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　　通過科技創新引領產業創新，智能化提高了重型設備的生產效率與工作效率，優化了生產流程和資源配置。

　　體量比一個籃球場還大、還能實現遠程操控的礦用挖掘機；52秒即可下線一片軌道交通用車輪；沒有駕駛室、實現語音操作的純電動工程挖掘機……太原重型機械集團有限公司（下稱“太重集團”）緊跟市場需求和技術趨勢，不斷推動制造業高端化、智能化、綠色化發展。

　　8層樓高的挖掘機“活”起來

　　礦用挖掘機技術已經強到什么程度？一鏟斗的容量相當于一節多火車車廂的容量，高度相當于8層樓高，體量比一個籃球場還要大，總重量近2000噸，還能夠實現精準遠程駕駛，坐在辦公室里也能身臨其境地駕駛……從“我不會造”到“僅我會造”，聚焦技術攻關，研發團隊面對困境迎難而上，將“卡脖子”的技術轉化為“殺手锏”。

　　多年來，由于無法掌握核心技術，大型礦用挖掘機一直是自主研制的難題。

圖為太重工程挖掘機產業園，中挖上車線，正在進行裝配作業。王澤龍　攝

　　面對困境，太重集團迎難而上。“第一臺大型礦用挖掘機的成功經過了幾代人的努力。”60歲的太重集團電氣主任設計師劉曉星告訴記者。“當時面對的是從0到1、從無到有的問題，心里是很沒有底的。大型礦用挖掘機的控制系統應該怎么選擇與研發？應該怎么樣去變頻？這么大體量的機器，電機容量應該怎么控制？這些都不容許失敗，一旦失敗就是一個億的損失。”

　　電控系統是礦用挖掘機的核心技術，成功與否，全在電控系統。當時的研發團隊大膽嘗試，銳意創新，放棄了更為成熟的直流控制系統，開始突破更有發展前景的交流控制系統。

　　“國外在這方面一直采用的是直流控制系統，交流控制系統是一個空白的領域，但交流控制系統能夠實現平滑變速，效果一定是好于直流的，所以我們就咬牙，下決心研發交流控制系統。這不是一件容易的事，我們經過了無數次的計算、無數天的摸索，好在結果并沒有辜負大家的心血。”2006年，我國首臺WK-20大型礦用挖掘機試制成功，結束了我國2000萬噸以上體量的露天礦用挖掘機長期被國外壟斷的歷史。

　　從2006年開始，研發團隊不斷創新，持續對大型礦用挖掘機進行更新迭代。經過6年的研究，世界上斗容最大的大型礦用挖掘機終于在2012年成功下線。

　　“你可能感受不到這款電鏟（即礦用機械正鏟式電動挖掘機）鏟斗容量有多大，我給你看個視頻你就明白了。”劉曉星說著打開了現場作業的視頻。視頻里，在現場作業的工人還沒有挖掘機最下方履帶的一半高。

　　“設備的大型化并不是簡單的等比例放大，這其中涉及材料、力學、控制等方面的諸多難題，從設計、研發到加工裝配，上萬個零件都必須精雕細琢。10立方米體量的挖掘機重500噸，如果等比例放大，70立方米的挖掘機重量就將達到3500噸，而實際產品比這一數值輕了1500噸，以最低的耗材達到了最大的載荷。”太重集團技術中心礦山所電氣專業技術負責人范喜斌對記者說。

　　辦公室里開電鏟

　　幾百公里以外的國家電投內蒙古霍林河露天煤業股份有限公司南露天煤礦，身著白襯衣的電鏟司機長賈文濤坐在遠程操控室，精準操縱著5公里之外的大型礦用電鏟，不一會兒工夫，礦車就被裝滿了。

　　這是5G遠程操作大型礦用挖掘機的功勞。通過遠程操作，把人從電鏟上、露天礦山這種工作環境中解放出來，實現在辦公室里開電鏟。

　　記者在太重集團展覽中心體驗了這一過程，坐在駕駛位上操縱手柄，眼前的屏幕上，挖掘機即刻開始運作，幾乎感受不到時延，模擬震動感也十分真實。

　　太重集團智能采礦裝備技術全國重點實驗室智能化所所長岳海峰說：“我們的目標分為兩個階段，一是已經實現的遠程操作，二是實現完全的無人操作，制造出擁有‘智慧大腦’和‘強健體魄’的電鏟機器人，推動我國‘智慧礦山’的建設，引領露天采礦裝備和我國制造業的發展。”

　　智能化礦用挖掘機“出生”的背后是重重困難。

　　首先，礦山地形復雜，遠程控制需要極低時延，通信時延超過300毫秒，可能導致設備之間的碰撞，引發生產安全風險、造成重大經濟損失。其次，相比實地操作，遠程控制中駕駛員獲得的信息量不足，可能影響操作的精準。此外，在機器執行操作階段，并不能完全感知現場環境，容易出現卡頓、故障等風險。

　　岳海峰說，團隊用了兩年多時間，在機器感知—系統規劃—執行操作全過程中，摳問題、找原因、做修改，寫了上萬個代碼，最終研發出全鏈路140毫秒低時延傳輸、近180度裸眼3D沉浸式場景呈現、人工智能輔助一鍵精準控制、突發故障時安全性高的智控系統。

　　此外，礦用挖掘機加裝更多智能化設備，促進重型設備的互聯互通。借助數據分析和人工智能技術，設備能夠不斷學習和改進自身性能，適應不同的工作場景和需求。

　　岳海峰說，智能化應用大大減少工人的勞動強度，提高了生產效率。據測算，在相同工況下，這套系統平均每日作業時間能延長2個小時，整體作業效率較人工作業提高5%。

　　“燈塔工廠”打響名號

　　智能制造不僅僅是技術革新，更是生產模式的創新和變革。據山西省工信廳，省級財政已撥付超過5億元資金支持智能制造項目，拉動社會投資超過100億元。目前，山西省傳統制造業重點領域基本實現數字化制造，重點產業智能轉型取得明顯進展。

　　2024年10月8日，太重集團軌道公司獲評全球第一座軌道交通領域“燈塔工廠”，在人工智能和柔性自動化技術下，生產線僅需52秒就能下線一片軌道交通用車輪。

　　踏入太重軌道公司車輪廠二線，只覺熱浪撲面而來，一個個加熱爐、一只只智能機械手正在有條不紊地、流暢地進行作業。“以前在生產過程中，工人頻繁設定和調整加熱爐的爐溫，這不僅耗時耗力，而且難以確保溫度精準、加熱均勻，”該公司設備能源室主管王沛說，“現在有了智能燃燒控制系統的加持，加熱爐能夠自動精準地控制每一塊鋼坯的加熱溫度，減少缺陷率的同時提高了產品的產量。”

　　在研發過程中，團隊不斷提高生產效率和產品質量，通過無數次測試，將缺陷率降低了33%，產量提高了33%。“我們現在的車輪生產線，可稱全球技術先進，智能化和自動化水平非常高，年產車輪70萬片，生產效率領先世界。”該公司副總經理蘆樹成說。

　　人工智能以“智”賦能，讓太重集團實現了研發、制造、銷售、物流、售后全流程的數字“智造”，跑出了加速度，推動新質生產力發展。隨著智慧工廠投入使用，傳統優勢產品、戰略性新興產品和規模化批量產品三大板塊齊發力，太重集團的生產能力大大提升，已經具備生產300萬噸裝備或產品的能力。

　　此前傳統重型機械企業由于缺少市場概念，曾經一度面臨無米下炊的窘境；走向市場后，又因為重機產品普遍更重視社會效益而非企業效益，企業自身造血機能嚴重缺失，生存環境艱難。面對窘境，太重堅定以市場為導向，推動管理體制改革，加大科技開發與技術攻關投入。

　　為此，太重集團連續4年召開科技質量大會，累計投入研發資金40億元，年均增長25%。此外，還通過“揭榜掛帥”和“賽馬”機制，開展“卡脖子”技術攻關，攻克設計、工藝、智能化等多項關鍵核心技術。去年4月，太重集團在科技質量大會上拿出1854萬元重獎科技成果創新人才。“這對太重來說是史無前例，對一線科技人員是莫大的鼓舞。”太重集團太原重工技術中心主任助理馬立輝說。

　　“科技進步催動產業變革。行業已經發生了翻天覆地的變化，必須用新思路新技術去重塑流程和產品。”馬立輝說。大國重器，智勇雙全。如今的國產制造業，正在穩步向高端化、智能化、綠色化發展。