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國外七大礦區無人駕駛企業

發布時間: 2021-05-27 11:05:26 來源:移動機器人產業聯盟

核心提示: 在國內,礦區無人駕駛已經如火如荼地進行著,而國外又是怎樣的情況?
礦區對應著千億以上的市場,有可能成為低速無人駕駛產業中最先落地,并能真正實現商業效益的應用場景。一是礦區工作條件惡劣,人們對其從事意愿不高,二是,礦區存在風險系數,有可能出現安全事故。可以說,礦區是低速無人駕駛是最剛需最迫切的場景。
 
在國內,礦區無人駕駛已經如火如荼地進行著,入局企業以創業公司居多,如踏歌智行、希迪智駕、路凱智行、西井科技等等。這些企業逐漸建立起自己的技術壁壘,構建出“護城河”。
 
與此同時,國外礦區無人駕駛是怎樣的情況?相關企業都有又有哪些表現,低速無人駕駛全媒體特別盤點了該領域中的國外企業以及相關動態,以饗讀者。

卡特彼勒
 
卡特彼勒公司成立于1925年,公司總部位于美國伊利諾州,是世界上最大的工程機械和礦山設備生產廠家、燃氣發動機和工業用燃氣輪機生產廠家之一,也是世界上最大的柴油機廠家之一。
 
在礦區無人駕駛方面,卡特彼勒擁有非凡的成就,旗下的CAT® MineStar? (礦山之星)系統可以通過車隊、地形、探測、健康和命令五大智能模塊,更好地幫助客戶管理從物料跟蹤到車隊、設備健康、無人駕駛等各方面。通過使用傳感器、車載激光雷達和雷達系統等技術,CAT® 無人駕駛礦用卡車在全球各地礦山實現全天候無人駕駛,為客戶安全移送物料已達10億噸,將近3500萬公里。在2013年卡特彼勒部署了首批6輛商用無人駕駛卡車,現在已經有超過150輛,幫助近十家礦業公司運輸鐵礦石、銅和油砂。
 

“CAT® MineStar? (礦山之星)的自動運輸系統(CAT® Command for Hauling)已證明了其對采礦客戶的價值。這體現在卡特彼勒無人駕駛車隊在實現10億噸運輸量的速度上。卡車生產效率和利用率的提升、穩定的運營和成本降低為礦業公司帶來極大好處,他們的車隊快速發展壯大、產量持續增加。”卡特彼勒技術研發有限公司產品經理Sean McGinnis表示。
 
而在今年,卡特彼勒宣布,使用智能采礦技術(Cat®MineStar?Command)的無人駕駛自卸車運輸量增加了10億噸,實現累計運輸超30億噸的里程碑。對于此次取得的突破,卡特彼勒MineStar解決方案總監吉姆·霍金斯(Jim Hawkins)表示:“自從超過運輸20億噸的里程碑,我們為更多的礦山配備了無人駕駛自卸車,并建立了世界上第一個由該系統控制運輸的的黃金開采場。”
 
小松集團
 
小松集團是全球最大的工程機械及礦山機械制造企業之一,成立于1921年,迄今已有90年歷史,公司總部位于日本東京。旗下有挖掘機、推土機、裝載機、自卸卡車等工程機械產品。
 
2005年,小松集團在智利的銅礦開始進行無人運輸系統的試驗,起初并沒有為礦區無人駕駛研制新型車輛,而是采用現有車型,進行轉型升級,新型車型安裝了多種傳感器、控制器和通訊組件等設備,確保其可在指令之下自動行駛。整個系統配備了地面控制中心、通信基站等設備,可以在導航衛星的支持下工作。小松的試驗取得了成功,并于2008年1月實現了商業化部署,同年年底,力拓位于澳大利亞的幾座鐵礦開始運營小松集團的無人駕駛卡車,由于地處偏遠,控制中心建在了距離礦山約1500公里的大城市珀斯,進行遠程控制。到了2013年,位于加拿大的油砂礦也開始采用小松集團的無人運輸系統。
 

如今,小松的無人運輸系統已成功應用在澳大利亞、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。這些車輛以及系統在安全性、生產力、環境耐受性和系統靈活性方面經受了考驗,且已實現自動運輸的物料量級堪稱行業之最 。
 
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,以便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。值得一提的是,小松集團在卡拉加斯礦山的設備早在2019年11月啟動了,而這預計將在2024年完成。
 
日立集團
 
日立集團成立于1910年,其前身則是久源礦業日立礦山的電機修理廠,雖然業務領域始終不斷拓展,但日立在能源的淵源從未中斷。如今,在備受矚目的礦區無人駕駛領域,日立也逐步走上了商業化的路途。
 
此前,日立與澳大利亞電力公司Stanwell Corporation Limited合作,在距澳大利亞東部布里斯班內陸約100公里的Meandu煤礦建立了一個無人駕駛的試驗場,以測試配有中央控制系統、傾卸卡車模擬器和三輛配置了混合仿真器的傾卸卡車。其中自卸卡車是EH5000AC-3型號,挖掘機是EX3500。
 

2021年初,Kinetic Meshreg無線網絡的提供商Rajant Corporation和澳大利亞日立建機合作,通過在澳大利亞煤礦中使用自主運輸系統來提高運營安全性和生產率。Rajant首席執行官羅伯特·謝納(Robert Schena)透露,“在我們與日立共同在澳大利亞的煤礦部署中,目前有6輛自動拖運卡車正在生產。”到2020年至2021年,Rajant將其規模擴大到超過45輛。
 
目前,日立建機集團正在為自動運輸系統(AHS)進行開發和測試,以實現礦用自卸車的無人駕駛、自主操作。而車隊管理系統(FMS)在世界各地的露天煤礦都有廣泛的安裝跟蹤記錄,系統功能已從單純的自卸卡車調度管理擴展到支持礦山的各種操作任務,包括從優化自卸卡車的維護到根據要生產的物料或礦石含量的百分比估算采礦質量和產量。值得一提的是,車隊管理系統(FMS)在日立工程機械的自主運輸系統(AHS)的基礎上扮演著重要角色。
 
在礦區方面,日立的目標是比肩卡特和小松,雖然在這方面日立并不占優勢,起步時間也晚于兩者,但日立十分清楚自己的優勢所在,大數據、AI以及混合模擬技術等才是自己進軍礦區無人駕駛的著力點。只有在工業互聯網、物聯網等領域深扎,才能構建礦區無人駕駛的壁壘。
 
沃爾沃
 
沃爾沃是瑞典知名汽車品牌,近些年不斷進入別的自動駕駛卡車項目,比如自動駕駛垃圾車,礦區自動駕駛的自卸車等等。
 
2016年6月,沃爾沃卡車發布了全球首輛自動駕駛礦用車,并于瑞典某處海拔1320m深的地下礦坑進行實地測試。為了更好地持續監控周邊情況、避免與其他物體發生碰撞,這輛沃爾沃FMX自動駕駛卡車配備了可掃描前方近1000英尺左右內障礙物的雷達和6個傳感器;借此卡車在行駛過程中,憑借由傳感器傳輸的環境數據繪制的3D地圖來適應復雜的路面狀況,并針對具體信息優化和協調卡車的行駛路線和燃油消耗。
 

此外,在2017北京峰會現場,沃爾沃還以圖文和視頻等形式,介紹了由HX系列自動駕駛純電動礦用車(無駕駛室)、混合動力裝載機和電網挖掘機等組成的電動化施工設備組合,以及相對于傳統能源施工設備組合,在總擁有成本方面的優勢。
 
2018年,沃爾沃宣布,他們的首個商用無人駕駛卡車項目已經落地挪威的Kalk礦井,這些無人駕駛卡車將會在港口與礦井間往返運輸礦石。沃爾沃卡車的自動駕駛部門負責人稱,在礦場推廣應用了自動駕駛技術令人振奮,這種在封閉區域和預定路線情況下的自動駕駛,能夠根據客戶的需求,定制出靈活可靠的解決方案,以提高生產效率。值得一提的是,沃爾沃并不直接向礦場銷售自動駕駛卡車,而是將其作為一項無人駕駛卡車運輸服務來提供。
 
特雷克斯
 
特雷克斯公司是一家全球性多元化的設備制造商,總部位于美國,旗下有專門負責挖掘、采礦、物料處理與采礦設備的產業部門。
 
特雷克斯在2008年推出了特雷克斯MT 6300AC,這車有效載荷能力為400噸。在2010年比塞洛斯收購了特雷克斯的采礦設備部門后,該車更名為比塞洛斯MT6300AC。在2011年卡特彼勒收購比塞洛斯之后,特雷克斯MT 6300AC成為卡特彼勒Unit Rig系列的一部分。空車重量為240噸,車輛的總運行重量為660噸。卡車的車身高度為7.92m,寬度為9.7m,長度為15.57m。配備了20缸的柴油發動機,為交流電動發電機提供動力,交流發電機為安裝在后軸兩側的電動機提供動力。發動機的額定功率輸出為3750馬力。車輛最高時速為64km / h。
 

2020年,在國內神華寶日希勒露天煤礦上,一輛特雷克斯的無人駕駛礦卡正在礦上工作,這輛特雷克斯(TEREX)串聯式混合動力礦卡長14米多,寬近8米,高近8米,是十足的“巨無霸”,光輪胎直徑就有3.6米。車前部最顯眼的部位就是2000多千瓦的發動機,可以為整臺車提供動力。并且該車前車后加裝了多個攝像頭、毫米波雷達和激光雷達。這些“眼睛”和“耳朵”通過算法進行感知融合,補齊盲點,可以排除礦區冬季飄雪、夏季沙塵等復雜環境因素的干擾。此外,車內也進行了相應的線控改造,裝載通訊、定位、控制單元,部署無人駕駛軟件。
 
別拉斯
 
別拉斯是世界大型的礦用汽車專業生產商之一,產品包括礦用自卸汽車、裝載機械、重型運輸平臺、散料運輸拖車和輪式推土機等。
 
2012年,別拉斯完成了巨型無人駕駛礦山自卸車的生產。該車操作完全由司機的遠程遙控完成,但是該車還需要解決遙控距離問題,當時業界認為,這個技術瓶頸如果能被解決,將引發巨型礦車車輛的一次革命。
 
而在2013年,別拉斯再接再厲,推出75710型礦用卡車,它的出現一舉將美國CATERPILLAR 797F從世界最大礦卡的寶座上拉下馬。別拉斯-75710又稱“翻斗車”。是由白俄羅斯制造,并于2015年上市銷售,別拉斯-75710可載重450噸,相當于300輛福特福克斯或37輛雙層巴士。
 

別拉斯-75710總重量為810噸,既能適應零下50攝氏度低溫,也能在50攝氏度高溫下作業,并且可以承受海拔4876.8米工作場地的考驗,行駛最快速度64km/小時。由于性能佳,很多露天煤礦都原因使用別拉斯-75710,而Chernigovets大型露天煤礦是世界上第一個使用別拉斯-75710自卸車的礦區。
 
目前,礦山自卸車已經出現有一段時間了,人們要想徹底安全控制這些“龐然大物”似乎很難。俄羅斯和芬蘭合資企業Zyfra已經利用5G技術使這一技術更進一步發展。Zyfra專門為別拉斯自卸車配備了一整套傳感器生態系統,使其能夠在俄羅斯Khakassia附近的Chernogorsky露天礦區范圍內自主運營。可以說,搭載這一技術,別拉斯礦用車將會越來越受歡迎。
 
斯堪尼亞
 
斯堪尼亞是瑞典貨車及巴士制造廠商之一,于1891年在瑞典南部的馬爾默成立。
 
2019年,斯堪尼亞放出了一款無人駕駛的自卸卡車,這款新車名為斯堪尼亞AXL,完全實現了全自動駕駛,并不需要駕駛員操作,整部車外觀設計很科幻。車頭部分雖然保留了類似駕駛艙一樣的模塊,但是里面是封閉式的,并沒有擋風玻璃以及方向盤等傳統配置,內部集成了發動機系統以及高精度的傳感器系統,可以說是整部車的大腦。
 

斯堪尼亞AXL已經有量產版的實車,不過現階段還不適合直接上路,而是在小范圍的場地內執行運輸工作,比如半封閉的礦區之內走固定路線是沒有任何問題的,在高速公路等封閉道路上無人駕駛也沒有什么壓力,但是如果進入鬧市區,這樣的車還是會存在一些難以預判的危險性,畢竟這是一種全新的設計理念,安全才是放在第一位的。
 
斯堪尼亞總裁兼首席執行官Henrik Henriksson表示,有了斯堪尼亞AXL概念卡車,我們朝著未來的智能運輸系統邁出了重要的一步,無人駕駛員卡車將在當中發揮重要作用。斯堪尼亞將繼續構建和試行概念,以證明我們可以利用當今技術做什么。

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