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国内首台人工智能(AI)煤矸分选机器人在开滦集团诞生

2019/3/20  来源:中国煤炭市场网  
 
 

    “就是它!完全取代了我原先的工作岗位。”开滦集团林西矿业公司洗煤厂员工胡仓顺指着不远处的一台设备对记者说。

人工智能(AI)煤矸分选机器人

  一个多月前,胡仓顺告别了工作多年的洗煤厂手选工岗位,调到了皮带看守工岗位。胡仓顺口中的“它”就是新上岗的“手选工”——人工智能(AI)煤矸分选机器人。

  人工智能(AI)煤矸分选机器人(以下简称AI分选机器人),由开滦集团林西矿业公司与深圳一家公司共同研发,可完全代替人工选矸,目前已应用于生产,在全国尚属首例。1月22日,中国煤炭工业协会组织专家对该项目完成鉴定,建议在行业内加快推广应用。

  谈及AI分选机器人,胡仓顺又爱又“恨”。

  手选工的工作环境较差,煤尘弥漫、噪音较大。员工工作时需要戴着口罩、帽子,塞着耳塞,而且一站就是12个小时,目不转睛地盯着矸石或原煤,并用手挑选。胡仓顺说,现在有了AI分选机器人,他再也不用那么辛苦了。

  说起“恨”,胡仓顺更多是舍不得。在手选工岗位上,他已经工作了10多年。虽然辛苦,但他热爱这份工作,其业务水平也得到了领导和工友认可。“没想到自己竟然被机器人替代,科技发展得太快了。”胡仓顺感慨颇深。

  手选工属于煤矿特种作业岗位。由于特种作业人员的工作环境比一般作业人员的工作环境艰苦、危险性高,像胡仓顺这样的男员工年满55周岁就可以退休。

  “不用等到55岁,有了这个机器人我现在就可以退休了。”胡仓顺开玩笑地说。

  的确,AI分选机器人的出现,让开滦集团林西矿业公司洗煤厂准备车间发生了翻天覆地的变化。

  走进准备车间,一台20米长的皮带运输机映入眼帘,AI分选机器人就“趴”在运输皮带上。机器人先将皮带上的原煤排成整齐有序的队列,然后进行实时识别,再由机械手抓取入仓。

  “整个车间不需要人员盯岗,只需一名员工定期巡视。”林西矿业公司洗煤厂党支部书记李海滨说,过去,他们一班安排两个人相互配合手选矸石,每天两班需要4个人。现在,手选工岗位取消了,员工转到了其他岗位。

  AI分选机器人的使用,减少了人员投入,更重要的是让员工摆脱了恶劣的工作环境。粉尘、噪音、高强度劳动影响员工身心健康,使用AI分选机器人可大大改善手选工作业环境,降低职业病发生率。

  有人会质疑:机器人可靠吗,能否完全替代人工,会不会乱抓乱取……

  AI分选机器人的应用效果打消了众多质疑。在实际应用中,AI分选机器人完全代替人工作业,其识别率和执行机构抓取率均实现95%以上,理论效率是人工手选效率的3倍,既安全又可靠。

  2018年,开滦集团多次组织相关技术人员参加全国煤矿机器人重点研发项目讨论会议,与同行业以及各科研院所的技术专家交流和沟通,学习先进经验。

  国内有关专家表示,煤矿灾害重、风险大、井下人员多、危险岗位多,研发应用煤矿机器人有利于减少井下作业人数、降低安全风险、提高生产效率、减轻矿工劳动强度,对推动煤炭开采技术革命、实现煤炭工业高质量发展、保障国家能源安全供应具有重要意义。

  1月9日,国家煤矿安全监察局正式公布《煤矿机器人重点研发目录》,对掘进、采煤、运煤、安控和救援5大类38种煤矿机器人分别提出了具体的研发应用要求,希望通过“机器换人”来实现煤矿作业的“少人则安、无人则安”。

  开滦集团研发的AI分选机器人就在《煤矿机器人重点研发目录》中。据了解,AI分选机器人采用最先进的AI机器视觉技术判别煤矸,用深度学习方法不断提高煤与矸石的识别率,并通过机械手进行快速分选,改变了员工站在生产线旁筛选煤矸的传统作业方式,实现了“机械化减人、自动化换人”。

  “我们的AI分选机器人基本符合目录中提出的研发应用要求。在全国人工智能煤矸分选技术研究领域中,开滦走在了最前面。”开滦集团相关负责人说。

  前不久,张伟和王春伟去看望正在岗位上的胡仓顺,提醒他到了新岗位要多学习技术,尽快适应工作,然后又来到洗煤厂准备车间,观察AI分选机器人的运行情况。

  张伟和王春伟是林西矿业公司洗煤厂的副厂长,分别主抓技术和机电工作,都是AI分选机器人研制的主要参与者。

  “研制人工智能机器人我们毫无经验,以前在网上看到过,没想到自己能参与,还获得了成功。”张伟至今还觉得不可思议。

  近两年的时间里,张伟和王春伟一心扑在AI分选机器人的研究上。“那时候,很多技术我们都不了解,需要请教合作方的技术人员。”王春伟说,遇到一些技术难题,他和张伟经常研究到深夜。

  在AI分选机器人整理列队的动力系统选择上,张伟和王春伟另辟蹊径。“开始,合作方提出的方案是用4台电机作为动力,可是安装空间不够,可靠性也较差。”张伟说,后来,他和王春伟研究决定选择气动系统,利用洗煤厂的压风机来提供动力,既方便又可靠,成本投入低。

  在之后的研制过程中,张伟还提出将原来的1米宽皮带增加到1.1米,这样更适合AI分选机器人的整理列队和抓取。

  “机器人的整个识别处理系统研制是由合作方承担,使用较为先进的工业照相机,并通过大数据分析进行识别标记。我们收集了3万多张煤炭和矸石的图片,通过分析灰度、亮度等参数建立大数据。”王春伟说,他们还请教了各专业院校专家,帮助完成机器人研制。

  目前,开滦集团林西矿业公司手选工岗位已完全由AI分选机器人代替。不久后,随着该机器人的全面推广应用,洗煤厂手选工岗位的工作效率将进一步提高,安全性也将增强。

 
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