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          行業動態

          國外10+礦區無人駕駛企業發展現狀

          來源: 發布日期:2022/8/12 10:51:59

           近年來,國內專注于礦區無人駕駛細分賽道的玩家如雨后春筍般涌現,極大程度上推進了我國智慧礦山發展。從全球范圍看,礦區的智能化產業轉型最早起源于美國,日本緊隨其后發展。

          據新戰略低速無人駕駛產業研究所不完全統計,目前國外礦區無人駕駛代表企業有10余家,重點集中在歐美、日韓地區。時至今日,這些企業在礦區無人駕駛領域的技術和應用都取得了極大進展。

          國外礦區無人駕駛代表企業相關介紹

          國外礦區無人駕駛代表企業相關介紹

          國外礦區無人駕駛代表企業相關介紹

          國外礦區無人駕駛代表企業相關介紹

          國外礦區無人駕駛代表企業相關介紹

           

          各企業具體介紹:

          卡特彼勒

          從1996年,卡特彼勒在美國得克薩斯州一處石灰石采石場測試了最早的兩臺Cat 777C無人駕駛礦用卡車樣車。在2.6英里的場地上,兩臺卡車完成了5000多個生產運輸循環。

          卡特彼勒自主研發的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,幫助客戶方便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。

          2021年,卡特彼勒宣布采用CAT® MineStar™ (礦山之星)無人駕駛礦卡的運量超過30億噸,又于2022年取得了“在全國各地落地運營超500臺無人礦卡”、搭載使用CAT®Command自動運輸系統的安全總運輸量超過40億噸、自動駕駛歷程超過1億4500萬公里(長度大約是地球周長的2.5倍)的優異成績。

          卡特彼勒無人駕駛礦卡

          卡特彼勒無人駕駛礦卡

          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。1996年,小松公司研制了第一輛無人駕駛卡車,主要通過自動化運輸系統(Autonomous Haulage System,AHS)實現,系統用控制裝置、GPS衛星、無線通信技術和軟件來取代原來坐在駕駛室內的司機。

          截至2021年9月,已有400多輛裝備了小松自動化運輸系統的卡車投入運行。目前,FrontRunner系統可實現全天24小時運行,在三大洲的13座在產礦山為客戶提供運輸服務,運輸的物料包括銅礦石、鐵礦石、油砂和煤炭。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住了考驗,使用期間安全事故為零。一個好的操作員只要在AHS系統中設置好礦場的傾卸位置,就可以操作多達30輛卡車,極大地降低了人力成本。

          2022年3月,搭載小松FrontRunner自動化運輸系統的礦車,輸送礦巖的總量超過40億噸,創造了自動運輸領域的又一個行業第一。

          小松礦用卡車

          小松礦用卡車

          沃爾沃

          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。用于作業的沃爾沃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。

          2018年沃爾沃宣布與挪威礦山Brønnøy Kalk簽署合作協議,首批商業化自動駕駛運輸卡車投入使用,無人駕駛卡車沿著5公里的道路和隧道從礦山運送石灰石到指定的港口。

          沃爾沃的自主運輸系統產品,即TARA運輸解決方案,包括TA15電池電動自主運輸車,目前該公司在尋求TA15自主運輸車的商業化,該車采用電池電動驅動系統。該款無纜卡車配備了GPS、激光雷達和傳感器,并允許與其他TA15卡車連接,以實現最佳轉載,提高運輸效率。

          沃爾沃無人駕駛卡車

          沃爾沃無人駕駛卡車

          斯堪尼亞

          斯堪尼亞是瑞典貨車及巴士制造廠商之一,在乘用車領域的自動駕駛技術已經具備了L3級別的自動駕駛能力,可以在規定的道路上,不需要駕駛員的干預,自己根據實時路況信息無人駕駛,人坐在駕駛位即可。

          2019年,斯堪尼亞推出一款無人駕駛自卸礦車斯堪尼亞AXL,并實現真正意義上的去駕駛室無人駕駛。作為整部車的大腦,車頭部分雖然保留了類駕駛艙模塊,但并無擋風玻璃及方向盤等傳統設備,而是內集發動機系統及高精度的傳感器系統。

          目前,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。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。”

          斯堪尼亞無人駕駛自卸礦車

          斯堪尼亞無人駕駛自卸礦車

          利勃海爾

          利勃海爾集團(Liebherr)自2016年以來一直在進行自動駕駛初始原型測試,未來可以提供交鑰匙的整體解決方案或開放式解決方案,以便客戶與第三方的方案進行集成,如兼容ASI的Mobius平臺。

          2021年,利勃海爾將自主性和零排放等主要技術作為研發重點,推出了全新的數字產品套件“卓越運營”(Operational Excellence),包括卡車裝載助手、性能監測、應用嚴重度和運營一致性特征。目前,利勃海爾的自動化系統已經開始在多個領域發揮效用,包括汽車制造、航天航空、軌道交通、船舶工業、工程機械、通用機加、新能源等工業提供各種通用以及非標的專業集成方案。

          利勃海爾礦山設備公司設計與工程總經理Burkhard Richthammer曾表示,利勃海爾的使命是開發卡車和自動化系統,使用戶將卡車與任何種類的車隊管理系統連接起來,從而使客戶擁有選擇車隊管理系統的機會。

          ASI

          Autonomous Solutions,Inc.是獨立于供應商的車輛自動化系統的全球領導者,為采礦,農業,汽車,政府和制造業的客戶提供遠程控制、遠程操作和全自動解決方案。

          2018年,ASI與Barrick Gold合作進行自動駕駛運輸項目,對5輛小松930-EUltra-Class的礦卡進行改裝,并應用于Barrick的Arturo礦山。2019年10月,ASI與歐洲最大鐵礦床的Ferrexpo公司共同改裝卡特彼勒793D礦卡,并完成了自動駕駛的商業部署測試。

          2020年2月,ASI同Epiroc(已收購ASI34%的股份)一起,將Roy Hill的77輛包括日立在內的多品牌混合卡車車隊進行自動駕駛改裝,并與Roy Hill現有的Wenco車隊管理系統進行集成

          盡管ASI占據的自主運輸系統市場非常有限,但它們的自動駕駛系統已經在全球的農業、國防、清掃、安保等行業商業化應用,改裝運營的車輛超過1000輛,75類車型。

          日立集團

          日立集團成立于1910年,其前身是久源礦業日立礦山的電機修理廠,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,日立與美國移動網絡提供商Rajant公司建立合作,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。

          日立礦用自卸卡車

          日立礦用自卸卡車

          斗山集團

          2019年,斗山集團智慧礦山解決方案“Concept-X”完成研發,其功能包括影像識別、認知、控制技術、自動駕駛技術、5G遠程控制、無人機3D測量、計算和分配作業量、故障預測技術等第四次工業革命的先進技術。

          在2020年3月10日美國拉斯維加斯國際工程機械展覽會中,斗山展出的Concept-X無人自動化解決方案和DoosanCONNECT遠程信息處理系統。其中,Concept-X是通過無人機和3D掃描對施工現場進行測量,并自動分析生成施工計劃,交由無人挖掘機、裝載機等進行施工的建設現場綜合解決方案。

          DoosanCONNECT以前端情報通訊技術(ICT)為基礎,可通過在斗山產品上集成監控硬件,提供實時診斷、關鍵提示以及數據分享,幫助客戶更有效地管理、維護設備,減少停機時間,從而顯著提升作業效率,全面優化工程項目。

          Epiroc安百拓

          安百拓是采礦與基礎建設客戶的全球生產力合作伙伴,擁有開創性的技術,專注于研發并提供創新且安全的設備,包括自動化、數字化和電動化等解決方案。

          2017年由歐盟贊助、安百拓牽頭的NEXGEN SIMS(可持續智能采礦系統)項目開始運行,SIMS項目的主要目標之一是在真實采礦環境中示范自動化物料處理技術。

          安百拓NEXGEN SIMS項目經理兼協調員Jan Gustafsson表示,在此項目中,我們將特別關注物料處理過程,即裝載、運輸和傾倒礦石的操作流程。希望到2024年項目結束時,NEXGEN SIMS項目能夠成功在合適的采礦環境中示范可行的解決方案。我們將使用定位解決方案和5G網絡進行試點測試和演示,例如使用自卸車自動裝載和運輸。

          總結

          從以上10余家礦區無人駕駛企業發展現狀來看,美國是無人駕駛技術的發源地,因此在人才積累和技術研發上擁有顯著優勢,這也使得美國在該領域擁有足夠的權威性和話語權。聚焦無人礦區細分場景,美國卡特彼勒公司從20世紀80年代就開始研究無人駕駛礦車技術,并于1996年正式推出首臺礦卡,領先地位毋庸置疑。

          日本同樣具備豐厚的無人駕駛技術研發經驗。早在2008年,日本功能機械及礦業機械公司小松集團就開始與礦山公司力拓(Rio Tinto)合作,在智利和澳大利亞皮爾巴拉地區實驗自主研發的自動運輸系統(AHS)。而韓國主要專注于自動駕駛芯片、自動駕駛仿真測試等技術研發,部分機械設備廠商涉足無人礦山賽道。

          目前,五大全球礦用車供應商都在進行自動化控制乃至無人駕駛礦用車的應用研究,小松領先一步,其AHS(自動運輸系統)已經配置了180多臺930E,在澳大利亞和智利運行多年;卡特彼勒的礦山之星(MineStar)系統配置在793F上,已經有12臺在澳大利亞珀斯的FMG公司的鐵礦運行;日立、利勃海爾和別拉斯的無人駕駛技術也正在實驗中,沃爾沃也在井工礦進行試驗。這些企業的發展成果,也在一定程度上為國內企業發展提供了借鑒和參考。

           

          國內的龐大市場與人才基礎為無人駕駛賽道各細分場景的發展提供土壤,在無人礦山領域不斷實現關鍵技術突破,同時結合海外豐富項目經驗,當下的國內無人礦區賽道發展迅速,諸如慧拓、伯鐳、路凱、踏歌等企業多次打造全球標桿項目,其實力足以與卡特、小松等先驅企業比肩,完美詮釋了中國速度與力量。

          (來源:低速無人駕駛產業聯盟)

           

           

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