近年來(lái)，國內專(zhuān)注于礦區無(wú)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(jìn)了我國智慧礦山發(fā)展。從全球范圍看，礦區的智能化產(chǎn)業(yè)轉型最早起源于美國，日本緊隨其后發(fā)展。

據新戰略低速無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統計，目前國外礦區無(wú)人駕駛代表企業(yè)有10余家，重點(diǎn)集中在歐美、日韓地區。時(shí)至今日，這些企業(yè)在礦區無(wú)人駕駛領(lǐng)域的技術(shù)和應用都取得了極大進(jìn)展。

國外礦區無(wú)人駕駛代表企業(yè)相關(guān)介紹

各企業(yè)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(chǎng)測試了最早的兩臺Cat 777C無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)樣車(chē)。在2.6英里的場(chǎng)地上，兩臺卡車(chē)完成了5000多個(gè)生產(chǎn)運輸循環(huán)。

卡特彼勒自主研發(fā)的CAT® MineStar™ （礦山之星）系統，可以通過(guò)車(chē)隊、地形、探測、健康和命令五大智能模塊，幫助客戶(hù)方便管理從物料跟蹤到車(chē)隊、設備健康、無(wú)人駕駛等各方面，通過(guò)使用傳感器、車(chē)載激光雷達和雷達系統等技術(shù)，CAT® 無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)在全球各地礦山實(shí)現全天候無(wú)人駕駛。

2021年，卡特彼勒宣布采用CAT® MineStar™ （礦山之星）無(wú)人駕駛礦卡的運量超過(guò)30億噸，又于2022年取得了“在全國各地落地運營(yíng)超500臺無(wú)人礦卡”、搭載使用CAT®Command自動(dòng)運輸系統的安全總運輸量超過(guò)40億噸、自動(dòng)駕駛歷程超過(guò)1億4500萬(wàn)公里（長(cháng)度大約是地球周長(cháng)的2.5倍）的優(yōu)異成績(jì)。

卡特彼勒無(wú)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(yè)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(wú)人駕駛卡車(chē)，主要通過(guò)自動(dòng)化運輸系統（Autonomous Haulage System,AHS）實(shí)現，系統用控制裝置、GPS衛星、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和軟件來(lái)取代原來(lái)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(dòng)化運輸系統的卡車(chē)投入運行。目前，FrontRunner系統可實(shí)現全天24小時(shí)運行，在三大洲的13座在產(chǎn)礦山為客戶(hù)提供運輸服務(wù)，運輸的物料包括銅礦石、鐵礦石、油砂和煤炭。這些車(chē)輛以及系統在安全性、生產(chǎn)力、環(huán)境耐受性和系統靈活性方面經(jīng)受住了考驗，使用期間安全事故為零。一個(gè)好的操作員只要在A(yíng)HS系統中設置好礦場(chǎng)的傾卸位置，就可以操作多達30輛卡車(chē)，極大地降低了人力成本。

2022年3月，搭載小松FrontRunner自動(dòng)化運輸系統的礦車(chē)，輸送礦巖的總量超過(guò)40億噸，創(chuàng )造了自動(dòng)運輸領(lǐng)域的又一個(gè)行業(yè)第一。

小松礦用卡車(chē)

沃爾沃

2016年6月，沃爾沃卡車(chē)發(fā)布了全球首輛自動(dòng)駕駛礦用車(chē)，并于瑞典某處海拔1320m深的地下礦坑進(jìn)行實(shí)地測試。用于作業(yè)的沃爾沃FMX自動(dòng)駕駛卡車(chē)配備了可掃描前方近1000英尺左右內障礙物的雷達和6個(gè)傳感器；借此卡車(chē)在行駛過(guò)程中，憑借由傳感器傳輸的環(huán)境數據繪制的3D地圖來(lái)適應復雜的路面狀況，并針對具體信息優(yōu)化和協(xié)調卡車(chē)的行駛路線(xiàn)和燃油消耗。

2018年沃爾沃宣布與挪威礦山Brønnøy Kalk簽署合作協(xié)議，首批商業(yè)化自動(dòng)駕駛運輸卡車(chē)投入使用，無(wú)人駕駛卡車(chē)沿著(zhù)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(chǎn)品，即TARA運輸解決方案，包括TA15電池電動(dòng)自主運輸車(chē)，目前該公司在尋求TA15自主運輸車(chē)的商業(yè)化，該車(chē)采用電池電動(dòng)驅動(dòng)系統。該款無(wú)纜卡車(chē)配備了GPS、激光雷達和傳感器，并允許與其他TA15卡車(chē)連接，以實(shí)現最佳轉載，提高運輸效率。

沃爾沃無(wú)人駕駛卡車(chē)

斯堪尼亞

斯堪尼亞是瑞典貨車(chē)及巴士制造廠(chǎng)商之一，在乘用車(chē)領(lǐng)域的自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)具備了L3級別的自動(dòng)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(shí)時(shí)路況信息無(wú)人駕駛，人坐在駕駛位即可。

2019年，斯堪尼亞推出一款無(wú)人駕駛自卸礦車(chē)斯堪尼亞AXL，并實(shí)現真正意義上的去駕駛室無(wú)人駕駛。作為整部車(chē)的大腦，車(chē)頭部分雖然保留了類(lèi)駕駛艙模塊，但并無(wú)擋風(fēng)玻璃及方向盤(pán)等傳統設備，而是內集發(fā)動(dòng)機系統及高精度的傳感器系統。

目前，斯堪尼亞AXL已經(jīng)有量產(chǎn)版的實(shí)車(chē)，不過(guò)現階段還不適合直接上路，而是在小范圍的場(chǎng)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(chē)，我們朝著(zhù)未來(lái)的智能運輸系統邁出了重要的一步，無(wú)人駕駛員卡車(chē)將在當中發(fā)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(shù)做什么。”

斯堪尼亞無(wú)人駕駛自卸礦車(chē)

利勃海爾

利勃海爾集團（Liebherr)自2016年以來(lái)一直在進(jìn)行自動(dòng)駕駛初始原型測試，未來(lái)可以提供交鑰匙的整體解決方案或開(kāi)放式解決方案，以便客戶(hù)與第三方的方案進(jìn)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(shù)作為研發(fā)重點(diǎn)，推出了全新的數字產(chǎn)品套件“卓越運營(yíng)”(Operational Excellence)，包括卡車(chē)裝載助手、性能監測、應用嚴重度和運營(yíng)一致性特征。目前，利勃海爾的自動(dòng)化系統已經(jīng)開(kāi)始在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮效用，包括汽車(chē)制造、航天航空、軌道交通、船舶工業(yè)、工程機械、通用機加、新能源等工業(yè)提供各種通用以及非標的專(zhuān)業(yè)集成方案。

利勃海爾礦山設備公司設計與工程總經(jīng)理Burkhard Richthammer曾表示，利勃海爾的使命是開(kāi)發(fā)卡車(chē)和自動(dòng)化系統，使用戶(hù)將卡車(chē)與任何種類(lèi)的車(chē)隊管理系統連接起來(lái)，從而使客戶(hù)擁有選擇車(chē)隊管理系統的機會(huì )。

ASI

Autonomous Solutions,Inc.是獨立于供應商的車(chē)輛自動(dòng)化系統的全球領(lǐng)導者，為采礦，農業(yè)，汽車(chē)，政府和制造業(yè)的客戶(hù)提供遠程控制、遠程操作和全自動(dòng)解決方案。

2018年，ASI與Barrick Gold合作進(jìn)行自動(dòng)駕駛運輸項目，對5輛小松930-EUltra-Class的礦卡進(jìn)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(dòng)駕駛的商業(yè)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(chē)車(chē)隊進(jìn)行自動(dòng)駕駛改裝，并與Roy Hill現有的Wenco車(chē)隊管理系統進(jìn)行集成

盡管ASI占據的自主運輸系統市場(chǎng)非常有限，但它們的自動(dòng)駕駛系統已經(jīng)在全球的農業(yè)、國防、清掃、安保等行業(yè)商業(yè)化應用，改裝運營(yíng)的車(chē)輛超過(guò)1000輛，75類(lèi)車(chē)型。

日立集團

日立集團成立于1910年，其前身是久源礦業(yè)日立礦山的電機修理廠(chǎng)，如今，在備受矚目的礦區無(wú)人駕駛領(lǐng)域，日立也逐步走上了商業(yè)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?wèn)|部布里斯班內陸約100公里的Meandu煤礦建立了一個(gè)無(wú)人駕駛的試驗場(chǎng)，以測試配有中央控制系統、傾卸卡車(chē)模擬器和三輛配置了混合仿真器的傾卸卡車(chē)，其中自卸卡車(chē)是EH5000AC-3型號，挖掘機是EX3500。

2021年初，日立與美國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )提供商Rajant公司建立合作，通過(guò)在澳大利亞煤礦中使用自主運輸系統來(lái)提高運營(yíng)安全性和生產(chǎn)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(dòng)拖運卡車(chē)正在生產(chǎn)。”到2020年至2021年，Rajant將其規模擴大到超過(guò)45輛。

日立礦用自卸卡車(chē)

斗山集團

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

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

DoosanCONNECT以前端情報通訊技術(shù)(ICT)為基礎，可通過(guò)在斗山產(chǎn)品上集成監控硬件，提供實(shí)時(shí)診斷、關(guān)鍵提示以及數據分享，幫助客戶(hù)更有效地管理、維護設備，減少停機時(shí)間，從而顯著(zhù)提升作業(yè)效率，全面優(yōu)化工程項目。

Epiroc安百拓

安百拓是采礦與基礎建設客戶(hù)的全球生產(chǎn)力合作伙伴，擁有開(kāi)創(chuàng )性的技術(shù)，專(zhuān)注于研發(fā)并提供創(chuàng )新且安全的設備，包括自動(dòng)化、數字化和電動(dòng)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(kāi)始運行，SIMS項目的主要目標之一是在真實(shí)采礦環(huán)境中示范自動(dòng)化物料處理技術(shù)。

安百拓NEXGEN SIMS項目經(jīng)理兼協(xié)調員Jan Gustafsson表示，在此項目中，我們將特別關(guān)注物料處理過(guò)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(shí)，NEXGEN SIMS項目能夠成功在合適的采礦環(huán)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(wǎng)絡(luò )進(jìn)行試點(diǎn)測試和演示，例如使用自卸車(chē)自動(dòng)裝載和運輸。

總結

從以上10余家礦區無(wú)人駕駛企業(yè)發(fā)展現狀來(lái)看，美國是無(wú)人駕駛技術(shù)的發(fā)源地，因此在人才積累和技術(shù)研發(fā)上擁有顯著(zhù)優(yōu)勢，這也使得美國在該領(lǐng)域擁有足夠的權威性和話(huà)語(yǔ)權。聚焦無(wú)人礦區細分場(chǎng)景，美國卡特彼勒公司從20世紀80年代就開(kāi)始研究無(wú)人駕駛礦車(chē)技術(shù)，并于1996年正式推出首臺礦卡，領(lǐng)先地位毋庸置疑。

日本同樣具備豐厚的無(wú)人駕駛技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗。早在2008年，日本功能機械及礦業(yè)機械公司小松集團就開(kāi)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(shí)驗自主研發(fā)的自動(dòng)運輸系統（AHS）。而韓國主要專(zhuān)注于自動(dòng)駕駛芯片、自動(dòng)駕駛仿真測試等技術(shù)研發(fā)，部分機械設備廠(chǎng)商涉足無(wú)人礦山賽道。

目前，五大全球礦用車(chē)供應商都在進(jìn)行自動(dòng)化控制乃至無(wú)人駕駛礦用車(chē)的應用研究，小松領(lǐng)先一步，其AHS（自動(dòng)運輸系統）已經(jīng)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(jīng)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(wú)人駕駛技術(shù)也正在實(shí)驗中，沃爾沃也在井工礦進(jìn)行試驗。這些企業(yè)的發(fā)展成果，也在一定程度上為國內企業(yè)發(fā)展提供了借鑒和參考。

國內的龐大市場(chǎng)與人才基礎為無(wú)人駕駛賽道各細分場(chǎng)景的發(fā)展提供土壤，在無(wú)人礦山領(lǐng)域不斷實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)突破，同時(shí)結合海外豐富項目經(jīng)驗，當下的國內無(wú)人礦區賽道發(fā)展迅速，諸如慧拓、伯鐳、路凱、踏歌等企業(yè)多次打造全球標桿項目，其實(shí)力足以與卡特、小松等先驅企業(yè)比肩，完美詮釋了中國速度與力量。

（來(lái)源：低速無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

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