2023中國智能礦石行業(yè)研究報(bào)告

Part01 使命：響應(yīng)礦山行業(yè)的升級需求 P02目錄Part02 探路：加速智能礦山的建設(shè)進(jìn)程 P11Part03 賦能：找尋智能礦山的破局路徑 P22Part04 展望：研判智能礦山的發(fā)展趨勢 P28最古老的行業(yè)采礦業(yè)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是工業(yè)生產(chǎn)的能源與原材料來源。產(chǎn)活動(dòng)得以順利開展的基礎(chǔ)和前提；以煤礦開采為例：作為工業(yè)生產(chǎn)的重要能源來源，煤炭開采量的增長與全國GDP重要作用。固態(tài)礦液體礦礦石種類金屬礦17.68.12.2(8.1)20192020有色金屬開采方式礦物形態(tài)煤炭開采量增長率（%）GDP增長率（%）氣體礦黑色金屬露天礦井工礦非金屬礦石油與天然氣煤礦2017多類型的礦產(chǎn)資源支持各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展固態(tài)礦液體礦礦石種類金屬礦17.68.12.2(8.1)20192020有色金屬開采方式礦物形態(tài)煤炭開采量增長率（%）GDP增長率（%）氣體礦黑色金屬露天礦井工礦非金屬礦石油與天然氣煤礦2017（GB/T4754—2017）》，國家統(tǒng)計(jì)局。

采礦業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展生產(chǎn)息息相關(guān)20182021201820212022探尋新路徑傳統(tǒng)采礦行業(yè)需要找到新的發(fā)展破局路徑。過去一段較長時(shí)間里，農(nóng)林牧漁業(yè)和采礦業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值指數(shù)長期處于較低水平，落后于其他行業(yè)；題已成為當(dāng)前礦山生產(chǎn)的主要挑戰(zhàn)；為提升采礦業(yè)生產(chǎn)效率，行業(yè)需要找到適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展對采礦業(yè)升級新需求的發(fā)展路徑。 國內(nèi)部分主要產(chǎn)業(yè)增加值指數(shù)（2013-2020）建筑業(yè)采礦業(yè) 農(nóng)林牧漁業(yè) 制造業(yè) 信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)建筑業(yè)等第二產(chǎn)業(yè)相比也處于不利地位；等第二產(chǎn)業(yè)相比也處于不利地位；迫切需要尋找新的發(fā)展路徑，以有效提升生產(chǎn)效率。20132014201520162017201820192020Source：歷年國家統(tǒng)計(jì)年鑒。發(fā)展的癥結(jié)多重因素現(xiàn)狀挑戰(zhàn)，迫使礦山業(yè)主急需找尋新的破局路徑，提升企業(yè)經(jīng)營效率。采礦業(yè)過去的傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的訴求，這其中既有內(nèi)部原因的推動(dòng)，也有外部因素的影響。惡劣的工作環(huán)境 降本增效訴求 安全生產(chǎn)監(jiān)管內(nèi)因 外頻發(fā)的安全事故 短缺的技術(shù)人才

綠色環(huán)保要求Source：網(wǎng)絡(luò)公開資料。工作環(huán)境惡劣礦山作業(yè)常部署于偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，從業(yè)者工作條件艱苦，任務(wù)繁重。的能源與金屬行業(yè)產(chǎn)品；等健康隱患，對年輕的勞動(dòng)力而言是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。自然環(huán)境惡劣氣候多變通常位于山區(qū)、荒漠等地，自然環(huán)境惡劣氣候多變晝夜溫差大工況粉塵多，空氣質(zhì)量差易發(fā)生自然災(zāi)害Source：甲子光年智庫。

工作條件艱苦井下作業(yè)環(huán)境狹小、潮濕、悶熱、粉塵多設(shè)備噪音大經(jīng)常性接觸有毒氣體或放射性物質(zhì)容易發(fā)生職業(yè)病24小時(shí)輪班制，加班情況嚴(yán)重安全事故頻發(fā)生產(chǎn)安全事故控制仍存在改善空間，引入新興技術(shù)刻不容緩。以煤礦開采生產(chǎn)為例，通過多年的政策、監(jiān)管、技術(shù)、組織體系等多方面優(yōu)化，煤礦生產(chǎn)安全受到高度重視，生產(chǎn)事故的發(fā)生頻率在過去10到明顯控制，事故數(shù)量與傷亡人數(shù)持續(xù)下降；然而，近三年的事故數(shù)量降幅已不明顯，為打破當(dāng)前安全事故控制的瓶頸，須引入新技術(shù)和新體系進(jìn)行智能化變革，向“零事故發(fā)生率”繼續(xù)前進(jìn)。礦山易發(fā)生安全事故的主要原因作業(yè)強(qiáng)度大管理不規(guī)范技術(shù)裝備落后礦山易發(fā)生安全事故的主要原因作業(yè)強(qiáng)度大管理不規(guī)范技術(shù)裝備落后作業(yè)環(huán)境惡劣監(jiān)管不到位1049重大煤礦事故（起） 死亡人數(shù)（人）1049931729

831

598 503219224170123219224170123911682013201420152016201720182019202020212022

375 333

228 178 245Source：國家礦山安全監(jiān)察局。勞動(dòng)力短缺工作環(huán)境極為艱苦，加之勞動(dòng)力人口預(yù)計(jì)會(huì)繼續(xù)減少，采礦業(yè)將面臨嚴(yán)峻的招工難題。艱苦的工作條件與繁重的工作任務(wù)，導(dǎo)致年輕勞動(dòng)力不愿進(jìn)入采礦行業(yè)，目前近60%礦山工人為40歲以上人群；隨著國家人口出生率下降，未來可進(jìn)入采礦行業(yè)的勞動(dòng)力將進(jìn)一步減少，招工難題將愈發(fā)嚴(yán)峻；在勞動(dòng)力危機(jī)嚴(yán)重影響采礦業(yè)發(fā)展之前，通過技術(shù)手段推動(dòng)礦山作業(yè)少人化、無人化，將是促進(jìn)采礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。7.43

5.9

采礦業(yè)從業(yè)人員數(shù)量持續(xù)下降行業(yè)人才斷檔礦山行業(yè)的招工難，要更甚于人口自然增長率的降低行業(yè)人才斷檔礦山行業(yè)的招工難，要更甚于人口自然增長率的降低經(jīng)驗(yàn)豐富的熟練工與高管團(tuán)隊(duì)老化平均年齡顯著高于社會(huì)勞動(dòng)力平均年齡惡劣的工作環(huán)境中低層管理人員自發(fā)離開礦業(yè)工作壓力大，工作時(shí)間長，并不符合“Z世代”年輕人優(yōu)先考慮職業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)30歲及以下歲歲51歲以上6.534.93

5.58

3.78

1.45

0.34631 636 596 546 491 455 414 368 352 3452012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021Source：國家統(tǒng)計(jì)局，從業(yè)人數(shù)選取“采礦業(yè)城鎮(zhèn)單位從業(yè)人員數(shù)量”。企業(yè)追求降本重資產(chǎn)屬性與高成本投入，礦業(yè)企業(yè)經(jīng)營壓力大，降本增效的需求更加迫切。采礦業(yè)作為資產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè)，需要大量資本投入，導(dǎo)致企業(yè)承受巨大經(jīng)營壓力。因此，降低成本、提高效率的需求變得越發(fā)迫切；再加上逆全球化和經(jīng)濟(jì)下行的雙重壓力，降低成本和提升效率已經(jīng)成為采礦企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。 下行對需求的負(fù)面影響經(jīng)濟(jì)下行壓力 下行對需求的負(fù)面影響經(jīng)濟(jì)下行壓力勞動(dòng)力成本能源成本開采難度加大，開采成本更高成本上漲壓力34.70%

20.30%

-12.10%

8.90%

礦產(chǎn)品價(jià)格在2018 礦產(chǎn)品價(jià)格在2018再度回落影響企業(yè)收入水平價(jià)格波動(dòng)壓力 環(huán)保監(jiān)管 到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)安全環(huán)保壓力2018 2019 2020 2021 2022Source：部分主要礦業(yè)上市企業(yè)年報(bào)。礦山誕生智能化需求智能礦山是未來礦山建設(shè)的關(guān)鍵途徑，有望妥善解決當(dāng)下采礦行業(yè)面臨的各種難題。惡劣的工作環(huán)境頻發(fā)的安全事故安全生產(chǎn)監(jiān)管綠色環(huán)保要求

短缺的技術(shù)人才降本增效訴求

礦山生產(chǎn)作業(yè)：少人/無人化逐步提升礦山數(shù)字化水平逐步提升礦山數(shù)字化水平打造更高水平智能化礦山礦山生產(chǎn)經(jīng)營：數(shù)字化/智能化Source：甲子光年智庫。Part01 使命：響應(yīng)礦山行業(yè)的升級需求 P02目錄Part02 探路：加速智能礦山的建設(shè)進(jìn)程 P11Part03 賦能：找尋智能礦山的破局路徑 P22Part04 展望：研判智能礦山的發(fā)展趨勢 P28礦山需要數(shù)字化變革外部環(huán)境變化和內(nèi)部經(jīng)營挑戰(zhàn)共同推動(dòng)采礦行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在下游行業(yè)均在進(jìn)行數(shù)字化變革的大環(huán)境下，作為原材料和能源的供應(yīng)者，采礦業(yè)也必須緊跟產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的步伐；外部環(huán)境的變化（環(huán)境壓力、商品價(jià)格、供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)）與內(nèi)部的經(jīng)營挑戰(zhàn)（勞動(dòng)力短缺、技術(shù)應(yīng)用和競爭），革命，大力推進(jìn)智能化建設(shè)，以應(yīng)對未來的各種經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。數(shù)字化變革分布圖（按行業(yè)）在亞太經(jīng)濟(jì)增長結(jié)構(gòu)中，約50在亞太經(jīng)濟(jì)增長結(jié)構(gòu)中，約50造、采礦、TMT、金融等行業(yè)；這些行業(yè)在過去2-3年中面臨更多來自外部環(huán)境社會(huì)力正在推動(dòng)采礦行業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)：/環(huán)保壓力、市場價(jià)格波動(dòng)、供應(yīng)鏈中斷（逆全球化）…內(nèi)部威脅：技能/勞動(dòng)力短缺、新技術(shù)應(yīng)用與競爭…發(fā)展挑戰(zhàn)。Source：Delloite,CloudImperative–AsiaPacific’sunmissableopportunity.數(shù)字化水平落后采礦業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程已經(jīng)開啟，但整體水平相對落后。產(chǎn)經(jīng)營模式和管理理念，導(dǎo)致數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)難以與其進(jìn)行有效融合；雖然采礦業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程已有抬頭趨勢，但當(dāng)前的數(shù)字化程度仍不足10%；礦山數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、傳感器設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)初步具備，為未來軟件廠商的進(jìn)入提供了廣闊的發(fā)展空間。國內(nèi)細(xì)分行業(yè)數(shù)字化程度的變動(dòng)趨勢：采礦業(yè)基本墊底 國內(nèi)外采礦業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對比借鑒美國采礦技術(shù)最先進(jìn)國家露天采礦裝備大型化、自動(dòng)化、智能化程度領(lǐng)先大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)美國采礦技術(shù)最先進(jìn)國家露天采礦裝備大型化、自動(dòng)化、智能化程度領(lǐng)先大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在礦業(yè)生產(chǎn)與管理中加拿大礦業(yè)大國+礦業(yè)強(qiáng)國極限、惡劣采礦環(huán)境與深井采礦技術(shù)領(lǐng)先澳大利亞采礦軟件與專業(yè)技術(shù)雙重領(lǐng)先強(qiáng)大的設(shè)計(jì)與采礦控制軟件能夠覆蓋生產(chǎn)全流程大幅提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，降本增效提升礦業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度（持續(xù)進(jìn)行中）促進(jìn)科技創(chuàng)新，優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)（產(chǎn)業(yè)數(shù)字化）提高礦產(chǎn)品附加值，鼓勵(lì)礦業(yè)海外投資（走出去）借鑒采礦業(yè)數(shù)字化程度低：比較各行業(yè)的數(shù)字化水平，采礦業(yè)僅比農(nóng)林牧漁業(yè)略高提升礦業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度（持續(xù)進(jìn)行中）促進(jìn)科技創(chuàng)新，優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)（產(chǎn)業(yè)數(shù)字化）提高礦產(chǎn)品附加值，鼓勵(lì)礦業(yè)海外投資（走出去）借鑒加速趨勢出現(xiàn)：隨著礦山作業(yè)數(shù)字化的價(jià)值開始顯現(xiàn)，采礦業(yè)數(shù)字化水平在2018年后開始加速Source：劉波等《中國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化程度的測算與分析》，李海婷《國外礦業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及其借鑒》。驅(qū)動(dòng)因素：政策政策監(jiān)管對安全生產(chǎn)高要求，加快推進(jìn)礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)范。時(shí)間部門政策文件關(guān)鍵內(nèi)容2020年2月發(fā)改委、能源局、應(yīng)急部、煤礦安監(jiān)局等八部委《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦開拓、采掘(剝)、運(yùn)輸、通風(fēng)、洗選、安全保障、經(jīng)營管理等過程智能化運(yùn)行。2020年4月工信部、發(fā)改委、自然資源部《有色金屬行業(yè)智能工廠（礦山）建設(shè)指南（試行）》推動(dòng)5G新技術(shù)與有色礦山的融合創(chuàng)新；應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)提升信息系統(tǒng)學(xué)習(xí)與認(rèn)知的能力，利用AR/VR等技術(shù)形成人機(jī)混合增強(qiáng)智能。2021年4月自然資源部《智能礦山建設(shè)規(guī)范》（報(bào)批稿）對金屬、非金屬礦山、煤礦等礦產(chǎn)資源確立了智能礦山建設(shè)的一般原則，規(guī)定了在地質(zhì)與測量、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量、礦產(chǎn)資源開采、選礦、資源節(jié)約與綜合利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、智能協(xié)同管控等方面實(shí)現(xiàn)智能化做了基本要求。2021年6月能源局、礦山安全監(jiān)察局《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》堅(jiān)持分類建設(shè)和分級達(dá)標(biāo)相結(jié)合，建立健全智能化煤礦建設(shè)、評價(jià)、驗(yàn)收與獎(jiǎng)懲機(jī)制。2021年10月礦山安全監(jiān)察局《礦山安全先進(jìn)適用技術(shù)裝備推廣與落后技術(shù)裝備淘汰目錄管理辦法（試行）》推廣礦山安全先進(jìn)適用技術(shù)裝備（安全性能優(yōu)良，智能化程度高或者實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)、工藝、材料、裝備），淘汰落后技術(shù)裝備（指安全性能差、可靠性低，嚴(yán)重危及礦山生產(chǎn)安全的技術(shù)、工藝、材料、裝備）2022年4月國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)《“十四五”國家安全生產(chǎn)規(guī)劃》提出煤礦和非煤礦機(jī)械化、智能化的具體要求，并設(shè)立“工礦商貿(mào)就業(yè)人員十萬人生產(chǎn)安全事故死亡率下降20%、煤礦百萬噸死亡率下降10%”的目標(biāo)。2022年12月礦山安全監(jiān)察局《非煤礦山安全監(jiān)管監(jiān)察信息化總體發(fā)展規(guī)劃（2022-2024年）》深刻把握全球信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展趨勢，積極引入大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與非煤礦山安全監(jiān)管監(jiān)察業(yè)務(wù)的深度融合。2023年8月礦山安全監(jiān)察局《礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系框架。礦山監(jiān)管政策不斷推出 用不用Source：公開資料整理。

問題已經(jīng)解決

用什么？ 怎么用？

現(xiàn)在需要解決的問題驅(qū)動(dòng)因素：增效礦山業(yè)主對信息化的重視程度提升，愿意對礦山智能化建設(shè)持續(xù)投入。礦企對數(shù)字化建設(shè)的投入，一方面是出于政策安全監(jiān)管方面的要求，另一方面則是出于礦山生產(chǎn)經(jīng)營降本增效方面的需求；景對人力的需求，并實(shí)現(xiàn)流程規(guī)范化，降低勞動(dòng)力雇傭成本與管理成本。煤礦智能化將帶來投資回報(bào)率的提升提升3-5%收入回收率煤礦智能化將帶來投資回報(bào)率的提升提升3-5%收入回收率總產(chǎn)量提升3-5%提升5-10%利潤提升3-5%備件消耗 減少提升2-3%投資回報(bào)維護(hù)提升2%減少資產(chǎn)Source：麥肯錫，行業(yè)專家訪談，甲子光年智庫整理。新建礦山 智能化投資比例：＞10%時(shí)間跨度可達(dá)10年以上智能化投資比例：≈3-5%降本增效的目的，實(shí)施數(shù)字化改造時(shí)間跨度可達(dá)10年以上智能化投資比例：≈3-5%降本增效的目的，實(shí)施數(shù)字化改造減少3%運(yùn)營支出固定資本管理費(fèi)用減少5%減少減少3-5%流動(dòng)資本庫存減少2-3%既有礦山山運(yùn)營的實(shí)際效果希望看到數(shù)字化、智能化建設(shè)對礦山運(yùn)營的實(shí)際效果驅(qū)動(dòng)因素：產(chǎn)研越來越多年輕采礦工程人才投身智能采礦專業(yè)。礦山智能化建設(shè)迫切需要既理解礦山業(yè)務(wù)、又掌握信息技術(shù)的復(fù)合型人才；盡管中國正處于工程師紅利期，但能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字技術(shù)與礦山實(shí)際場景深度融合的高端技術(shù)人才仍相對稀缺；在采礦工程類本科生穩(wěn)定招生1.2萬人的背景下，2022年智能采礦專業(yè)招生數(shù)量較2021年增長4倍多，該趨勢有助于礦山“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新體系的打造。1.21.11.21.21.051.21.11.21.21.051.151.181.2444%10%2%-10%-15%4%30%2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022石油工程工程采礦工程專業(yè)類招生礦物加工工程智能采礦工程其他Source：公開資料整理，甲子光年智庫。驅(qū)動(dòng)因素：技術(shù)以人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能裝備為代表的新一代信息技術(shù)正在融入礦山場景。智能裝備、傳感器技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算、5G持續(xù)提升礦山智能化水平，助力礦企業(yè)主安全生產(chǎn)，降本增效。自動(dòng)化/

新一代信息技術(shù)落地迅速，礦山場景應(yīng)用有望加速機(jī)器人/智能裝備

大數(shù)據(jù)

處理分析海量礦山數(shù)據(jù)，支持各環(huán)節(jié)、功能的實(shí)現(xiàn)對礦山環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)的全面監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集打通人、機(jī)、物的數(shù)據(jù)鏈條，跑通數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素輔助/智能生產(chǎn)調(diào)度、提升決策能力

傳感器（多類型）礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人工智能

新一代信息技術(shù)助推礦山智能化

AR/VR云計(jì)算

礦山數(shù)字孿生，于虛擬世界中進(jìn)行操作培訓(xùn)、遠(yuǎn)程操控等靈活可選配的計(jì)算、存儲(chǔ)服務(wù)確保礦山通信網(wǎng)絡(luò)的高速率、大容量、穩(wěn)定性、低延遲Source：網(wǎng)絡(luò)公開信息整理。2.3.4驅(qū)動(dòng)因素：技術(shù)隨著礦山硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善，智能化軟件技術(shù)將有更多用武之地。和“怎么用”；隨著礦區(qū)光伏電站、5G通信基站、邊緣計(jì)算設(shè)備、傳感器與智能終端等硬件不斷進(jìn)入，礦山的數(shù)字化/智能化建設(shè)已經(jīng)基本完成“硬件”的鋪設(shè)，轉(zhuǎn)向“軟件”的賦能與升級；因此，在硬件基礎(chǔ)設(shè)施之上的軟件生態(tài)，以及人工智能等技術(shù)的融合應(yīng)用，將成為未來智能礦山建設(shè)的持續(xù)發(fā)力點(diǎn)。數(shù)字礦山基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與升級 智能礦山軟件設(shè)施與功能開發(fā)計(jì)算 云計(jì)算與邊緣計(jì)算 充足的算力與資源池化 智慧巡檢功能網(wǎng)絡(luò) 4G/WiFi——5G通信基站各類傳感器（雷達(dá)、攝像頭）感知 路側(cè)感知設(shè)備執(zhí)行 無人駕駛礦卡其他礦用裝備

穩(wěn)定高速的網(wǎng)絡(luò)連接全方位、高頻率感知與礦區(qū)物聯(lián)網(wǎng)裝備智能化、無人化

數(shù)字孿生礦山MIM系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析功能AI智能決策系統(tǒng)Source：甲子光年智庫整理。智能礦山發(fā)展階段礦山智能化是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，每一次升級的背后是效率的提升和人工的降低?？v覽礦山技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，礦山的智能化可以分為五個(gè)階段，分別是原始階段、機(jī)械化階段、信息化階段、數(shù)字化階段和智能化階段。智能化階段字化轉(zhuǎn)化與模擬實(shí)時(shí)采集礦山生產(chǎn)信息字化轉(zhuǎn)化與模擬實(shí)時(shí)采集礦山生產(chǎn)信息實(shí)現(xiàn)礦山的數(shù)字孿生在數(shù)字礦山的基礎(chǔ)上，管理、安全等實(shí)時(shí)把控業(yè)到智能化決策通過人工智能技術(shù)，自我制定/優(yōu)化生產(chǎn)規(guī)劃根據(jù)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行自我安全檢查原始階段

節(jié)用到大量機(jī)械設(shè)備節(jié)用到大量機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化人力消耗得到極大縮小提升

信息化階段主要依靠人力開采主要依靠人力開采應(yīng)用簡單工具無現(xiàn)代化技術(shù)引入開采效率低，安全性無法得到保障~1980年Source：甲子光年智庫。

80-90年代

90-10年代

10-20年代

2020年~智能礦山技術(shù)架構(gòu)打造分層的、數(shù)據(jù)要素全流通的智能礦山系統(tǒng)架構(gòu)體系。綜合管控平臺

全流程的數(shù)據(jù)流動(dòng)，支撐頂層業(yè)務(wù)決策安全監(jiān)管模塊 智能巡檢模塊 決策指揮模塊

數(shù)據(jù)對外能耗分析模塊 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模

經(jīng)營管理模塊

商業(yè)服務(wù)技術(shù)中臺 業(yè)務(wù)中臺 數(shù)據(jù)中臺數(shù)據(jù) 礦山工業(yè)上 互聯(lián)網(wǎng)

移動(dòng)應(yīng)用平臺GIS平臺微服務(wù)平臺

區(qū)塊鏈平臺

采掘業(yè)務(wù)機(jī)電業(yè)務(wù)運(yùn)輸業(yè)務(wù)

安監(jiān)業(yè)務(wù)調(diào)度業(yè)務(wù)洗選業(yè)務(wù)

大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)集市層

匯總分析層明細(xì)數(shù)據(jù)層指令指下傳 云計(jì)算平臺與分 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺析

存儲(chǔ)設(shè)備接入

分析 計(jì)算 網(wǎng)絡(luò) 發(fā)與設(shè)備影子 設(shè)備鑒權(quán) 規(guī)劃引擎 執(zhí)行邊緣層

邊緣計(jì)算設(shè)備 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) 邊緣物聯(lián)代理接入層

智能數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)

以太網(wǎng)絡(luò)

WiFi 4G網(wǎng)絡(luò) 5G網(wǎng)絡(luò)感知&執(zhí)行層

生產(chǎn)設(shè)備 作業(yè)人員 礦用車輛 生產(chǎn)環(huán)境全流程的數(shù)據(jù)流動(dòng)，支撐頂層業(yè)務(wù)決策Source：王國法等《智慧礦山技術(shù)體系研究與發(fā)展路徑》。智能礦山行業(yè)圖譜智能礦山建設(shè)處于初級階段，廠商在各自生態(tài)位各司其職。智能礦山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與綜合管控礦山GIS 無人駕駛運(yùn)輸/礦卡無人駕駛科技公司 主機(jī)廠

礦山智能裝備 智能巡檢5G網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 5G專網(wǎng)服務(wù)運(yùn)營Source：公開資料，甲子光年智庫整理。Part01 使命：響應(yīng)礦山行業(yè)的升級需求 P02目錄Part02 探路：加速智能礦山的建設(shè)進(jìn)程 P11Part03 賦能：找尋智能礦山的破局路徑 P22Part04 展望：研判智能礦山的發(fā)展趨勢 P28通信基建先行穩(wěn)定的5G通信網(wǎng)絡(luò)，是智能礦山運(yùn)行必要的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。WiFi、4G、WIA-PA/FA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多種問題，提供大帶寬、高可靠、低時(shí)延、可移動(dòng)的通信網(wǎng)絡(luò)，賦能智慧礦山應(yīng)用；不同于運(yùn)營商對C端消費(fèi)者的公網(wǎng)產(chǎn)品，礦山5G支持礦山應(yīng)用。無線通信協(xié)議礦山應(yīng)用弊端WiFi網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定，存在安全風(fēng)險(xiǎn)無線通信協(xié)議礦山應(yīng)用弊端WiFi網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定，存在安全風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)專用無線網(wǎng)絡(luò)(WIA-PA/FA,WirelessHART等)部署成本高3G/4G無線帶寬不足，實(shí)時(shí)性不足

礦山5G專網(wǎng)，為智慧礦山建設(shè)提供穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)通信5G網(wǎng)絡(luò)通信在礦山的優(yōu)勢大帶寬5G網(wǎng)絡(luò)通信在礦山的優(yōu)勢大帶寬低時(shí)延高可靠可移動(dòng)智慧礦山應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層

5G專網(wǎng)

以太網(wǎng)絡(luò)上行容量增強(qiáng)精準(zhǔn)定位上行容量增強(qiáng)精準(zhǔn)定位無線切片空口低時(shí)延高可靠保障

本安 本安 本安 本手機(jī) 集群 電話 音

供 通 皮 采電 風(fēng) 帶 掘安全監(jiān)控瓦溫粉濕 一斯度塵供 通 皮 采電 風(fēng) 帶 掘安全監(jiān)控Source：ZTE中興《5G智慧礦山網(wǎng)絡(luò)解決方案白皮書》。

通訊聯(lián)絡(luò)

安全監(jiān)測礦山數(shù)字孿生體數(shù)字孿生是礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要途徑，也是礦山無人化運(yùn)營的數(shù)字基礎(chǔ)。時(shí)同步和互操作的運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)礦山經(jīng)營少人/無人化的最終目標(biāo)；礦山數(shù)字孿生需要經(jīng)歷多個(gè)發(fā)展階段，實(shí)時(shí)可操作的“完全體”還有待礦山智能化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展。階段特點(diǎn)形似，不神似階段特點(diǎn)形似，不神似部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)之間多個(gè)層次的幾何模型GIS與MIM技術(shù)的數(shù) 難分真假，實(shí)時(shí)同步據(jù)融合，具備靜態(tài)、 可實(shí)現(xiàn)對數(shù)字孿生設(shè)動(dòng)態(tài)的特征描述 備的調(diào)配和操作開采APP 安防APP 運(yùn)維生產(chǎn)工作人員&決策管理人員（安全環(huán)境）

礦山數(shù)字孿生的三個(gè)發(fā)展階段數(shù)字孿生礦山第一階段虛擬礦山第二階段動(dòng)態(tài)礦山第三階段孿生礦山預(yù)計(jì)規(guī)模實(shí)現(xiàn)時(shí)間2023年2025年2030年主要特征 可視化 實(shí)時(shí)同步 實(shí)時(shí)互操作數(shù)字孿生礦山操作系統(tǒng)數(shù)字孿生礦山基礎(chǔ)設(shè)施（數(shù)字孿生化）地質(zhì)環(huán)境 地表設(shè)施 設(shè)備系統(tǒng)Source：工業(yè)4.0研究院《數(shù)字孿生礦山白皮書》。

創(chuàng)新應(yīng)用

勘探開采的可視化、預(yù)測性維護(hù)

亞實(shí)時(shí)或?qū)崟r(shí)的安全監(jiān)測控制，并可輸出一些關(guān)鍵指令

實(shí)時(shí)的地質(zhì)環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控，靈活的資源調(diào)配和控制需求業(yè)務(wù)由點(diǎn)及面從需求最大的業(yè)務(wù)場景開始，切入礦山智能化建設(shè)。對于露天礦場開采而言，礦石與廢料土方運(yùn)輸占據(jù)整個(gè)礦山生產(chǎn)成本的大頭，部分露天礦山的運(yùn)輸成本高達(dá)50%（運(yùn)輸基建成本占比更高），因此降低土方運(yùn)輸成本是智慧無人化礦山建設(shè)的重要切入點(diǎn)；智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧決策系統(tǒng)有了可行性。礦區(qū)無人運(yùn)輸：抓住成本最重的環(huán)節(jié)運(yùn)輸基建成本占比≈60%運(yùn)輸基建成本占比≈60%采裝運(yùn)輸成本占比＞50%無人駕駛對運(yùn)輸成本的降本效應(yīng)礦區(qū)無人駕駛運(yùn)輸在于西澳實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用降本效應(yīng)明顯，近50%

無人駕駛技術(shù)的落地正在成為打開智能礦山的“一扇門”卡車破碎站協(xié)同卡車排棄協(xié)同卡車電鏟協(xié)同智慧巡檢系統(tǒng)數(shù)字孿生系統(tǒng)設(shè)備健康管理5G與MEC應(yīng)用生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)卡車破碎站協(xié)同卡車排棄協(xié)同卡車電鏟協(xié)同……推動(dòng)管理模式變革 提升數(shù)據(jù)采集能力 帶動(dòng)數(shù)字基建發(fā)展Source：創(chuàng)元研究，行業(yè)專家訪談。全流程智能化從生產(chǎn)作業(yè)工序出發(fā)，通過數(shù)字孿生與AI技術(shù)推動(dòng)礦山作業(yè)的智能化與無人化。通過對地質(zhì)測量、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量、采礦、選礦、資源節(jié)約與綜合利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等各要素實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化和協(xié)同化管控，建設(shè)露天礦山智能化具備感知、分析、推理、判斷、決策能力的現(xiàn)代化智能礦山。露天礦山智能化穿孔 爆破 鏟裝 運(yùn)輸 排巖 破碎/選洗 回填三維地質(zhì)建模 無人駕駛運(yùn)輸 邊坡/尾礦監(jiān)測 智能分揀設(shè)備設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) 皮帶傳輸無人巡檢井工礦智能化掘

采 運(yùn) 選 尾 填遠(yuǎn)程/無人掘進(jìn) 設(shè)備遠(yuǎn)程遙控 無人巡檢機(jī)器人 智能分揀設(shè)備 環(huán)境修復(fù)綜合協(xié)調(diào)管控智能化地質(zhì)與測量工作 礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量管理 礦產(chǎn)資源開采工作 選礦加工 資源節(jié)約與綜合利用 生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)與礦山生產(chǎn)經(jīng)營的整體結(jié)合Source：公開資料整理。智能礦山出海智能裝備與軟件廠商積極出海，打造標(biāo)桿案例是出海“方法論”核心。智能礦山廠商出海有兩個(gè)選擇：一是向歐美國家發(fā)達(dá)國家進(jìn)發(fā)，憑借高性價(jià)比與優(yōu)秀的產(chǎn)品性能，在有更高利潤率的市場站住腳跟；二是向東南亞、非洲、拉美等地區(qū)進(jìn)駐，跟隨“一帶一路”戰(zhàn)略，為中字頭能源礦企賦能；市場機(jī)遇歐美市場采礦業(yè)數(shù)字化市場機(jī)遇歐美市場采礦業(yè)數(shù)字化意識與接受度高產(chǎn)品的附加值更高礦區(qū)的數(shù)字基礎(chǔ)條件更好一帶一路沿線跟隨“一帶一路走出國門的大型礦業(yè)企業(yè)數(shù)字化快速發(fā)展，有增長空間全球礦業(yè)仍處于：

資源全球化配置時(shí)代

智能礦山廠商的出海“方法論”，打造標(biāo)桿案例是核心出海挑戰(zhàn)市場競爭環(huán)境出海挑戰(zhàn)市場競爭環(huán)境更激烈本土運(yùn)營與合規(guī)本土運(yùn)營與合規(guī)客單價(jià)相對低廉本土化建設(shè)海外渠道滿足合規(guī)要求

國內(nèi)市場跑出成績后，在海外打造標(biāo)桿項(xiàng)目展示產(chǎn)品與運(yùn)營對海外市場的“適配性”軟件維護(hù)需要本土運(yùn)營團(tuán)隊(duì)做好海外客戶與國內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的溝通銜接硬件（如礦卡）銷售需要本土的維保團(tuán)隊(duì)可借助已經(jīng)建立好渠道的跨國企業(yè)（如主機(jī)廠）了解并滿足當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證要底線Source：行業(yè)專家訪談。Part01 使命：響應(yīng)礦山行業(yè)的升級需求 P02目錄Part02 探路：加速智能礦山的建設(shè)進(jìn)程 P11Part03 賦能：找尋智能礦山的破局路徑 P22Part04 展望：研判智能礦山的發(fā)展趨勢 P28行業(yè)需要標(biāo)準(zhǔn)指引政策監(jiān)管壓力下，礦企“怎么做”智能化，需要更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)來指引。指標(biāo)”這些具體問題仍然缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，礦山智能化建設(shè)難以做到“有的放矢”，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)需求迫切；目前國家礦山安全監(jiān)察局已經(jīng)著手推動(dòng)智能礦山標(biāo)準(zhǔn)體系，為未來礦山的智能化建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)指引。相關(guān)部門推動(dòng)制定《礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系》 頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌規(guī)劃各業(yè)務(wù)領(lǐng)域各業(yè)務(wù)領(lǐng)域、的標(biāo)準(zhǔn)體系框架具備科學(xué)性、指導(dǎo)性、系統(tǒng)性和前瞻性Source：國家礦山安全監(jiān)察局《礦山智能化標(biāo)準(zhǔn)體系框架》。智能化建設(shè)是“資產(chǎn)投入”看待礦山的智能化建設(shè)投入的方式，正在從“純粹財(cái)務(wù)支出”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y產(chǎn)性質(zhì)投入”。礦山的開采是一項(xiàng)長周期的投入，根據(jù)礦山及礦儲(chǔ)量的規(guī)模，一般礦山的生命周期短則10年，長則30需要全面涵蓋礦山基建、數(shù)字化設(shè)施的投入、生產(chǎn)采掘的規(guī)劃等；從長期視角看，要形成觀念上的轉(zhuǎn)變，即礦山數(shù)字化/智能化的建設(shè)投入不應(yīng)被視為單純的財(cái)務(wù)支出，而更應(yīng)該是一種資產(chǎn)投入，其目的在于幫助礦業(yè)企業(yè)以更低的成本、更高的效率、更安全的方式，帶來持續(xù)的管理和經(jīng)營效益。實(shí)際效果短期效果，實(shí)際效果短期效果，多為當(dāng)年、次年數(shù)據(jù)成為資產(chǎn)，產(chǎn)生長期效益條目 財(cái)務(wù)支出 資產(chǎn)投入條目財(cái)務(wù)支出資產(chǎn)投入性質(zhì) 日常運(yùn)營經(jīng)費(fèi)開支 獲取形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)的投入，有長期價(jià)值性質(zhì)日常運(yùn)營經(jīng)費(fèi)開支獲取形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)的投入，有長期價(jià)值折舊攤銷會(huì)計(jì)處理 當(dāng)期費(fèi)用 按照資本化計(jì)算，折舊攤銷

追求長期效益投入創(chuàng)造的長期效益。

推動(dòng)變革管理有利于資產(chǎn)管理新模式程要追求礦山生產(chǎn)經(jīng)營場景數(shù)字資產(chǎn)的形成Source：行業(yè)專家訪談，甲子光年智庫。

打造數(shù)字平臺，積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)，釋放數(shù)據(jù)要素價(jià)值提升礦企核心競爭力建設(shè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)

企業(yè)核心競爭力數(shù)字化催生新的商業(yè)模式推動(dòng)新的模式與生態(tài)的形成，加速現(xiàn)代化礦山建