6月3日，山西明钢智能科技有限公司（以下简称“明钢科技”）生产车间内，自动化焊接、智能喷涂、工业视觉识别终端高效运转，一派数字智造的繁忙景象。在“制造强省、科技兴晋”的新征程上，扎根矿山机械制造领域的明钢科技以智能技术为杠杆，携手山西大学深化产学研合作，成功实现从“制造”到“智造”的关键跃迁。其联合研发的“精煤皮带异物AI视觉识别及剔除技术”突破复杂工况瓶颈，推动科研成果工程化落地，为山西煤炭装备制造高质量发展树立了鲜活样板。
明钢科技起步于工矿链条制造，凭借过硬质量在矿山装备领域站稳脚跟。但随着传统制造边界收窄、市场竞争加剧，单纯依靠工艺与规模的发展模式难以为继。2019年，明钢科技正式启动“智能明钢”发展战略，锚定工业视觉、智能检测、煤流装备系统集成三大方向，全面推进数字化转型。转型的关键一步，是与山西大学激光光谱研究所建立深度合作，双方快速对接产业需求，聚焦煤炭智能化痛点，共同开展技术攻关。
煤炭输送环节混入铁块、木头、塑料等异物，长期困扰行业——既影响精煤品质，又易损坏设备、引发安全事故。传统人工巡检效率低、误判率高、安全风险大，难以满足现代化选煤厂精细化管理需求。
针对这一痛点，明钢科技联合山西大学组建跨学科团队，汇聚人工智能、图像识别、控制系统等力量集中攻关。项目采用YOLOv5深度学习算法，搭配高分辨率工业相机与自研图像增强模块，攻克煤尘遮挡、背景复杂等技术难题，并创新多模态图像融合算法，融合灰度图、深度图与轮廓特征，显著提升了系统鲁棒性。系统实现动态煤流异物识别准确率超96%、响应时间0.5秒以内，满足工业现场“快、准、稳”的要求。团队同步开发了基于PLC与边缘计算的闭环控制逻辑，通过电磁阀联动气动装置，自动完成识别—响应—剔除全流程，无需人工干预。
为打通成果转化“最后一公里”，企业成立智能装备事业部，全程配合现场调试与迭代优化。2023年底，首套系统在阳泉某大型选煤厂投运，连续3个月稳定运行，识别率与可靠性远超预期。2024年，该技术通过专家验收，获得多项发明专利，目前已在太原、晋中等地多家煤矿推广应用，覆盖国有大型煤企与地方民营矿山，有效减少了人工巡检、稳定了精煤灰分，市场前景广阔。
异物AI视觉识别技术的成功落地，只是校企合作的起点。近年来，明钢科技与山西大学多个学院建立了稳定合作机制，在煤质检测、智能采样、物料识别等领域持续突破，构建起“科研攻关—工程转化—市场推广”的全链条创新体系。其中，山西大学激光光谱研究所推进的“基于XRF和近红外光谱联用的煤质快速分析系统”已进入中试阶段，可在线精准分析灰分、挥发分、全硫等关键指标，自动校正粒度与水分干扰，大幅提升煤质评价的实时性与准确性；双方合作研发的激光诱导击穿光谱（LIBS）矿物元素检测模块也取得阶段性进展，为智能装备集成升级提供了技术支撑。
从“采购设备”到“参与研发”，从“生产加工”到“技术共创”，明钢科技深度融入科研全流程，成为方案设计者与工程实践者。目前，明钢科技已获评山西省“专精特新”企业、国家级高新技术企业，拥有20余项核心专利，研发人员占比超30%。未来3年，明钢科技将围绕煤炭智能装备主线，拓展AI识别、光谱检测、机器人协作等方向，打造“AI+制造”产业生态链。
科学导报记者 杨凯飞