南方財經(jīng)記者伍素文 實習(xí)生鐘宸 廣州報道
作為礦山開采的首要工序,爆破充當(dāng)著“破而后立”的重要角色。這份在行外人看來危險性與觀賞性并存的工作,其實需要非常高的技術(shù)含量。
三十年前,李萍豐成為宏大爆破工程集團有限責(zé)任公司(以下簡稱“宏大爆破”)一名爆破工程師。面對業(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,在無數(shù)次調(diào)查、試驗與技術(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)約和綜合利用先進適用技術(shù)目錄(2022版)》中唯一的爆破技術(shù)。
與礦石對話30余年,李萍豐帶領(lǐng)團隊累計完成采礦、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,為國家大型海防工程、國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、國家重大戰(zhàn)略資源開采作出重大貢獻。如今,其身任教授級高級工程師、國務(wù)院特殊津貼專家、宏大爆破工程集團有限責(zé)任公司副總經(jīng)理兼總工程師、中國爆破行業(yè)協(xié)會專家委員會委員、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會副理事長,并于2023年9月榮獲俄羅斯工程院外籍院士稱號。
現(xiàn)在,李萍豐有一半時間都會在項目現(xiàn)場,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過程變得看得清、有頭腦、更安全。由于危險程度高、工序斷點多,爆破智能化研究和建設(shè)相對滯后。李萍豐正帶著團隊研究第二代智能爆破裝備、完善AI悟空爆破大模型,持續(xù)攻堅礦山開采生產(chǎn)鏈智能示范工程。
“智能礦山全生產(chǎn)鏈場景在全世界都沒有先例,一旦完成就直接填補了世界空白。我們所做的,是讓爆破不再只是‘炸藥的學(xué)問’,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)造出幾何級價值。”李萍豐接受南方財經(jīng)記者專訪時表示。
近年來,宏大爆破成立國內(nèi)首個“智能爆破研究中心”,初步建成了全球首個礦山開采生產(chǎn)鏈智能示范工程,智能爆破、無人礦車、綠色低碳技術(shù)不斷落地,展現(xiàn)出礦服與民爆領(lǐng)域的硬核實力。在我國科技自立與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,他們的探索與堅守,也是中國企業(yè)勇攀科技產(chǎn)業(yè)高峰的縮影。
推動“炸藥包”化身“算法包”
南方財經(jīng):爆破領(lǐng)域有何科技趨勢,廣東有何優(yōu)勢?
李萍豐:科技創(chuàng)新是礦山爆破行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心引擎。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。
技術(shù)攻關(guān)聚焦的方向總體有三個,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)境資源開發(fā),保障國家礦產(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)國家長期低碳發(fā)展與國家安全戰(zhàn)略。
廣東的人工智能與機器人產(chǎn)業(yè)具有規(guī)模全國領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)鏈競爭力突出、技術(shù)攻關(guān)成果豐碩、應(yīng)用賦能成效明顯等優(yōu)勢,高度契合國家“智能礦山”與“雙碳”戰(zhàn)略。傳統(tǒng)民爆和采礦服務(wù)業(yè)可通過依托廣東省人工智能生態(tài)多元化優(yōu)勢彌補制造業(yè)傳統(tǒng)短板,鍛造新優(yōu)勢。
宏大爆破獲批“非煤露天礦山安全智能開采國家礦山安全監(jiān)察局重點實驗室”,同時也承擔(dān)“深地國家科技重大專項”等數(shù)項國家及部委的重點研發(fā)項目,這既體現(xiàn)出廣東在政策與科研支持上的優(yōu)勢,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實基礎(chǔ)。
南方財經(jīng):人工智能正為礦山開發(fā)建設(shè)帶來怎樣的加持?
李萍豐: 人工智能為礦山的開發(fā)建設(shè)正帶來三大方面的改變。
一是推動礦山機械裝備智能化升級。比如,智能混裝車和智能填塞車能夠利用遠距離伸縮臂實現(xiàn)一鍵式裝藥、填塞,各項參數(shù)實時提取以及炸藥密度和封堵壓力精準(zhǔn)可調(diào);無線智能起爆裝備具備安全抗干擾、延時時間自動尋優(yōu)等功能。系列智能裝備的成功研發(fā),實現(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,研發(fā)、推出“悟空爆破”大模型,強化智能裝備的自執(zhí)行能力,借助透明地質(zhì)探測以及爆破數(shù)字孿生技術(shù)的開發(fā),從爆破地質(zhì)、穿爆等全部工序?qū)崟r再現(xiàn),到爆破飛石、爆破振動等爆破效應(yīng)仿真預(yù)測和可視化監(jiān)控監(jiān)測,爆破全過程看得清清楚楚,實現(xiàn)“開盲盒式爆破”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目建成全球首座露天礦山全生產(chǎn)工序智能礦山場景,并成功入選國家礦山安全監(jiān)察局與工業(yè)和信息化部的礦山領(lǐng)域機器人典型應(yīng)用場景。通過采礦、選礦多場景數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)全工序感知、互聯(lián)與協(xié)同,解決了“安全靠嚴管、生產(chǎn)靠經(jīng)驗、協(xié)同靠人工”世界級礦山難題,為礦山貢獻智能安全高效的新模式。
未來,我們希望智能爆破最終能實現(xiàn)“員工們穿著西裝打領(lǐng)帶,坐在辦公室按一個鍵,就能夠把礦產(chǎn)資源給開采出來”的場景。
南方財經(jīng):礦山領(lǐng)域的技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化存在什么難點? 你有何建議?
李萍豐:最大的難點在于行業(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,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)營受外部市場環(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,一方面需要推動科技成果創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)化和工程化示范。通過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,實現(xiàn)要素效率躍升(人、機、料、能),推動傳統(tǒng)采礦爆破業(yè)由“資源依賴型”向“科技驅(qū)動型”轉(zhuǎn)變。同時,推動完善“智能爆破/無人礦山”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)場關(guān)鍵場景深度綁定,如遵守國家礦山安全監(jiān)察局對于礦山智能化和關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用要求,堅持先落地、再拓展原則,通過智能鉆爆、無人礦卡、數(shù)字孿生與爆破效果、少人無人、綠色低碳等場景深度綁定,從傳統(tǒng)“賣設(shè)備/賣炸藥”走向“賣服務(wù)/賣智能化整體方案”。
與此同時,人才與組織機制創(chuàng)新同樣重要。建立人工智能、采礦工程、爆破工程、計算機等多學(xué)科融合跨學(xué)科團隊,持續(xù)加強科技研發(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,推動科技創(chuàng)新場景化落地。推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,加強與高校院所合作,共建研發(fā)平臺與人才培養(yǎng)計劃,與科研院所、礦企共建利益共享機制。
還需推動建立智能礦山、智能爆破評價標(biāo)準(zhǔn),礦企通過分階段投入,降低風(fēng)險和顧慮。先從單點場景(如爆破智能裝藥、無人運輸)切入,再逐步擴展全場景全工序全流程。主導(dǎo)建設(shè)一批“智能礦山、智能爆破”示范基地,樹立標(biāo)桿。
最后,還需要切實落實企業(yè)是科技創(chuàng)新的主體,在成果評價、成果獎申報等方面給與政策傾斜。
“現(xiàn)在搞科研更得心應(yīng)手”
南方財經(jīng):從業(yè)30年,你覺得現(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越先進。2003年我們研究精準(zhǔn)爆破的時候,還專門去香港買了一臺智能手機,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),可以說是從“炸藥包”轉(zhuǎn)到“數(shù)據(jù)包”了,年輕人喜歡這個也愿意鉆研。企業(yè)對既懂工程現(xiàn)場、又會數(shù)據(jù)和大模型的人才求之若渴。
南方財經(jīng):當(dāng)前,國企推出了許多激勵企業(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制,并制定了相關(guān)配套政策,為高風(fēng)險、高價值的科研探索保駕護航,助力科研創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。
首先,實施分級分類,精準(zhǔn)界定容錯邊界。對前沿性、基礎(chǔ)性、顛覆性創(chuàng)新及首臺(套)研發(fā)等,給予較高失敗容忍度,探索備案豁免。
同時,設(shè)立“寬容失敗特區(qū)”和專項基金,保障科研人員敢闖敢試。在此基礎(chǔ)上,我們構(gòu)建了以誠信為基礎(chǔ)的柔性考核體系,完善科研信用記錄,營造寬松環(huán)境。
最后,明確“可容”與“不可容”的界限,對違法違規(guī)行為嚴懲,對因先行先試導(dǎo)致的無意過失不予追責(zé),對符合科研規(guī)律的探索性失誤減輕或免責(zé)。
譬如,在自主研發(fā)國際首臺(套)現(xiàn)場混裝炸藥智能裝藥裝備的過程中,面對突發(fā)技術(shù)困境,原方案推翻后研發(fā)周期延長8個月。經(jīng)公司組織論證,認定問題屬行業(yè)長期難題且不可預(yù)見,研發(fā)團隊貢獻顯著,最終給予備案式豁免待遇并對骨干進行嘉獎,由容錯基金支持激勵。現(xiàn)已推動10噸乳化炸藥智能裝藥車與銨油裝藥車的成功研發(fā)并投入現(xiàn)場調(diào)試。
南方財經(jīng):近日《粵港澳大灣區(qū)內(nèi)地九市要素市場化配置綜合改革試點實施方案》發(fā)布。你對其中哪項舉措比較關(guān)注,結(jié)合你的研究和工作來講,將起到怎樣的作用?
李萍豐:這對我們國企科研人員而言,既是政策紅利,更是創(chuàng)新號角。結(jié)合宏大爆破的實踐,重點關(guān)注兩項舉措:一是職務(wù)發(fā)明成果收益分配機制改革,這直接關(guān)系到“誰來創(chuàng)新”的動力問題;二是跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研中試平臺共建,這解決了“如何轉(zhuǎn)化”的路徑問題。
首先,收益分配改革讓一線“微創(chuàng)新”落地生根。過去,項目部技術(shù)人員的創(chuàng)新多停留在經(jīng)驗總結(jié)或口頭建議層面,缺乏轉(zhuǎn)化動力。新政明確“科研人員可享有不低于70%的成果轉(zhuǎn)化收益”,這為一線員工打開了“創(chuàng)新變現(xiàn)”通道。
其次,中試平臺為一線技術(shù)提供“試錯機會”。項目部員工最了解工程痛點,但缺乏技術(shù)驗證條件。政策支持的 “場景化中試平臺” 搭建了“工地需求—實驗室研發(fā)—工程驗證”的橋梁。
最后,政策與科技獎項申報聯(lián)動,讓一線創(chuàng)新“有榮譽、有奔頭”。近年來政策加大對“企業(yè)主導(dǎo)、基層參與”項目的支持傾斜力度,但是落實仍要跟進,通過 “創(chuàng)新積分+獎項申報”機制,鼓勵項目部員工參與研發(fā)。
未來,宏大爆破在這兩項政策“雙輪驅(qū)動”下,讓更多項目部員工從“技術(shù)使用者”成長為“創(chuàng)新參與者”,真正實現(xiàn)“政策紅利—技術(shù)突破—工程落地—人才成長”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。