矿用架空乘人装置专题研究报告

矿用架空乘人装置专题研究报告

强化底线思维，将安全可控贯穿智能制造创新发展全过程。加强安全风险研判与应对，加快提升智能制造数据安全、网络安全、功能安全保障能力，着力防范化解产业链供应链风险，实现发展与安全相统一。加快实施中小企业数字化促进工程，针对中小企业典型应用场景，推广一批符合中小企业需求的数字化产品和服务。支持专精特新小巨人企业发挥示范引领作用，开展装备联网、关键工序数控化、业务系统云化等改造，推动中小企业工艺流程优化、技术装备升级。依托数字化服务商，提供数字化咨询诊断、智能化改造、上云用云等服务。满足提高生产效率和产品良率、缩短研制周期等需要，建立复杂电磁环境下的企业通信网络和主动安全防护系统，实现企业内数据可靠传输；推进电子产品专用智能制造装备与自动化装配线的集成应用；开发智能检测设备与产品一体化测试平台；建设智能物流配送系统，优化生产经营决策系统。满足安全生产、降耗减碳、提质降本等需要，实施大集团统一管理下的多基地协同制造；探索人工智能技术应用，实现工艺流程优化、工序动态协同、资源高效配置和智慧决策支持；针对民爆、矿山、危化品等危险性较大企业推广少人无人作业，实施安全一体化监控；实施大型制造设备健康监测和远程运维，保证流程安全运行；打造全生命周期数据共享平台，实现全产业链优化。提高产品质量和安全性，满足多样化、高品质需求，大力推广面向工序的专用制造装备和专用机器人；支持供应链协同和用户交互平台建设，发展大规模定制；促进全产业链解决方案服务平台建设。促进区域智能制造发展。鼓励地方创新体系，探索各具特色的区域智能制造发展路径。推动跨地区开展智能制造关键技术创新、供需对接、人才培养等合作。鼓励地方、行业组织、龙头企业等联合推广先进技术、装备、标准和解决方案，加快智能制造进园区，提升产业集群智能化水平。支持产业特色鲜明、转型需求迫切、基础条件好的地区建设智能制造先行区，打造智能制造技术创新策源地、示范应用集聚区、关键装备和解决方案输出地。我国矿山机械制造行业发展概况矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械。包括采矿机械、选矿机械和提升设备等。矿山作业中应用的提升机、输送机、通风机和排水机械等都统称为矿山机械设备。矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。矿山机械面向能源、交通和原材料基础工业部门服务，主要任务为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。近年来，由于国家政策的转变以及基础设施建设的大力推进，我国矿山机械制造取得了长足进步，特别是国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业的发展，使得矿山机械制造业在未来具备了较大的发展空间。我国的矿山机械技术在世界上一直处于领先的地位。自从二十世纪八九十年代以来，国家一直重视矿山机械制造行业的发展。因此，从国外引进了许多先进的设备和技术，从中获取了先进的技术和经验。从那时起，矿山机械制造行业发展迅速，我国的经济水平急剧上升。随着新设备和新技术的不断引进，矿山的开发程度也越来越好。而且最近在科学上取得了进步，在矿山机械中增加了计算机元素，并在应用技术方面进行了创新。同时，国内矿山机械制造企业已经开始自主创新，自主研发，为矿山机械技术变革做出了重要贡献。在国家政策的推动下，近年来，我国煤矿机械化、智能化建设也取得不少进展。自2010年以来，我国煤矿采煤机械化程度逐步提高，2010年，我国煤矿采煤机械化程度为65．00%；据2020年1月全国煤矿安全生产工作会议的统计数据显示，截止至2019年末，全国煤矿采煤机械化程度已达到78．50%，全国已经建成200多个智能化采煤工作面；2020年，根据《煤炭工业发展十四五规划》目标，全国煤矿采煤机械化程度将达85．00%以上；2030年，根据《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》，我国采煤机械化程度将达到95．00%以上。在国家政策的引导和市场的驱动下，未来我国煤机行业智能化需求潜力巨大。矿山机械行业市场规模（一）我国煤炭市场规模我国是全球最大的煤炭生产国与消费国，2019年我国煤炭产量为3，698．00百万吨，同比上升4．00%；消费量为4，176．54百万吨，同比上升5．09%，较之煤炭行业去产能、调结构初期已呈现一定的回暖态势。根据中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》，到十四五末即2025年，我国煤炭产量将控制在41亿吨左右，相较2020年39．00亿吨的产量而言仍有一定的增长空间。受宏观经济增速下降以及国内煤炭行业自身转型升级的影响，煤炭行业发展于2015年跌入低点，2015年我国煤炭开采和洗选业利润总额为440．80亿元，仅为2011年利润总额的一成左右，但随着我国煤炭行业供给侧改革初见成效，行业效益回暖，2021年更是受疫情后工业复苏、市场需求旺盛而市场供给偏紧等因素影响，我国煤炭开采和洗选业利润总额攀升到了近十年以来的最高水平，达7，023．10亿元。随着国家煤炭供给侧结构性改革的不断推进，落后产能逐步淘汰，我国的煤矿数量也逐减，从2018年的5800处降到了2021年的4500处以内。尽管煤矿数量在降低，但得益于政策支持及技术创新等多重保障，煤矿智能化建设在加速进行，煤炭的单产在稳步提升，煤矿的采掘质量以及效率越来越高，安全体系也越来越完善。另一方面，根据国家能源局数据显示，平均每个煤矿的投资规模大约是2亿元以上，对于全国四千多处煤矿而言，预计智慧煤矿整体市场规模超万亿元。（二）我国矿山机械制造行业市场规模2017年以前，我国矿山机械产量整体呈增长趋势，2014年后均在700万吨以上，2017年达到高峰812．66万吨。近两年来，随着新能源行业的发展、干净能源概念的建立以及供给侧改革的推进，矿山机械制造行业的增速开始放缓。此外，由于成本上升、效益下滑、需求疲软等因素，2018年我国矿山机械产量出现大幅度的下滑，全年产量仅为504．88万吨，2019年行业运行态势有所改善，全年产量达到673．11万吨。2020年受到疫情影响，我国矿山专用设备产量为653．60万吨，同比下降19．50万吨。矿山机械制造产业在国民经济中占有支柱地位，于经济建设中的作用和贡献良多。无论是从我国矿山机械制造行业的市场发展现状，还是从全球产业运行态势来看，我国矿山机械制造行业正置身一个历史性的窗口期中。未来5-10年，是我国矿山机械制造企业全面或深入融入世界、与世界共同发展的重要时期，行业的发展前景较好。我国矿山机械的技术进步以及在价格、交货期等方面的优势促使矿山机械制造行业持续保持贸易顺差。根据头豹研究所统计，2015年以来我国矿山机械制造行业市场规模较为平稳，未来，伴随一带一路倡议的深入推进，我国矿山机械有望进一步打入国际市场，行业市场规模有望进一步扩大。（三）我国煤机行业市场规模在国家政策的推动下，近年来，我国煤矿机械化、智能化建设也取得不少进展。自2010年以来，我国煤矿采煤机械化程度逐步提高，据中国煤炭工业协会统计数据显示，我国大型煤炭企业采煤机械化程度由2010年的65%提高到2021年的85%。根据《煤炭工业十四五高质量发展指导意见》目标，2022年我国大型煤炭企业采煤机械化程度将提升至90%。随着我国采煤机械化的深入发展以及煤炭采掘行业的复苏，我国煤矿机械50强企业营业收入稳步提升，据煤炭机械工业协会统计数据显示，2021年，我国煤炭机械50强企业营业收入累计为1，321亿元，同比增加421．44亿元，同比增长46．85%。我国煤矿辅助运输行业发展概况运输是煤矿采、掘、机、运、通五大系统之一，一般分为主运输和辅助运输。煤矿井下除煤炭运输以外的人员、材料、设备等各种运输统称为辅助运输，煤矿井下辅助运输是煤矿运输系统不可或缺的一部分，辅助运输设备效率高低决定了运输时间长短，影响煤炭产量及机组利用率，辅助运输对整个煤矿运行系统有着十分重要的影响。煤矿辅助运输设备是在井下运送材料、设备和人员的设备，是煤矿运输系统中的重要组成部分。在我国的煤矿井下平巷运输时用机车运煤，设备、材料和人员也用机车运输，如果采用带式输送机运煤，则应设置专用的辅助运输设备。对于综采机组工作面来说，辅助运输也是一个重要的环节，因此综采机组在调换工作面时，整件的重量大，运量也大，还要求专用的时间短，而辅助运输设备就能满足综采机组的调换条件，并可以缩短机组调换工作面的占用时间，所以说辅助运输对于提高煤炭产量及机组的利用率有着重要的意义。目前，尽管我国的煤矿开采技术突飞猛进的发展，但是井下辅助运输除了少数的几个现代化超大型矿井采用了一些新型高效的辅助运输设备，国内大多数煤矿的辅助运输仍是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，与综采综掘等现代化系统很不相称，已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节，而且严重影响矿井全员效率和煤矿生产安全。近年来，我国一些新建大、中型矿井和改扩建矿井在这些方面进行了积极的实践和探索，并初步取得较好的效果。加速系统集成技术开发面向装备、单元、车间、工厂等制造载体，构建制造装备、生产过程相关数据字典和信息模型，开发生产过程通用数据集成和跨平台、跨领域业务互联技术。面向产业链供应链，开发跨企业多源信息交互和全链条协同优化技术。面向制造全过程，突破智能制造系统规划设计、建模仿真、分析优化等技术。推进新型创新网络建设。围绕关键工艺、工业母机、数字孪生、工业智能等重点领域，支持行业龙头企业联合高校、科研院所和上下游企业建设一批制造业创新载体。鼓励研发机构创新发展机制，加强数据共享和平台共建，开展协同创新。推动产业化促进组织建设，加快创新成果转移转化。建设一批试验验证平台，加速智能制造装备和系统推广应用。突破产品优化设计与全流程仿真、基于机理和数据驱动的混合建模、多目标协同优化等基础技术；增材制造、超精密加工、近净成形、分子级物性表征等先进工艺技术；工业现场多维智能感知、基于人机协作的生产过程优化、装备与生产过程数字孪生、质量在线精密检测、生产过程精益管控、装备故障诊断与预测性维护、复杂环境动态生产计划与调度、生产全流程智能决策、供应链协同优化等共性技术；5G、人工智能、大数据、边缘计算等新技术在典型行业质量检测、过程控制、工艺优化、计划调度、设备运维、管理决策等方面的适用性技术。开发基于信息模型和标准接口的可复用数据集成技术；制造装备、产品设计软件、管控软件、业务管理软件等之间的业务互联技术；面向产业链供应链协同的包含订单、质量、生产实绩等内容的企业信息交互技术；公有云、混合云和边云协同的灵活云化部署技术；涵盖设计、生产、管理、服务等制造全过程的复杂系统建模技术；基于模型的价值流分析和优化技术。煤矿辅助运输行业发展现状我国煤矿辅助运输机械化起步较晚，直至七十年代后期才开始这方面的研制工作。到目前为止，我国已先后研制成功并定型生产了一些新型高效的煤矿辅助运输设备，如猴车、单轨吊、卡轨车、胶轮车以及无极绳连续牵引车等。有些设备如猴车、卡轨车、胶轮车和无极绳連续牵引车，在我国许多煤矿生产实践中已经得到了推广应用，并产生了巨大的经济和社会效益。部分设备的主要技术性能也达到了国外同类产品的国际先进水平。但总的来看，设备种类还不多，未形成系列产品，产品质量也不稳定，某些技术性能尤其是可靠性有待进一步提高。目前除少数几个矿井外，绝大多数煤矿尚未实现从地面或从井底车场直至采区工作面端头不经转载的直达运输，而是分阶段运输。从井下材料、设备供应点到井下工作面使用地点，要经过多次转载。运输效率低，事故多，占用设备和用工人数也多。特别是采区的辅助运输机械化程度还相当低，这种状况长期未得到改变。另外，有些关键元部件如防爆低污染柴油机还不过关，减速机、油泵、油马达等还需要从国外进口，提高了设备的制造成本、销售价格偏高，从而妨碍了辅助运输设备的推广应用。矿山机械行业壁垒（一）矿山机械行业技术壁垒行业矿山轨道运输智能装备及配件，其自身研发与生产涉及电控系统、变频调速器、电池组、驱动部和液压系统等部件的研制、整合组装；其中电控系统的设计研究需要利用现代控制技术和现代控制理论完成；液压起吊系统需要雄厚的数学理论知识建立数学模型；电池组的研制需要熟练掌握电路原理及其电路图。因此行业产品的生产和研发人员不仅需要具备现代地质、电子、传感器、网络通信、计算机、工程、人工智能等多学科的知识背景，还需要防爆设计技术等专业技术，因此相关技术研发人员多为复合型人才，培养周期较长。（二）矿山机械行业资金壁垒矿山机械制造行业需要大量初始投资，其中固定资产投入主要包括大型厂房、加工设备、检测设备等；此外，行业下游多为大型煤炭企业，这些煤炭企业多为大型国企，其对产品采购、付款具有严格的审批程序，导致合同结算周期较长，应收账款普遍较高，要求企业必须拥有大量的营运资金，才能保证生产的正常运转。因此，投资矿山机械制造行业的企业必须具备强大的资金投入能力，行业存在较高的资金壁垒。（三）矿山机械行业人才壁垒因煤矿工作环境复杂多样，相应系统产品存在定制化特征，因此矿业机械设备制造供应商不仅需要掌握大量相关专业技术，还需要对产品的复杂应用环境及多样应用场景拥有深刻理解，对技术人员的专业素质要求较高。因此，进入本行业面临较高的人才壁垒。（四）矿山机械行业行业准入壁垒由于矿山机械设备的质量关系着煤矿生产人员的生命与安全，因此国家对矿用产品设置了严格的准入条件。行业需按照国家有关规定取得相应业务资质，如安标证、防爆证等，作为企业立足于行业的先决条件，企业需要在前期花费较多的资金和时间完成产品开