Tech100 | 剑指智慧矿山终局、中科慧拓发布矿山智能运载机器人载山CarMo
载山CarMo在露天煤矿
4月，AI大模型热度依旧，但星舰低调的首次试射依然吸引了全球的目光。
作为载人火星之旅的第一步，短期内能否成功倒显得不那么重要。用第一性原理来看，这是一件必须要做的事情，虽然很难，前行的路径也必然会经历曲折，但也只有坚定不疑才可能达成愿景。
去年8月，马斯克在一次国际能源会议上发表讲话称，中短期内他为自己设定的目标是实现特斯拉的自动驾驶方案FSD大范围商业落地、以及SpaceX的星舰能够成功入轨。
同时，马斯克表示，向可持续能源和可持续经济的过渡需要几十年才能完成，这是全世界所面临的最大挑战。
由此可见，在马斯克的未来版图中，自动驾驶、可持续能源与星舰同等重要。
5月5日，中科院自动化研究所、国际先进技术应用推进中心、中国矿业大学（北京）内蒙古研究院、中科慧拓联合举行了面向矿山安全保障的智能运载机器人载山CarMo 首台套成果发布会。
CarMo是Carry Mountains的缩写，寓意移山，与中科慧拓的智慧矿山操作系统——愚公YUGONG一脉相承。
如果没有参照物、没有比例尺，载山CarMo像极了一件拼装完成的乐高；而开在布满了粗线条空无一人的露天煤矿坡道上时，它又像是穿越到了超现实的科幻中。
中国工程院院士，中国矿业大学(北京)校长葛世荣在发布会上表示：今天的发布会不仅是发布一项成果，而是凭借科技创新，让清洁、低碳、智能、安全的矿山生产迈向一个新高度。这是一个标志性的新起点，祝愿成果快速落地深根，打造露天矿山运载机器人的制造基地，弯道超车或是换道超车，超过小松、超过卡特彼勒，使我们国家在露天矿装备，尤其是智能装备制造上能够快人一步、先人一招、高人一筹，取得丰硕的成果。
作为此次载山CarMo的孵化转化实施单位，中科慧拓已经在智慧矿山、矿区自动驾驶领域深耕多年，载山CarMo也承载了中科慧拓在自动驾驶领域的前沿探索，以及对于智慧矿山终局的深度思考。
1 做难而正确的的事
自动驾驶本身就是一座高耸入云的险峰。
在自动驾驶领域Waymo的地位不用赘述，其前首席执行官John Krafcik在接受英国《金融时报》采访时曾说：“这真是非同寻常，自动驾驶比发射火箭并将其送入地球轨道所面临的挑战要更大，因为必须一遍又一遍安全地完成它。”
John Krafcik是Waymo真正商业化的奠基人，2015年在谷歌自动驾驶团队的创始成员们纷纷离职创业之时，John Krafcik临危受命，带领无人驾驶汽车项目Waymo One走向商业化，也见证了Waymo的估值达到惊人的1750亿美元，相当于当时的两个大众、四个福特。
在自动驾驶赛道中，有着林林总总或千亿、或万亿规模的应用场景。但规模和价值并不对等，因为有的场景是锦上添花，有的则是雪中送炭。
矿山自动驾驶是典型的雪中送炭，尽管条件最恶劣，而且设计、实施、工程化、产业化都面临着重重难题，但商业化进度始终处于领先位置。
中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中国自动化学会监事长、中科慧拓首席科学家王飞跃教授在发布会谈到：未来一定要实现虚实分工，才能从工业社会走向智业社会，我们正在给全世界树立如何智能采矿的标杆，载山CarMo作为全新的机器人矿工，是虚实结合的重要一环，智慧矿山是中科慧拓、中科院、中国矿大(北京)共同的目标。
载山CarMo是一款面向未来的产品，它构建在智慧矿山操作系统愚公YUGONG之上，其动力模块可根据使用场景不同和运营经济性需求，在纯电和氢能之间切换，可广泛用于露天金属矿山、非金属矿山，散货杂货码头等多场景的重载物料运输。
载山CarMo在露天煤矿
作为一款真正意义上正向设计、天生适配无人驾驶系统的新能源矿山运输设备，载山CarMo具有原生的智能和无人化特性，无人驾驶系统前装设计，彻底取消了驾驶舱，大幅降低了设计周期和制造成本，甚至可以和普通矿用宽体车比拼价格。
首先，载山CarMo保证了作业流程的绝对安全。
并且，载山CarMo全系采用清洁能源，在“碳达峰、碳中和”的长期目标驱动下，无论是纯电、或是氢能的智能运载机器人在节能减碳方面所能达到的效能是“1+1>2”。
与传统的人工生产运输作业流程相比，智能运载机器人载山CarMo本身零尾气排放。而在，愚公操作系统和智能平台的加持下，人工智能、平行控制理论、智能云计算等前沿技术不但可以使得每一趟运输路线都做到最优化，更可以实现科学合理的生产调度和排期管理，在微观和宏观层面都实现效率提升，进而大幅减少碳排放。
2 三个抓手 - 操作系统、平台、载体
矿山自动驾驶和智慧矿山的意义不仅仅在于安全、效率、碳排放等维度，ESG是更公允的评价方式。
在世界经济论坛和埃森哲此前发布的一份研究报告显示，到2025年，智慧矿山的数字化投入将为各类矿业企业（G）、社会（S）以及环境（E）带来4250亿美元的价值，而智慧矿山的大盘中，无人驾驶技术无疑占据着举足轻重的地位。
中科慧拓从创业伊始，对于中国智慧矿山未来商业模式即有“三个阶段”的判断，智能运载机器人载山CarMo的问世，将加速其进入第三阶段的进程。
中科慧拓CEO陈龙谈到：中科慧拓的目标是为矿山提供全链条无人化智能化服务，彻底对矿山进行智慧化改造。在这个阶段，我们先要给矿山提供一套矿山工业智联网平台操作系统，通过这个操作系统，矿山的现场监督管理、调度优化、生产计划，甚至战略方向、决策规划，我们都可以参与，矿山生产的各个环节都和我们系统打通。这样改造之后，这个矿山就不仅仅是一座平台矿山了，而是一座真正的数字化无人智慧矿山。
载山CarMo发布现场
建设智慧矿山是一项超级复杂的系统工程，需要引入大量数字化工具，还要对接原有系统的各种细枝末节。但智慧矿山是国家战略资源安全保障体系的重要组成部分，是资源可持续发展的重要基石，是化解高危行业风险的根本途径。
为了达到数字化、智能化的制高点，数据是核心中的核心，而载山CarMo将是形成数据闭环的关键。
此前，中科慧拓在首席科学家王飞跃教授30余年智能控制领域研究经验的指导下，以其世界首创的ACP平行理论为支撑，打造出全机型、多矿种、全场景适配的智慧矿山操作系统——愚公YUGONG，这是慧拓的第一个抓手。
现在，中科慧拓正在YUGONG的基础上，构建平台级的工业智联网PaaS能力，承载智慧矿山的数据中心、应急中心、管理中心和调度中心这四大功能。过去所积累的成熟算法，再结合最新的AI大模型应用，中科慧拓的第二个抓手也已经初具规模。
下一步，随着作为载体的载山CarMo实现大范围商业化落地，数字资产将成为智慧矿山5.0时代的增长引擎，而这也是中科慧拓第三个抓手。
近年来，中科慧拓参与了八成全国十大煤矿的智慧矿山无人化项目，同时在冶金、有色、水泥行业也分别打造了具有标杆意义的商业落地项目，已经形成了完备的数据治理、算法和模型能力，未来的智慧矿山将极大依赖于激活这些数字资产的价值。
据陈龙透露，即将陆续有500-600台载山CarMo投入矿山一线运营。而在本次发布会的签约环节，甲方代表们表现踊跃，现场达成的合作意向超过200台。
3 载山CarMo是机器人还是车
一年前，百度发布了L4级自动驾驶能力的汽车机器人RT6，其25万的成本引起了不小的轰动，对比上一代产品大幅下降了一半，而原因主要归功于RT6针对场景进行了深度定制。RT6专注出行市场，大幅精简了驾驶员相关配置，驾驶舱的仪表盘、中控屏、方向盘等都不再需要，更主要的是从底盘线控到域控制器都都可以打破桎梏，这无疑将节省大量的成本。
这也是从概念到全新的正向设计方案落地，机器人和车的最大区别。智能机器人更关注场景的本质需求，一旦迈出这一步，机器人可以更加模块化、更加易于定制、更加适合敏捷迭代。
葛世荣院士在发布会上谈到：今天发布的成果是智能化矿山装备的新起点，首台套无驾驶舱的智能运载机器人载山CarMo和波士顿动力的机器狗极其相似，只是四足换成了轮子，但在技术含量上足以媲美，兼具自主性、控制性、智能性，是通向未来智能矿山之路的智能装备。
马斯克也有着同样的观点，在他看来特斯拉终究是一家机器人公司，有了FSD加持，汽车和两足、四足机器人之间的界限可以彻底打通。
具体到智慧矿山场景，本次载山产品研发负责人，中科慧拓联合创始人、副总裁，技术中心总经理田滨认为：不同于由传统有人驾驶矿车后装改造的无人矿车，载山CarMo是原生为安全、低碳、高效而做的正向设计，更提高了整个系统的鲁棒性。
对于矿区而言，智能运载机器人所能提供的不止是实现安全员下车，从可量化数据看，尽管在全球范围内矿山数字化、智能化已经持续了很多年，但智能运载机器人或将在降本增效减排方面实现一次质的飞跃。
从行业公开报道可知，国际矿业巨头力拓2008年就启动了“未来矿山”计划，在铁矿重要产区皮尔巴拉部署智能化生产运输，使得矿区总用工量减少了1/3，装载、运输成本下降了15%。
另一家大矿商淡水河谷则在自动驾驶领域投入了长达6年的研究与测试，于2019 年，其布鲁库图矿区13辆卡车采用后装改造的方式，成为巴西首个自动化运营的矿山。
淡水河谷的数据显示，自动驾驶卡车的油耗较人工驾驶降低11%，每年每辆车可减少二氧化碳排放4300吨。此外，轮胎的使用寿命延长了35%，较预期高10%。
载山CarMo目前已在真实场景试运行超过半年，经测算单车每年可以减少1200吨碳排放。对照每吨柴油产生3.1吨二氧化碳，1200吨碳排放等于近400吨柴油，按近期柴油按每吨8880元的价格计算，每辆车减排的价值即对应约360万元，其减排所带来的ESG价值已远超减员、降低轮胎磨损、减少后期维保等价值。
载山CARMO在露天煤矿
据共研产业咨询《2023-2029年中国宽体矿车市场调查与投资前景评估报告》数据显示，目前国内宽体矿车市场集中度高，市场竞争集中在国内矿山生产设备企业，2021年纳入统计的宽体矿车总销量为18196台，据行业数据2023年将增长到30000台。
随着未来载山CarMo这类新能源智能装备的市场渗透率不断提升，每年将实现惊人的ESG数据，不但能帮助采矿企业大辐降低能源损耗以及车辆运营成本，更将实现难以估量的社会价值。
而载山CarMo作为智能机器人的另一大优势是，不需要复杂的调试就能适配各类矿种，无论是露天矿还是井工矿，以及露天矿细分所包括的煤炭、有色、铁矿及水泥矿，中科慧拓都已经具有完备的无人驾驶商业化运行数据，也因此才能够定义载山CARMO这样一个全新的物种。
去年，中科慧拓代表中国首次实现了矿山无人驾驶技术的出海，成功落地于泰国SCG 水泥项目。本次发布会上陈龙表示，与南美、非洲、澳洲以及“一带一路”沿线国家基于载山CARMO的合作已经在有序推进中。
4 尾声：走进Mining5.0，用第一性原理看智慧矿山终局
正如ChatGPT问世之后，业界都开始聚焦AGI（通用人工智能）的实现路径。AI得以放眼终局，作为人工智能重要应用场景的自动驾驶同样应该着眼未来。而对于智慧矿山而言，终局现在已经愈发清晰。
马斯克善于使用第一性原理，以终为始地结构行业和赛道。中科慧拓也在牢牢把握三个抓手，用终局来标注智慧矿山每个阶段需要达成的目标。
借助载山CarMo实现数据闭环之后，数据作为AI能力的基石，其价值将无限放大。在自动驾驶领域，算法和传感器趋同已经是行业共识，但数据则不然。在矿山这样有着超高准入门槛的封闭场景，获得大量真实数据是算法迭代升级的唯一途径，因此形成数据闭环将加快构筑壁垒的速度。
《2023智慧矿山自主运输产业白皮书》启动编写
王飞跃教授用更形象的比喻对智慧矿山终局做出了阐述，他把未来的智慧矿山简化为AM、PM、EM三种模式：AM早晨模式，也就是自监督模式Autonomous Modes，相当于每天80%的时间都是全自动运行状态；PM下午模式，对应平行模式Parallel Modes，通过云端和边缘端互动，用15%的时间来解决一些长尾问题；如果问题远程解决不了，则进入EM模式Emergency Modes，也可以理解为专家模式，最多有5%的问题需要真人参与，解决完成则依次切换成PM、AM模式。
陈龙表示：中科慧拓正在与来自各个领域的合作伙伴们共建Mining5.0时代，以矿山大模型、场景工程、矿山操作系统为底座，构建强管控平台下“矿山机器人+工业智联网”的智慧矿山，从而实现矿山从工业自动化到知识自动化的推进，进而迈向智慧矿山的终局。作为一家致力推进能源数字化智能化发展的科技企业，中科慧拓已发展成为一家以AI为底座的能源服务提供商和新能源制造商。
“载山CarMo每走一公里，就更聪明一公里。”陈龙充满信心的说。