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         【科技興安】

         
        無人駕駛技術,將顛覆式創新露天采礦行業

         

        科技興安  加入時間:2020-06-09 01:28  點擊:189   回首頁
        前言:任何一項新技術的發明或任何一個新模式的創新,都會帶來產業格局的變化,而無人駕駛技術將對露天采礦在工藝設計、設備選型、工程管理及業務模式等方面帶來一系列的顛覆式創新。

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        隨著云計算、大數據、物聯網、移動互聯、虛擬現實、無人駕駛、人工智能、5G等新一代信息技術日趨成熟,露天采礦結合“5G+礦用卡車無人駕駛”應用加快產業智能化進程、全面推動產業結構的優化升級和生產力水平的整體躍升的需求越來越迫切。

        據世界經濟論壇和埃森哲公司最近發布的一項研究顯示,到2025年,數字化將為采礦業及其客戶,以及社會與環境帶來4250億美元的價值,而礦用無人駕駛技術在這一產業升級中占有舉足輕重的地位。



        一、


        國外礦用無人駕駛技術已經規模落地應用


        在2019年4月份國際工程機械巨頭小松的無人運輸系統(AHS)已經完成超過20億噸物料運輸。

        目前,小松的無人運輸系統已應用在澳大利亞、南北美洲的礦山,小松AHS(自動運輸系統)已在全球4個國家的10個礦山應用,包括銅、鐵和油砂。

        此外,小松將在巴西卡拉加斯礦山增加37臺930E無人駕駛礦車,以更好地助力當地綠色礦山建設,改善環境質量,提高運營效率,降低安全隱患。小松在卡拉加斯礦山的設備于2019年11月啟動,預計2024年完成。

        另一工程機械巨頭卡特彼勒也于近日對外宣布了其在無人駕駛礦用卡車領域的里程碑事件——使用礦山之星系統(MineStar)移送的物料已達20億噸!

        自2018年11月其無人駕駛礦用卡車運輸量突破10億噸以來,僅僅過去了16個月,卡特彼勒無人駕駛礦用卡車的運輸量就翻了一番。

        迄今為止,卡特彼勒已有276輛自動駕駛卡車在運營,并且還有更多計劃。卡特彼勒自動駕駛車隊由Cat 789D,793D,793F和797F卡車以及小松930E組成。Cat 794 AC電動自動駕駛卡車將于今年晚些時候為自動運輸做好準備。根據卡特彼勒提供的信息,配備Command的卡車已經行駛了6760萬公里,且沒有任何人員傷亡事件發生,安全性也進一步得到了驗證。

        二、

        國內礦用無人駕駛技術落地應用發展趨勢
        國家政策支持方面:
        2019年1月份,國家煤礦安全監察局公告2019年 第1號《煤礦機器人重點研發目錄》已經國家煤礦安全監察局2018年第41次局長辦公會議審議通過,現予公告。二十五、名稱:露天礦卡車無人駕駛系統。

        2020年2月,國家發改委、工信部等11部委聯合印發了《智能汽車創新發展戰略》,國家將利用多種資金渠道,支持智能汽車基礎共性關鍵技術研發和產業化,以推進智能汽車創新發展。

        2020年3月,國家發改委等八部委發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,提出到 2025 年,實現露天煤礦無人化運輸。

        2020年4月,工業和信息化部、發展改革委、自然資源部聯合公告了《有色金屬行業智能工廠(礦山)建設指南(試行)》(中華人民共和國工業和信息化部 國家發展改革委 自然資源部公告2020年第19號)(以下簡稱《指南》),打造具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應的智能礦山。


        型集團企業方面:

        國家能源集團、中煤集團、華能集團、包鋼集團、大唐集團、國電集團、焦煤集團、河北鋼鐵集團、江銅集團、山東黃金、紫金礦業、霍林河煤業、特變電工、洛陽鉬業等生產企業都在積極探索智能礦山建設,正在或將要在集團內典型露天礦建設“5G+無人駕駛”示范試點應用,以促進形成國內礦用無人駕駛樣板工程及標準體系建立。

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        工程機械方面:


        同力重工在2017年下半年就生產了一臺無人駕駛試驗車,目前累計銷售線控車超過20臺;徐工集團在2018年寶馬展上也亮相了一款無人駕駛試驗車;2019年4月,北方股份完成國內首臺110噸NTE120AT無人駕駛電動輪礦用車,目前線控車訂單也已經超過十臺;三一重裝在2019年四季度北京工程機械展會上亮相了一款純電動無人駕駛原型車;濰柴集團也在2019年實現了第一臺無人駕駛用線控車訂單;臨工重機則姍姍來遲,直到2020年一季度才有生產了四臺無人駕駛試驗車在臨沂做測試的消息傳出。


        5G應用方面:

        中國移動已經在白云鄂博鐵礦、寶日希勒煤礦完成用于無人駕駛的5G部署;中國聯通在大唐保利露天礦、洛陽欒川鉬礦上完成試點應用;中國電信則和國家能源集團神新公司在公司層面開展了全面合作。?

        科技公司方面:

        踏歌智行在白云鄂博鐵礦、霍林河煤礦、華能伊敏煤礦都建立了無人駕駛試點;慧拓智能則在大唐保利煤礦、神華寶日希勒、中金集團烏山銅鉬礦進行試驗;控智駕無人駕駛運輸運營里程已經超過1.5萬公里,運輸物料超過8萬方,無人駕駛實際運營數據國內最多;而躍薪智能在洛陽鉬業礦山用純電動礦車進行了試驗。

        三、


        礦用無人駕駛國內外差異


        礦用無人駕駛國內外差異

        國外無人駕駛

        國內無人駕駛

        項目

        小松、卡特、別拉斯等工程機械廠家

        踏歌智行、慧拓智能、易控智駕等無人駕駛科技公司

        技術主體

        原車昂貴、改造成本高、平臺服務費貴

        改造成本相對較低、平臺服務費低

        改造成本

        力拓、必和必拓等礦業集團投資巨大

        國內各礦業集團投資力度相對較小

        投資主體

        電動輪礦卡

        電動輪礦卡、寬體礦用車、后八輪

        適用車型

        規范都高、一致性好、場景可控

        復雜多變、規范度差異較大

        場景難度

        300臺+

        50臺-

        無人車數量

        40億噸+

        30萬方-

        無人車運量

        1億公里+

        3萬公里-

        無人車里程

        5G網絡

        ?通過對比不難看出,國外礦用無人駕駛想進入國內首先需要解決成本的問題,并且礦業屬于國土安全范疇,隨著貿易戰等外部不利因素的發生,外部技術很難進入并適應國內市場;盡管國內商用化起步較晚,但礦用無人駕駛發展快,成本低,網絡等基礎條件好,有望經歷更短的周期實現規模商業化。



        四、


        礦用無人駕駛系統組成


        “目前參與各技術公司從系統原理和方案配置上大同小異,礦用無人駕駛整體解決方案從總體上分【無人駕駛技術+露天采礦工藝+剝采工程施工】三個大的方面,大家理解的無人駕駛其實更多是【運營監控平臺+無人駕駛系統+V2X通信技術+智能車】等組成元素。未來規模做的好不好,得從技術、工藝、工程等多方面綜合考慮。“易控智駕商務總監龐東君說到。

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        五、


        礦用無人駕駛技術將引起的顛覆性創新


        任何一項新技術的發明或任何一個新模式的產生,都會帶來產業格局的變化,而無人駕駛技術將對露天采礦在工藝設計、設備選型、工程管理及業務模式等方面帶來一系列的顛覆式創新。

        隨著“少人則安、無人則安”的方針提出,根據中國露天礦勞動力年齡分布及從業意愿分析,基于對無人化后礦區生產的效益提升及成本降低預期,礦用無人駕駛技術已經成為露天礦礦主的剛性需求。而每一個新技術或新模式的面世,必然引發一系列的顛覆性創新。

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        一、隨著無人駕駛技術的規模化應用,礦車司機等一線崗位的人員需求減少,管理復雜程度也會產生響應變化,總體工程管理難度的降低及對利潤增加的愿望,將會激發礦主自購設備的熱情,隨著礦主自主運營比例的提升,工程公司的價值會急劇壓縮,外包工作量會逐年遞減,工程公司的競爭壓力會進一步加大,中小型民營工程公司的生存空間會逐步壓縮。

        二、隨著無人駕駛技術的規模化應用,大型工程公司購買無人駕駛整體解決方案意愿增強,礦車司機等人員招聘需求和人員管理難度降低,自購設備意愿加強,土方工程的二包、三包等中小隊伍將逐漸消失。

        三、隨著無人駕駛技術的規模化應用,無人駕駛技術公司將獨資、與礦方合資、與工程公司合資或與車企合資成立無人駕駛運營性質的工程公司,會對現有傳統工程公司市場份額形成一定沖擊。

        四、隨著無人駕駛技術的規模化應用,國內無人駕駛技術將出海,屆時與小松、卡特、ASI等同場競技,在保證安全的前提下,巨大的成本優勢會產生更大的效益優勢,會對國外無人駕駛市場格局形成很大沖擊。

        五、隨著無人駕駛技術的規模化應用,露天采礦道路、排土場、開采區等工藝要求也會產生部分變更,形成新的技術要求及規范,最終形成無人駕駛技術條件下的露天采礦新設計標準。

        六、隨著無人駕駛技術的規模化應用,露天礦的設備大型化口號會被重新評估,設備大型化主要目的是解決密集作業的人員安全隱患問題,而超級大型化設備的經濟性在70%以上的作業范圍內是遠差于中型設備的,大噸位礦用寬體車逐漸擠占電動輪礦卡市場空間將成為一種必然。



        六、


        小結

        目前,國內礦主的投入意愿逐漸增強,且逐漸意識到礦用無人駕駛是礦業的剛性需求;易控智駕等無人駕駛公司技術能力逐步提高、數據逐漸積累;主機廠車身可靠性和智能化程度逐步提高;5G商用在國內對比國外的巨大優勢;國外有商業樣板作為經驗參考;資本市場逐漸向細分可落地場景布局傾斜等等結合在一起,形成了礦用無人駕駛在國內落地的基礎。

        亦如當年互聯網產業給實業和服務業帶來的革命性變化,礦用無人駕駛的發展也必然會推動露天采礦行業形態及技術標準的變革。

        與其過度擔憂未來,不如早日擁抱變化!


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