對(duì)話李萍豐院士:過(guò)去扛炸藥現(xiàn)在“玩”算法,攻堅(jiān)智能爆破產(chǎn)業(yè)化

2025年09月19日 15:05   南方財(cái)經(jīng)全媒體集團(tuán)   伍素文
“炸藥包”化身“算法包”。

南方財(cái)經(jīng)記者伍素文 實(shí)習(xí)生鐘宸 廣州報(bào)道

作為礦山開(kāi)采的首要工序,爆破充當(dāng)著“破而后立”的重要角色。這份在行外人看來(lái)危險(xiǎn)性與觀賞性并存的工作,其實(shí)需要非常高的技術(shù)含量。

三十年前,李萍豐成為宏大爆破工程集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“宏大爆破”)一名爆破工程師。面對(duì)業(yè)主“要什么石頭(塊度)就要炸出什么石頭(塊度)”的要求,他把科研課題搬到施工一線,在無(wú)數(shù)次調(diào)查、試驗(yàn)與技術(shù)調(diào)整中凝練出精準(zhǔn)爆破的技術(shù)。由宏大爆破主導(dǎo)研發(fā)的“露天礦山精準(zhǔn)臺(tái)階爆破技術(shù)”,成為自然資源部《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄(2022版)》中唯一的爆破技術(shù)。

與礦石對(duì)話30余年,李萍豐帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)累計(jì)完成采礦、剝離巖石工程量300多億噸,以爆破賦能礦山上下游生產(chǎn)鏈,牽頭攻關(guān)取得一大批原創(chuàng)性成果,為國(guó)家大型海防工程、國(guó)家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、國(guó)家重大戰(zhàn)略資源開(kāi)采作出重大貢獻(xiàn)。如今,其身任教授級(jí)高級(jí)工程師、國(guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家、宏大爆破工程集團(tuán)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理兼總工程師、中國(guó)爆破行業(yè)協(xié)會(huì)專(zhuān)家委員會(huì)委員、中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),并于2023年9月榮獲俄羅斯工程院外籍院士稱(chēng)號(hào)。

現(xiàn)在,李萍豐有一半時(shí)間都會(huì)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),上山下井,日夜兼程。搞科研不服輸?shù)捻g勁,一直延續(xù)至今。

如果說(shuō)精準(zhǔn)爆破下,炸藥爆破巖石就像刀切豆腐一樣精準(zhǔn),那么智能爆破就是把這個(gè)過(guò)程變得看得清、有頭腦、更安全。由于危險(xiǎn)程度高、工序斷點(diǎn)多,爆破智能化研究和建設(shè)相對(duì)滯后。李萍豐正帶著團(tuán)隊(duì)研究第二代智能爆破裝備、完善AI悟空爆破大模型,持續(xù)攻堅(jiān)礦山開(kāi)采生產(chǎn)鏈智能示范工程。

“智能礦山全生產(chǎn)鏈場(chǎng)景在全世界都沒(méi)有先例,一旦完成就直接填補(bǔ)了世界空白。我們所做的,是讓爆破不再只是‘炸藥的學(xué)問(wèn)’,而是算法、數(shù)據(jù)與裝備融合的系統(tǒng)工程,讓每焦耳炸藥能量創(chuàng)造出幾何級(jí)價(jià)值。”李萍豐接受南方財(cái)經(jīng)記者專(zhuān)訪時(shí)表示。

近年來(lái),宏大爆破成立國(guó)內(nèi)首個(gè)“智能爆破研究中心”,初步建成了全球首個(gè)礦山開(kāi)采生產(chǎn)鏈智能示范工程,智能爆破、無(wú)人礦車(chē)、綠色低碳技術(shù)不斷落地,展現(xiàn)出礦服與民爆領(lǐng)域的硬核實(shí)力。在我國(guó)科技自立與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,他們的探索與堅(jiān)守,也是中國(guó)企業(yè)勇攀科技產(chǎn)業(yè)高峰的縮影。

推動(dòng)“炸藥包”化身“算法包”

南方財(cái)經(jīng):爆破領(lǐng)域有何科技趨勢(shì),廣東有何優(yōu)勢(shì)?

李萍豐:科技創(chuàng)新是礦山爆破行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎。當(dāng)前,本領(lǐng)域科技創(chuàng)新力顯著提升,主要集中在突破傳統(tǒng)爆破局限,向智能化、安全化、高效化、綠色化邁進(jìn)。

技術(shù)攻關(guān)聚焦的方向總體有三個(gè),一是人工智能和大數(shù)據(jù)在智能爆破應(yīng)用方面的研究,實(shí)現(xiàn)從“炸藥包”到“算法包”的智造躍遷、技術(shù)突圍。二是深空、深海、深地、極地等復(fù)雜環(huán)境資源開(kāi)發(fā),保障國(guó)家礦產(chǎn)資源安全。三是綠色低碳與資源安全高效利用仍是核心目標(biāo),服務(wù)國(guó)家長(zhǎng)期低碳發(fā)展與國(guó)家安全戰(zhàn)略。

廣東的人工智能與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有規(guī)模全國(guó)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力突出、技術(shù)攻關(guān)成果豐碩、應(yīng)用賦能成效明顯等優(yōu)勢(shì),高度契合國(guó)家“智能礦山”與“雙碳”戰(zhàn)略。傳統(tǒng)民爆和采礦服務(wù)業(yè)可通過(guò)依托廣東省人工智能生態(tài)多元化優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)制造業(yè)傳統(tǒng)短板,鍛造新優(yōu)勢(shì)。

宏大爆破獲批“非煤露天礦山安全智能開(kāi)采國(guó)家礦山安全監(jiān)察局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,同時(shí)也承擔(dān)“深地國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)”等數(shù)項(xiàng)國(guó)家及部委的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,這既體現(xiàn)出廣東在政策與科研支持上的優(yōu)勢(shì),也為智能礦山相關(guān)技術(shù)的持續(xù)突破和示范推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

南方財(cái)經(jīng):人工智能正為礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)帶來(lái)怎樣的加持?

李萍豐: 人工智能為礦山的開(kāi)發(fā)建設(shè)正帶來(lái)三大方面的改變。

一是推動(dòng)礦山機(jī)械裝備智能化升級(jí)。比如,智能混裝車(chē)和智能填塞車(chē)能夠利用遠(yuǎn)距離伸縮臂實(shí)現(xiàn)一鍵式裝藥、填塞,各項(xiàng)參數(shù)實(shí)時(shí)提取以及炸藥密度和封堵壓力精準(zhǔn)可調(diào);無(wú)線智能起爆裝備具備安全抗干擾、延時(shí)時(shí)間自動(dòng)尋優(yōu)等功能。系列智能裝備的成功研發(fā),實(shí)現(xiàn)了少人、精準(zhǔn)的爆破作業(yè)。

二是提高礦山本質(zhì)安全水平。比如,宏大爆發(fā)揮三十余年的技術(shù)和數(shù)據(jù)積累優(yōu)勢(shì),研發(fā)、推出“悟空爆破”大模型,強(qiáng)化智能裝備的自執(zhí)行能力,借助透明地質(zhì)探測(cè)以及爆破數(shù)字孿生技術(shù)的開(kāi)發(fā),從爆破地質(zhì)、穿爆等全部工序?qū)崟r(shí)再現(xiàn),到爆破飛石、爆破振動(dòng)等爆破效應(yīng)仿真預(yù)測(cè)和可視化監(jiān)控監(jiān)測(cè),爆破全過(guò)程看得清清楚楚,實(shí)現(xiàn)“開(kāi)盲盒式爆破”到“透明爆破”的轉(zhuǎn)變。

三是降低礦山整體能量消耗。比如,共享爆破和采選一體化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。宏大爆破在肇慶大排項(xiàng)目建成全球首座露天礦山全生產(chǎn)工序智能礦山場(chǎng)景,并成功入選國(guó)家礦山安全監(jiān)察局與工業(yè)和信息化部的礦山領(lǐng)域機(jī)器人典型應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)采礦、選礦多場(chǎng)景數(shù)據(jù)融合,實(shí)現(xiàn)全工序感知、互聯(lián)與協(xié)同,解決了“安全靠嚴(yán)管、生產(chǎn)靠經(jīng)驗(yàn)、協(xié)同靠人工”世界級(jí)礦山難題,為礦山貢獻(xiàn)智能安全高效的新模式。

未來(lái),我們希望智能爆破最終能實(shí)現(xiàn)“員工們穿著西裝打領(lǐng)帶,坐在辦公室按一個(gè)鍵,就能夠把礦產(chǎn)資源給開(kāi)采出來(lái)”的場(chǎng)景。

南方財(cái)經(jīng):礦山領(lǐng)域的技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化存在什么難點(diǎn)? 你有何建議?

李萍豐:最大的難點(diǎn)在于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完全,比如目前礦山設(shè)備多品牌、多代次,接口標(biāo)準(zhǔn)缺乏難以打通形成統(tǒng)一平臺(tái),可信數(shù)據(jù)不足造成大數(shù)據(jù)模型易用性和可用性有待提升,智能爆破事故責(zé)任界定缺乏法律框架等。

此外,智能化建設(shè)初期投入高、運(yùn)維成本高,短期內(nèi)難以體現(xiàn)降本增效效果,且礦企經(jīng)營(yíng)受外部市場(chǎng)環(huán)境影響較大,中小企業(yè)有顧慮。既懂AI/大數(shù)據(jù),又懂巖石力學(xué)和爆破工程的復(fù)合型人才也比較稀缺。

加速科技創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化,一方面需要推動(dòng)科技成果創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)化和工程化示范。通過(guò)融合新一代信息技術(shù)等,主導(dǎo)建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范工藝、設(shè)備、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字孿生模版,實(shí)現(xiàn)要素效率躍升(人、機(jī)、料、能),推動(dòng)傳統(tǒng)采礦爆破業(yè)由“資源依賴型”向“科技驅(qū)動(dòng)型”轉(zhuǎn)變。同時(shí),推動(dòng)完善“智能爆破/無(wú)人礦山”的責(zé)任與安全監(jiān)管規(guī)則等相關(guān)法律法規(guī)的完善。

另一方面,要將科研成果與現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵場(chǎng)景深度綁定,如遵守國(guó)家礦山安全監(jiān)察局對(duì)于礦山智能化和關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用要求,堅(jiān)持先落地、再拓展原則,通過(guò)智能鉆爆、無(wú)人礦卡、數(shù)字孿生與爆破效果、少人無(wú)人、綠色低碳等場(chǎng)景深度綁定,從傳統(tǒng)“賣(mài)設(shè)備/賣(mài)炸藥”走向“賣(mài)服務(wù)/賣(mài)智能化整體方案”。

與此同時(shí),人才與組織機(jī)制創(chuàng)新同樣重要。建立人工智能、采礦工程、爆破工程、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科融合跨學(xué)科團(tuán)隊(duì),持續(xù)加強(qiáng)科技研發(fā)投入與保障,推行“科研人員+工程師+礦山企業(yè)”聯(lián)合攻關(guān)模式,推動(dòng)科技創(chuàng)新場(chǎng)景化落地。推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,加強(qiáng)與高校院所合作,共建研發(fā)平臺(tái)與人才培養(yǎng)計(jì)劃,與科研院所、礦企共建利益共享機(jī)制。

還需推動(dòng)建立智能礦山、智能爆破評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),礦企通過(guò)分階段投入,降低風(fēng)險(xiǎn)和顧慮。先從單點(diǎn)場(chǎng)景(如爆破智能裝藥、無(wú)人運(yùn)輸)切入,再逐步擴(kuò)展全場(chǎng)景全工序全流程。主導(dǎo)建設(shè)一批“智能礦山、智能爆破”示范基地,樹(shù)立標(biāo)桿。

最后,還需要切實(shí)落實(shí)企業(yè)是科技創(chuàng)新的主體,在成果評(píng)價(jià)、成果獎(jiǎng)申報(bào)等方面給與政策傾斜。

 “現(xiàn)在搞科研更得心應(yīng)手”

南方財(cái)經(jīng):從業(yè)30年,你覺(jué)得現(xiàn)在搞科研和以前有什么不同?

李萍豐:現(xiàn)在搞科研比以前更得心應(yīng)手,裝備儀器、從軟件到硬件都越來(lái)越先進(jìn)。2003年我們研究精準(zhǔn)爆破的時(shí)候,還專(zhuān)門(mén)去香港買(mǎi)了一臺(tái)智能手機(jī),現(xiàn)在技術(shù)手段豐富多了,年輕科研人員的創(chuàng)新積極性也比較高。

我們當(dāng)年是扛炸藥、搞爆破出身,現(xiàn)在年輕人談的都是大數(shù)據(jù)、大模型、5G這些新技術(shù),可以說(shuō)是從“炸藥包”轉(zhuǎn)到“數(shù)據(jù)包”了,年輕人喜歡這個(gè)也愿意鉆研。企業(yè)對(duì)既懂工程現(xiàn)場(chǎng)、又會(huì)數(shù)據(jù)和大模型的人才求之若渴。

南方財(cái)經(jīng):當(dāng)前,國(guó)企推出了許多激勵(lì)企業(yè)科研人員創(chuàng)新的舉措,宏大爆破有何舉措及成效?

李萍豐:宏大爆破根據(jù)不同科研主體的性質(zhì)、屬性,逐步建立寬容失敗機(jī)制,并制定了相關(guān)配套政策,為高風(fēng)險(xiǎn)、高價(jià)值的科研探索保駕護(hù)航,助力科研創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。

首先,實(shí)施分級(jí)分類(lèi),精準(zhǔn)界定容錯(cuò)邊界。對(duì)前沿性、基礎(chǔ)性、顛覆性創(chuàng)新及首臺(tái)(套)研發(fā)等,給予較高失敗容忍度,探索備案豁免。

同時(shí),設(shè)立“寬容失敗特區(qū)”和專(zhuān)項(xiàng)基金,保障科研人員敢闖敢試。在此基礎(chǔ)上,我們構(gòu)建了以誠(chéng)信為基礎(chǔ)的柔性考核體系,完善科研信用記錄,營(yíng)造寬松環(huán)境。

最后,明確“可容”與“不可容”的界限,對(duì)違法違規(guī)行為嚴(yán)懲,對(duì)因先行先試導(dǎo)致的無(wú)意過(guò)失不予追責(zé),對(duì)符合科研規(guī)律的探索性失誤減輕或免責(zé)。

譬如,在自主研發(fā)國(guó)際首臺(tái)(套)現(xiàn)場(chǎng)混裝炸藥智能裝藥裝備的過(guò)程中,面對(duì)突發(fā)技術(shù)困境,原方案推翻后研發(fā)周期延長(zhǎng)8個(gè)月。經(jīng)公司組織論證,認(rèn)定問(wèn)題屬行業(yè)長(zhǎng)期難題且不可預(yù)見(jiàn),研發(fā)團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)顯著,最終給予備案式豁免待遇并對(duì)骨干進(jìn)行嘉獎(jiǎng),由容錯(cuò)基金支持激勵(lì)。現(xiàn)已推動(dòng)10噸乳化炸藥智能裝藥車(chē)與銨油裝藥車(chē)的成功研發(fā)并投入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

南方財(cái)經(jīng):近日《粵港澳大灣區(qū)內(nèi)地九市要素市場(chǎng)化配置綜合改革試點(diǎn)實(shí)施方案》發(fā)布。你對(duì)其中哪項(xiàng)舉措比較關(guān)注,結(jié)合你的研究和工作來(lái)講,將起到怎樣的作用?

李萍豐:這對(duì)我們國(guó)企科研人員而言,既是政策紅利,更是創(chuàng)新號(hào)角。結(jié)合宏大爆破的實(shí)踐,重點(diǎn)關(guān)注兩項(xiàng)舉措:一是職務(wù)發(fā)明成果收益分配機(jī)制改革,這直接關(guān)系到“誰(shuí)來(lái)創(chuàng)新”的動(dòng)力問(wèn)題;二是跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研中試平臺(tái)共建,這解決了“如何轉(zhuǎn)化”的路徑問(wèn)題。

首先,收益分配改革讓一線“微創(chuàng)新”落地生根。過(guò)去,項(xiàng)目部技術(shù)人員的創(chuàng)新多停留在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)或口頭建議層面,缺乏轉(zhuǎn)化動(dòng)力。新政明確“科研人員可享有不低于70%的成果轉(zhuǎn)化收益”,這為一線員工打開(kāi)了“創(chuàng)新變現(xiàn)”通道。

其次,中試平臺(tái)為一線技術(shù)提供“試錯(cuò)機(jī)會(huì)”。項(xiàng)目部員工最了解工程痛點(diǎn),但缺乏技術(shù)驗(yàn)證條件。政策支持的 “場(chǎng)景化中試平臺(tái)” 搭建了“工地需求—實(shí)驗(yàn)室研發(fā)—工程驗(yàn)證”的橋梁。

最后,政策與科技獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)聯(lián)動(dòng),讓一線創(chuàng)新“有榮譽(yù)、有奔頭”。近年來(lái)政策加大對(duì)“企業(yè)主導(dǎo)、基層參與”項(xiàng)目的支持傾斜力度,但是落實(shí)仍要跟進(jìn),通過(guò) “創(chuàng)新積分+獎(jiǎng)項(xiàng)申報(bào)”機(jī)制,鼓勵(lì)項(xiàng)目部員工參與研發(fā)。

未來(lái),宏大爆破在這兩項(xiàng)政策“雙輪驅(qū)動(dòng)”下,讓更多項(xiàng)目部員工從“技術(shù)使用者”成長(zhǎng)為“創(chuàng)新參與者”,真正實(shí)現(xiàn)“政策紅利—技術(shù)突破—工程落地—人才成長(zhǎng)”的良性循環(huán),為大灣區(qū)建設(shè)提供更安全、更高效、更綠色的爆破解決方案。

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