本刊記者 朱逸慧 董盈盈|文
回顧北京霍里思特科技有限公司發展之路,清華起家,數十年X射線研發經驗,頂尖技術夯實發展基礎。展望未來,把握時代發展脈搏,厚積薄發,持續深耕礦山分選,為實現智能礦山持續付出汗水和力量。
據行業研究,僅2019年第一季度,全球礦山分選市場的總銷售額為47.67億美元,中國占比約8%。中國的礦山分選需求巨大,智能分選設備應用率極低,市場潛力巨大。
2020年9月,北京霍里思特科技有限公司(以下簡稱“霍里思特”)位于浙江湖州的分公司開業,一期4000平方米生產組裝車間正式投入運行,廠內所有智能分選機尚未開業就已被預訂一空。董事長郭勁在介紹公司和設備情況時強調,要順應綠色環保的時代發展方向,以科技實現智能礦山。
綠色礦山、5G礦山、智能礦山提了那么多年,可什么叫“智慧化”,如何能做到環保高效,依舊是令許多礦山頭疼的問題。智能分選是實現綠色礦山的可行之路嗎?帶著重重疑問,走進霍里思特,目睹智能分選機選礦,才能明白,為何礦山需要智能分選,以及霍里思特如何實現智能分選。

北京霍里思特科技有限公司董事長郭勁

郭勁(右一)參與分布式萬道地震儀項目
2002年,機緣巧合之下,7位年輕人在清華大學精密儀器系國家重點實驗室與類腦研究中心集結,懷揣青云之志。學生時代,一起啃著饅頭泡過實驗室,黑燈瞎火趕過論文報告,積攢下的是寶貴的革命情誼。
2005年,在經歷了扎實的理論學習和實踐磨煉后,7位師兄弟一起入選參與了清華大學和中石油的大型項目——分布式萬道地震儀。總項目經費2億元,從2005年到2010年,從華北油田到新疆沙漠。長時間野外實驗的攻堅探索使得所采用的分布式數據采集技術越來越純熟。
隨著項目的結題,師兄弟們也紛紛從清華畢業,進入各大知名企業為前程打拼。
雖然四散天涯,但是項目組的師兄弟們依舊持續在思考一個問題:大家齊心協力在艱苦卓絕的條件下研究了6年的心血,除了深度勘探石油外,還能在其他什么領域發揮更大的價值?地下7000米深度石油勘探,對數據采集的速度、精度都提出了過于嚴苛的要求,該技術如果應用到普通生活領域,未免大材小用。
因此,這幾位并肩在華北油田和新疆沙漠戰斗過的“戰友”決定一起致力于改造技術,充分發揮高科技的剩余價值,團隊幾人合計將分布式萬道地震儀的核心技術,創造性、發明性的降維降級應用于X射線數據采集,一方面可以發揮技術深層價值、擴寬使用范圍;另一方面也提高了X射線技術水平,使得X射線采集速度、長度、精度均處于世界領先,可廣泛應用于安檢、工業無損檢測、食品和醫療等領域。
緊接著,X射線應用領域擴大,團隊進入發展期,散是滿天星,聚是一團火,2002年曾齊聚實驗室的兄弟姐妹,分別在GE醫療、cadence、ABB、三星、清華同方等企業收獲了寶貴的算法研發、探測器研發以及管理經驗,如今恰好到了發揮作用的時候。
就這樣,2010年公司正式成立,由此開啟十年風雨路。
公司成立后,大家一直在尋找自身技術優勢和產業的深度結合點,希望將先進的X射線技術實力轉換成實際可落地的生產力。“那幾年,我們做了大量國內外X光檢測應用領域跟蹤調研、最新技術成果分析等等,最后發現礦石分選在國內有著強烈的需求,但當時并沒有相關的國內公司有這個技術實力進行設備研發。”當時國際上也只有陶朗等幾家大型龍頭企業有技術實力進行設計和研發,但進口價格昂貴,且進入中國本土水土不服,多有掣肘。
于是,霍里思特從該點出發,針對礦山分選領域進行了深入的行業調研。郭勁親自帶隊走訪了國內上百家礦山,以獲取一線的需求信息。“那時初入礦山領域,什么都不懂,就拿‘企查查’APP,到礦山集中的地方,比如赤峰、贛州,一個個礦山跑,發現礦上確實有這個需求。”郭勁在聊起這段日子時依舊印象深刻。
那是2015年,“綠色礦山”概念已經提了近10年,可在如何實施方面依舊困難重重。湖南閃星銻礦依舊采用人工手選,雇傭一百多位工人培訓基礎知識,用肉眼選礦,人工成本大,選礦精度低;宜昌磷礦采用濕法分選,用水量大,水污染也是個大問題;井下掏洞式開采,回采率低下,“可持續發展”只能成為空談……
這趟扎實的行業調研堅定了霍里思特攻堅克難的信心,技術團隊針對礦山市場需求進行了技術解析和初期的核心技術難點攻克,最終于2017年定型了智能分選機工業應用版本設備:X104-V2設備。
要“以科技實現智能礦山”,得從流程、工藝、理念上全方位升級。在基礎應用方面,以智能分選取代人工手選,采場拋廢以減少運費,實現尾礦全充填,選廠拋廢以減少礦石入磨量,降低成本的同時進一步減少尾渣的形成;在井下應用方面,以井下機械化開采后拋廢取代掏洞式開采,提升回采率;在環保升級方面,以干式分選取代濕式分選,減少浮選量,減少用水;在工藝改進方面,提高浮選效率、原礦提精后采用不同工藝。這樣才能做到提升礦山開采率、減少運輸成本、節省球磨機損耗、減少化學試劑用量,使得礦山開采做到綠色、環保、高效。
盡管已經具備先進技術和新研發的現成設備,霍里思特的市場開辟之路也并非一帆風順。清華班底出身、十數年X射線研發經驗的霍里思特,在礦山領域依舊是個“外來者”。
礦山領導在決定是否采用霍里思特的智能分選設備時,總是充滿著對新生事物的各種顧慮。“你這個機器能給我們礦山帶來收益嗎?”“小功率機器是不是工作量不夠?”“你這是不是比不了外國機器?”“你這機器目前有應用的成功案例嗎?”這些都是霍里思特市場推廣初期會反復面臨的疑問。
技術出身的郭勁自認“嘴皮子功夫”不夠到家,最喜歡的是實打實地把礦石拉來做分選試驗,“數據出來了,一切就好說了。”只要給一個試驗機會,霍里思特就能用明明白白的真實數據折服消費者。這背后,霍里思特十年X射線研發、反復試錯力求完美的極客精神盡情彰顯。
霍里思特的首臺套應用于中國五礦閃星銻礦。彼時閃星銻礦仍采用著100多位女工對礦石進行手選,急需智能化設備改變這種落后的生產方式。2017年年底,雙方達成初步合作意向,2018年4月,在中國礦山領域沒有任何智能礦石分選應用案例的前提下,霍里思特憑借過硬的技術班底拿下了閃星銻礦。最終設備抵達現場,三天調試完畢,自此霍里思特智能分選機取代閃星銻礦100多名手選女工,結束了閃星銻礦100多年的手選歷史,同時霍里思特也成了國內第一家實現正式工業生產的智能分選設備制造商。設備至今已平穩運行兩年半,每年為閃星銻礦創造價值約2000萬元,運行狀況深受用戶好評。
今年7月,赤峰市利拓礦業有限公司(以下簡稱“赤峰利拓”)將霍里思特X104智能分選機引入邊家大院選礦廠,用于鉛鋅礦的智能分選。在問及為何選擇霍里思特作為合作方時,選礦廠廠長劉喜總結了兩點:“首先是技術班底雄厚,清華的底蘊給了人較強的信任感。其次,最重要的還是得看實際效果。”
在考察其他公司使用效果、實驗室礦樣驗證效果、選礦廠實際應用效果方面,赤峰利拓都收到了不錯的反饋。2020年6-7月,赤峰利拓方赴云南、湖南考察了X104智能分選機在不同礦山生產場地的運行情況,在確定智能分選機能給礦山帶來可靠收益的情況下,赤峰利拓隨后在霍里思特進行了多次大批量的試驗,在鉛、鋅、銀的選礦和拋廢上,都達到了較好的效果。

湖州霍里思特分公司

X射線探測器
就這樣,8月20日,設備正式進廠,9月2日試車,自此開始了每天近16小時的運轉,每小時處理產量可達90噸,采選效率大大提升,至今運行良好。

對X射線探測器部件進行篩查

湖州霍里思特分公司一期4000平方米生產組裝車間
如果說2017年研發的“V2”版本設備象征著霍里思特初入礦山領域交出的優等生答卷,那3年內從“V2”到“V5”,則證明了這名“優等生”追求卓越,一步一個腳印,持續深耕礦山分選領域。
今年9月,記者參觀了霍里思特位于湖州的生產車間,車間整潔明亮,XNDT-104(X104)系列分選機整齊陳列,幾位工人正在合力安裝一臺分選機的傳送帶。湖州霍里思特副總經理王鍵敏在設備拼裝現場為我們講解了X104智能分選機組裝重難點和設備亮點。
設備內輸送礦石的傳送帶需要3名以上的工人共同組裝,在安裝過程中要反復確認傳送帶平穩,只有平穩才能確保礦石在輸送過程中不會發生跳動,這樣既能降低對設備的損耗,又能最大限度地識別礦石。為保證輻射安全性,設備外部安裝了肉眼可見的銅墻鐵壁般混合特殊材料的鋼板,完全隔絕X射線對人體的傷害。一塊特制的鋼板需要兩名成年男子合力抬起,可見這厚度和重量。
王鍵敏強調,每臺設備出廠前都會按照客戶要求進行具體調節,以充分滿足客戶需求。“每臺設備出廠前都會進行充分調試,如客戶方會先運送200公斤~500公斤的礦石進行試驗,如效果良好再發2噸~10噸礦石進行最終調試,確保沒問題后,設備才會發到現場,最大限度減少在客戶現場的調試時間,整個過程中,相關研發人員會對設備追蹤把關。”
在位于北京大興的北京霍里思特研發試驗基地,“V2”到“V5”整齊列開,是肉眼可見的蛻變。產品迭代永不止步,霍里思特的全清華碩博核心研發團隊以“V2”為起點,穩扎穩打,不僅在設備核心指數上有了質的突破,設備外觀、安全性、美觀度等方面也做到了長足的進步。
最直觀的改變來自設備外觀。跟現在最常用的“V4”設備相比,2017年的初始“V2”設備單薄得多,工業拼裝的鐵板看上去粗糲、雜亂,而從2018年10月定型的“V3”設備開始,設備進行了全新的工業ID設計,統一了全系列外觀風格,美觀度有了大幅提升。體量上,設備總重也從初始的3噸重到了10噸重。“重量的提升絕不僅僅是加厚了外部鋼板,而是整機機械核心部件的全面強化。正是機械設計的全面升級,才能確保設備以每天在持續運行16小時甚至24小時的情況下,還保證性能的全面穩定。”穩定和安全是霍里思特極為重視的性能。
此外,隨著設備升級,各項核心指數和硬件設備也有了突破。從“V2”到“V4”,設備的皮帶速已從初始的2.5m/s到了3.2m/s,單機產能提升30%;核心探測器硬件不斷升級,霍里思特設計定型了多款適合不同礦種的礦山專用X射線探測器,搭載不同的人工智能算法,全面推進全國各類礦山的應用。
從“V2”到“V5”,除了肉眼可見的蛻變,深處的思考同樣也開始發芽。設備做好了,怎樣才能讓客戶更滿意?必須從研發、組裝、調試試驗到售后,步步都先客戶所想,將前期所有工作做到極致,才能有效降低故障率,保障用戶的生產效益。
后續研發的“滑槽式”和“V5”設備便充分說明研發團隊對礦山分選有了更深刻的思考。針對不同的礦山品種和規模,研發團隊對智能分選設備做出了更恰切地調整。
比如滑槽式設備省去了部分部件,使得設備體積減小,從而大大減小了對安裝場地空間的依賴,售價也相對較低,能夠更好貼合中小礦山的需求。

霍里思特首席科學家童曉蕾講解智能分選機X-104 V4版本設備研發難點

智能分選機X-104 V5版本設備
再比如10月份剛定型的“V5”設備,在性能和可靠性又上了一個新的臺階。一是精確度更上一層樓,利用多光譜融合,實現X射線和色選二合一;二是靈活性提升,采用模塊化設計,可隨意組合使用模式,且分段化設計更適合下井運輸;三是選礦品位精細化,可將礦石一分為三,滿足礦山精細化需求;四是效率更高,設備皮帶實際運行速度已達到4m/s,追平國際最先進挪威陶朗的速度水平,產量可明顯提升。
此外,霍里思特在后續版本中還添加了遠程監控設置,以保證在北京能夠監控到全國各地甚至全世界各地的設備,實現故障預警。如果故障發生,霍里思特能夠保證4小時以內到達客戶現場。
當然,這樣的未雨綢繆有時顯得有些“多余”。疫情期間,紫金集團麻栗坡鎢礦封閉趕工近3個月,每天機器運行約20小時,原本霍里思特擔心受疫情和遠距離影響無法趕赴現場進行售后,可設備運行幾個月以來,故障率極低,很好地保障了礦山的連續運行。之后,麻栗坡鎢礦還給霍里思特的售后服務頒發了獎狀,在9月,紫金集團麻栗坡鎢礦追購了第三臺設備。“我們說一萬句,抵不過用過我們設備的客戶說一句。”這份來自紫金集團的肯定是對霍里思特莫大的認可。
郭勁在總結公司十年來發展最深的感受和經驗時說道:“技術和誠信是公司發展的基礎。就好比車子的底盤,只有底盤穩了,車子才能開得快,開得穩,才不怕散架。”
技術要切實地為客戶服務,要真正地解決客戶的痛點和顧慮,要利用技術先進性實現產品功能的快速迭代,將技術落實為客戶的生產力。
研發層面,多思考、多嘗試、把目光放長遠,才能摸清礦山分選領域的未來。“目前我們公司非常喜歡去做梯度實驗,研究分析礦石的廢石和精礦的分布情況。”郭勁在接受采訪時說道,“廢石品位并不是越低越好,多梯度試驗能夠靈活地找到浮選后尾礦品位對應的作業拋廢率,而找到最佳的拋廢率,就能找到最大經濟效益點。”
對公司的未來技術發展,郭勁有著多方面的考慮。公司的核心技術不能丟,霍里思特背靠清華大學精密儀器系,對前端技術研究始終保持著學者般的專注和熱情,希望持續將新技術、新思考引入礦山分選領域。未來,霍里思特將積極吸引礦山行業科班出身的人才加入團隊,形成1加1大于2的效應,公司各個力量會依據公司的發展情況而靈活調整,確保擁有持續加強的戰斗力。
誠信則是服務客戶過程中的唯一守則,將每一份對客戶的承諾都化成合作過程中的實際行動,只有這樣才能實現客戶和公司本身的雙贏。公司名“霍里思特”便取自英文“honest”的音譯,意味著從創立之初,公司便以“以誠為本,信以待人”為準則,矢志不移。
這也是記者與霍里思特員工打交道最深刻地體會,親和、實在、真誠是霍里思特人的共性。要想說明優越性,便直白地給你講設備原理、呈現設備數據,條例清晰、鞭辟入里;要了解歷史,就給你看設備,從“V2”到“V5”明明白白地擺開,講清楚初期設備如何研發,有哪些不足,后期如何調整。這份事無巨細地踏實,體現著霍里思特的嚴謹和誠懇。
說到未來,霍里思特想要做到的還有更多。霍里思特想要苦練內功,提升自己的水準,從性能上全面追趕世界行業標桿挪威陶朗,為下一步進軍國際市場做好準備。霍里思特將積極發揮在十多年研究X射線的“天時”,背靠大量一流研發人才聚集在北京的“地利”,核心團隊包括清華和礦山科班人才的“人和”,持續進步,為礦山降本增效貢獻更大的力量。

被客戶多次訂購的X-104 V4版本智能分選機