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——中國機電裝備維修與改造技術協(xié)會礦用設備分會
一、基本情況
煤碳機械主要用于煤炭開采中，按功能可分為露天開采設備及井下挖掘設備，其中露天開采設備主要為重型卡車、鏟運車等，井下開采挖掘設備包括綜采設備、洗選設備、安全設備、輔助設備等，若按價值量來區(qū)分，根據(jù)中煤協(xié)數(shù)據(jù)披露，綜采設備占比約60%~75%，占據(jù)煤礦機械市場主要份額。由于采煤機、刮板輸送機及液壓支架為煤機行業(yè)作為煤炭機械的核心設備，其服務壽命一般為5-8年，因此存在設備更新需求。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年行業(yè)市場規(guī)模達1416.3億元。
根據(jù)煤機使用壽命可以推算煤機設備將在2019-2024年之間迎來新一輪的更新?lián)Q代潮，在煤礦智能化與設備更新周期到來的雙驅動下，煤機企業(yè)近期將面臨更多的設備需求，或將進一步帶來更多的收益。就細分產品產量而言，根據(jù)中國煤炭機械工業(yè)協(xié)會報告，煤炭綜采設備主要由“三機一架”（掘進機、采煤機、刮板運輸機、液壓支架）構成，其中液壓支架價值量占比高達50%-60%，是煤炭綜采設備中最重要的機械設備。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年中國煤炭機械中采煤機、掘進機和刮板運輸機產量都有所下降，為621臺、1213臺和1609臺；液壓支架和皮帶輸送機產量有所上升，分別為66908和1331臺。
2020年3月國家能源局等八部門印發(fā)了《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》,2020年7月國家能源局發(fā)布了《關于開展首批智能化示范煤礦建設推薦工作有關事項的通知》，2020年國家煤礦安監(jiān)局連發(fā)兩條通知,對煤礦安全生產中的監(jiān)管監(jiān)察及責任主體進行了制度上的明確,并多處提及加快智能化建設。其中《關于落實煤礦企業(yè)安全生產主體責任的指導意見》指出,要加快推進智能化建設和危險崗位機器人替代,推進互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能同煤礦安全生產的深度融合。之后，山西、陜西、山東、內蒙古、貴州等?。▍^(qū)）先后印發(fā)的《關于加快全區(qū)煤礦智能化建設的實施意見》。提出推動智能化技術與煤炭產業(yè)融合發(fā)展,發(fā)揮智能化示范煤礦的引領帶動作用,加快煤礦智能化建設。整個行業(yè)聚焦到智能化發(fā)展方向上，并明確了建設目標,即到2021年年底建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦,初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運行技術體系,基本實現(xiàn)掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監(jiān)控。
根據(jù)國家能源局報告，2015年全國煤礦僅有3個智能化采掘工作面，2019年達到275個，到2020年全國智能化采掘工作面一共有494個，但是對比我國目前持續(xù)存在的4700家左右的煤礦，我國煤礦智能化發(fā)展仍處于較低水平，未來仍有較大的增長空間。
山西成立智能煤機裝備產業(yè)技術聯(lián)盟，規(guī)劃到2025年底，打造形成“智能煤機裝備千億產業(yè)基地”;河南計劃實施關鍵核心技術攻關，在智慧礦山成套裝備等領域，突破一批“卡脖子”技術，提升產業(yè)鏈創(chuàng)新整體能效。貴州將推動能礦機械等特種裝備制造業(yè)發(fā)展，加快六盤水、畢節(jié)等煤機產業(yè)基地建設……隨著煤礦智能化建設不斷提速，大型、高端裝備需求也愈加旺盛。根據(jù)平安證券預測，以每年增加1億噸智能開采產能，噸產能投資800元計算，煤機裝備占比約20%-30%，每年新增的智能化開采控制系統(tǒng)和綜采裝備投資有望達到200億元左右。
煤機裝備作為基礎支撐，事關煤礦智能化水平的高低。礦用設備技術改造升級，再制造提高使用壽命面臨新的大發(fā)展機遇，市場前景廣泛，將迎來煤機裝備行業(yè)歷史性跨越的難得發(fā)展機遇。再制造產業(yè)誕生后，產品的壽命周期就不僅要考慮產品的制造、使用和報廢處理三個階段，而且在產品設計時就充分考慮產品維護以及采用包括再制造在內的先進技術對報廢產品進行修復和再造，從而產品性能和價值得以延續(xù)。
二、存在問題
1.對煤機裝備智能化認識和理念不統(tǒng)一
機械化、自動化、信息化和數(shù)字化是智能化的基礎和內涵，對煤礦智能化認識和理念的不統(tǒng)一，本質上并不是對智能化概念的糾纏，而是因循守舊的保守思維與技術變革的不適應，在煤礦智能化發(fā)展尚不充分，一些技術裝備還不完善的初級階段，是自然會存在的分歧，全面否定和概念濫用是2種典型的表現(xiàn)形式，這與煤礦綜合機械化發(fā)展之初是一樣的。沒有扎實基礎理論支撐和行業(yè)標準作指導是其中重要原因之一。
2.煤礦智能化裝備水平發(fā)展不平衡
由于我國煤層賦存條件復雜多樣，不同煤層賦存條件礦井開展智能化建設的技術路徑、難易程度、效果等均不相同。目前，我國煤礦智能化發(fā)展不平衡，主要體現(xiàn)在：不同礦區(qū)智能化建設基礎不平衡;不同地區(qū)智能化建設水平發(fā)展不平衡;煤礦不同系統(tǒng)的智能化水平發(fā)展不平衡;智能化技術需求與技術發(fā)展現(xiàn)狀不平衡;軟件開發(fā)速度明顯滯后于硬件的投入不平衡;煤礦智能化相關投入與產出比不平衡。
3.智能化煤礦5G應用場景和生態(tài)匱乏
5G作為新一代信息技術，具有大帶寬、廣連接、低時延等顯著優(yōu)點，聯(lián)合網(wǎng)絡切片、邊緣計算等核心技術，可以為垂直行業(yè)帶來變革性的應用場景。煤礦5G應用經(jīng)過第一階段的探索和實踐取得了很多寶貴經(jīng)驗，但經(jīng)過第一階段的研究探索也總結發(fā)現(xiàn)了諸多實際問題;不同廠商的5G網(wǎng)絡系統(tǒng)架構不統(tǒng)一;5G應用場景有待挖掘;5G技術及終端生態(tài)匱乏。
4. 基礎工藝落后,技術進步緩慢。
目前，我國煤礦巷道掘進的機械化程度約為60%，普遍存在采掘失衡、掘支失衡等問題，巷道掘進智能化尚處于起步階段，主要表現(xiàn)在：掘進工作面空間狹小、作業(yè)工序復雜，掘、支、錨、運協(xié)同作業(yè)困難;截割與支護設備的可靠性、適應性有待提高;強干擾、高粉塵、狹長作業(yè)空間難以實現(xiàn)掘進設備的定姿、定位;智能化快速掘進相關技術與裝備投入低，技術進步緩慢。
5.智能化技術難以適應復雜工作面條件
截至2020年上半年，我國已經(jīng)建成不同類型、不同模式、不同效果的智能化綜采工作面338個，煤機裝備的可靠性及自適應控制技術有待突破;智能化開采技術對復雜煤層條件的適應性差，綜采設備群智能協(xié)同控制效果有待提升;工作面端頭支架、超前支架智能化水平較低;工作面上各類傳感器、攝像頭等相關感知信息的有效利用率較低，工作面設備的智能決策能力有待提升。
6.智能化巨系統(tǒng)兼容協(xié)同困難
智能化煤礦需要建設基礎應用平臺、掘進系統(tǒng)、開采系統(tǒng)等近百個子系統(tǒng)，是一個復雜的巨系統(tǒng)，不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)兼容、網(wǎng)絡兼容、業(yè)務兼容和控制兼容效果較差，難以實現(xiàn)系統(tǒng)間智能協(xié)同作業(yè)，主要表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)格式尚未實現(xiàn)統(tǒng)一；網(wǎng)絡通信協(xié)議兼容性差;業(yè)務系統(tǒng)兼容性較差;系統(tǒng)間協(xié)同控制兼容性差。
7.專業(yè)化技術改造人才儲備不足
煤礦裝備智能化專業(yè)技術人才不足，主要表現(xiàn)在：傳統(tǒng)管理模式難以適應智能化煤礦;煤礦缺少智能化專業(yè)職能部門;智能化煤礦從業(yè)人員整體技術水平偏低;智能化人才培養(yǎng)體系不健全;缺少專業(yè)化運維團隊。
8.技術改造產業(yè)融合度低，難以實現(xiàn)跨界融合發(fā)展。
煤礦裝備技術改造企業(yè)、主機制造單位、科研院所等相互之間科研轉化和技術共享應用壁壘嚴重存在。新技術、新材料、新工藝、新成果難以實現(xiàn)跨界融合發(fā)展。
9. 產業(yè)稅負率高，制約行業(yè)發(fā)展。
煤礦裝備再制造企業(yè)、新技術研究應用單位中，中小微企業(yè)占比較大。再制造工藝的成熟、技術鑒定、推廣與應用需要很長的時間周期、甚至很大資金支持，鑒于行業(yè)的特殊性，從事裝備再制造企業(yè)基本都是一般納稅人，可用于抵扣的進項費用有限，體現(xiàn)出企業(yè)稅負率較高，不利于行業(yè)發(fā)展。
三、建議與措施
1.建立技術標準與技術規(guī)范體系。貫徹國家新的《標準法》，充分發(fā)揮各種市場主體技術創(chuàng)新的積極性，引導行業(yè)樹立標準意識，建立技術標準與技術規(guī)范體系。
2. 發(fā)揮好行業(yè)協(xié)會的橋梁紐帶作用。充分發(fā)揮專業(yè)性行業(yè)協(xié)會介于政府與企業(yè)間的橋梁紐帶作用，積極作為，認真履職，促進行業(yè)間和行業(yè)內技術交流、技術成果共享。推動行業(yè)技術進步。
3.研發(fā)煤機裝備和機器人從設計到使用全生命周期管理系統(tǒng)，對設備全壽命過程的健康狀況進行管理與預測，并根據(jù)設備健康特征對維修策略進行決策并給出合理維修建議，從而實現(xiàn)對煤礦全工位機電設備健康智能管理。
3. 建議給予煤礦裝備再制造企業(yè)、新技術研究應用企業(yè)，適當?shù)呢敹愓咧С?，支持和鼓勵新技術、新材料、新產業(yè)、新工藝在行業(yè)不斷得到應用，推動再制造工藝水平進步。
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