制造崛起的生动缩影。