近年來，國(guó)內(nèi)專注于礦區(qū)無人駕駛細(xì)分賽道的玩家如雨后春筍般涌現(xiàn)，極大程度上推進(jìn)了我國(guó)智慧礦山發(fā)展。從全球范圍看，礦區(qū)的智能化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型最早起源于美國(guó)，日本緊隨其后發(fā)展。

據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)外礦區(qū)無人駕駛代表企業(yè)有10余家，重點(diǎn)集中在歐美、日韓地區(qū)。時(shí)至今日，這些企業(yè)在礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用都取得了極大進(jìn)展。

國(guó)外礦區(qū)無人駕駛代表企業(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(guó)得克薩斯州一處石灰石采石場(chǎng)測(cè)試了最早的兩臺(tái)Cat 777C無人駕駛礦用卡車樣車。在2.6英里的場(chǎng)地上，兩臺(tái)卡車完成了5000多個(gè)生產(chǎn)運(yùn)輸循環(huán)。

卡特彼勒自主研發(fā)的CAT® MineStar™ （礦山之星）系統(tǒng)，可以通過車隊(duì)、地形、探測(cè)、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(duì)、設(shè)備健康、無人駕駛等各方面，通過使用傳感器、車載激光雷達(dá)和雷達(dá)系統(tǒng)等技術(shù)，CAT® 無人駕駛礦用卡車在全球各地礦山實(shí)現(xiàn)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(yùn)量超過30億噸，又于2022年取得了“在全國(guó)各地落地運(yùn)營(yíng)超500臺(tái)無人礦卡”、搭載使用CAT®Command自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)的安全總運(yùn)輸量超過40億噸、自動(dòng)駕駛歷程超過1億4500萬(wàn)公里（長(zhǎng)度大約是地球周長(zhǎng)的2.5倍）的優(yōu)異成績(jī)。

卡特彼勒無人駕駛礦卡

小松集團(tuán)

小松集團(tuán)是全球最大的工程機(jī)械及礦山機(jī)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人駕駛卡車，主要通過自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)（Autonomous Haulage System,AHS）實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)用控制裝置、GPS衛(wèi)星、無線通信技術(shù)和軟件來取代原來坐在駕駛室內(nèi)的司機(jī)。

截至2021年9月，已有400多輛裝備了小松自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)的卡車投入運(yùn)行。目前，F(xiàn)rontRunner系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)運(yùn)行，在三大洲的13座在產(chǎn)礦山為客戶提供運(yùn)輸服務(wù)，運(yùn)輸?shù)奈锪习�括銅礦石、鐵礦石、油砂和煤炭。這些車輛以及系統(tǒng)在安全性、生產(chǎn)力、環(huán)境耐受性和系統(tǒng)靈活性方面經(jīng)受住了考驗(yàn)，使用期間安全事故為零。一個(gè)好的操作員只要在AHS系統(tǒng)中設(shè)置好礦場(chǎng)的傾卸位置，就可以操作多達(dá)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(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)的礦車，輸送礦巖的總量超過40億噸，創(chuàng)造了自動(dòng)運(yùn)輸領(lǐng)域的又一個(gè)行業(yè)第一。

小松礦用卡車

沃爾沃

2016年6月，沃爾沃卡車發(fā)布了全球首輛自動(dòng)駕駛礦用車，并于瑞典某處海拔1320m深的地下礦坑進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。用于作業(yè)的沃爾沃FMX自動(dòng)駕駛卡車配備了可掃描前方近1000英尺左右內(nèi)障礙物的雷達(dá)和6個(gè)傳感器；借此卡車在行駛過程中，憑借由傳感器傳輸?shù)沫h(huán)境數(shù)據(jù)繪制的3D地圖來適應(yīng)復(fù)雜的路面狀況，并針對(duì)具體信息優(yōu)化和協(xié)調(diào)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(xié)議，首批商業(yè)化自動(dòng)駕駛運(yùn)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(yùn)送石灰石到指定的港口。

沃爾沃的自主運(yùn)輸系統(tǒng)產(chǎn)品，即TARA運(yùn)輸解決方案，包括TA15電池電動(dòng)自主運(yùn)輸車，目前該公司在尋求TA15自主運(yùn)輸車的商業(yè)化，該車采用電池電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該款無纜卡車配備了GPS、激光雷達(dá)和傳感器，并允許與其他TA15卡車連接，以實(shí)現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)載，提高運(yùn)輸效率。

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(lǐng)域的自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)具備了L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛能力，可以在規(guī)定的道路上，不需要駕駛員的干預(yù)，自己根據(jù)實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)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(fēng)玻璃及方向盤等傳統(tǒng)設(shè)備，而是內(nèi)集發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及高精度的傳感器系統(tǒng)。

目前，斯堪尼亞AXL已經(jīng)有量產(chǎn)版的實(shí)車，不過現(xiàn)階段還不適合直接上路，而是在小范圍的場(chǎng)地內(nèi)執(zhí)行運(yùn)輸工作。斯堪尼亞總裁兼首席執(zhí)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(yùn)輸系統(tǒng)邁出了重要的一步，無人駕駛員卡車將在當(dāng)中發(fā)揮重要作用。斯堪尼亞將繼續(xù)構(gòu)建和試行概念，以證明我們可以利用當(dāng)今技術(shù)做什么。”

斯堪尼亞無人駕駛自卸礦車

利勃海爾

利勃海爾集團(tuán)（Liebherr)自2016年以來一直在進(jìn)行自動(dòng)駕駛初始原型測(cè)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(jìn)行集成，如兼容ASI的Mobius平臺(tái)。

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(shù)字產(chǎn)品套件“卓越運(yùn)營(yíng)”(Operational Excellence)，包括卡車裝載助手、性能監(jiān)測(cè)、應(yīng)用嚴(yán)重度和運(yùn)營(yíng)一致性特征。目前，利勃海爾的自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)開始在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮效用，包括汽車制造、航天航空、軌道交通、船舶工業(yè)、工程機(jī)械、通用機(jī)加、新能源等工業(yè)提供各種通用以及非標(biāo)的專業(yè)集成方案。

利勃海爾礦山設(shè)備公司設(shè)計(jì)與工程總經(jīng)理Burkhard Richthammer曾表示，利勃海爾的使命是開發(fā)卡車和自動(dòng)化系統(tǒng)，使用戶將卡車與任何種類的車隊(duì)管理系統(tǒng)連接起來，從而使客戶擁有選擇車隊(duì)管理系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。

ASI

Autonomous Solutions,Inc.是獨(dú)立于供應(yīng)商的車輛自動(dòng)化系統(tǒng)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，為采礦，農(nóng)業(yè)，汽車，政府和制造業(yè)的客戶提供遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)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(yùn)輸項(xiàng)目，對(duì)5輛小松930-EUltra-Class的礦卡進(jìn)行改裝，并應(yīng)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(cè)試。

2020年2月，ASI同Epiroc（已收購(gòu)ASI34％的股份）一起，將Roy Hill的77輛包括日立在內(nèi)的多品牌混合卡車車隊(duì)進(jìn)行自動(dòng)駕駛改裝，并與Roy Hill現(xiàn)有的Wenco車隊(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成

盡管ASI占據(jù)的自主運(yùn)輸系統(tǒng)市場(chǎng)非常有限，但它們的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)在全球的農(nóng)業(yè)、國(guó)防、清掃、安保等行業(yè)商業(yè)化應(yīng)用，改裝運(yùn)營(yíng)的車輛超過1000輛，75類車型。

日立集團(tuán)

日立集團(tuán)成立于1910年，其前身是久源礦業(yè)日立礦山的電機(jī)修理廠，如今，在備受矚目的礦區(qū)無人駕駛領(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，在距澳大利亞東部布里斯班內(nèi)陸約100公里的Meandu煤礦建立了一個(gè)無人駕駛的試驗(yàn)場(chǎng)，以測(cè)試配有中央控制系統(tǒng)、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(hào)，挖掘機(jī)是EX3500。

2021年初，日立與美國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)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(yùn)輸系統(tǒng)來提高運(yùn)營(yíng)安全性和生產(chǎn)率。Rajant首席執(zhí)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(yùn)卡車正在生產(chǎn)。”到2020年至2021年，Rajant將其規(guī)模擴(kuò)大到超過45輛。

日立礦用自卸卡車

斗山集團(tuán)

2019年，斗山集團(tuán)智慧礦山解決方案“Concept-X”完成研發(fā)，其功能包括影像識(shí)別、認(rèn)知、控制技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、5G遠(yuǎn)程控制、無人機(jī)3D測(cè)量、計(jì)算和分配作業(yè)量、故障預(yù)測(cè)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(guó)拉斯維加斯國(guó)際工程機(jī)械展覽會(huì)中，斗山展出的Concept-X無人自動(dòng)化解決方案和DoosanCONNECT遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)。其中，Concept-X是通過無人機(jī)和3D掃描對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，并自動(dòng)分析生成施工計(jì)劃，交由無人挖掘機(jī)、裝載機(jī)等進(jìn)行施工的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)綜合解決方案。

DoosanCONNECT以前端情報(bào)通訊技術(shù)(ICT)為基礎(chǔ)，可通過在斗山產(chǎn)品上集成監(jiān)控硬件，提供實(shí)時(shí)診斷、關(guān)鍵提示以及數(shù)據(jù)分享，幫助客戶更有效地管理、維護(hù)設(shè)備，減少停機(jī)時(shí)間，從而顯著提升作業(yè)效率，全面優(yōu)化工程項(xiàng)目。

Epiroc安百拓

安百拓是采礦與基礎(chǔ)建設(shè)客戶的全球生產(chǎn)力合作伙伴，擁有開創(chuàng)性的技術(shù)，專注于研發(fā)并提供創(chuàng)新且安全的設(shè)備，包括自動(dòng)化、數(shù)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(xù)智能采礦系統(tǒng)）項(xiàng)目開始運(yùn)行，SIMS項(xiàng)目的主要目標(biāo)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(xiàng)目經(jīng)理兼協(xié)調(diào)員Jan Gustafsson表示，在此項(xiàng)目中，我們將特別關(guān)注物料處理過程，即裝載、運(yùn)輸和傾倒礦石的操作流程。希望到2024年項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，NEXGEN SIMS項(xiàng)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(cè)試和演示，例如使用自卸車自動(dòng)裝載和運(yùn)輸。

總結(jié)

從以上10余家礦區(qū)無人駕駛企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，美國(guó)是無人駕駛技術(shù)的發(fā)源地，因此在人才積累和技術(shù)研發(fā)上擁有顯著優(yōu)勢(shì)，這也使得美國(guó)在該領(lǐng)域擁有足夠的權(quán)威性和話語(yǔ)權(quán)。聚焦無人礦區(qū)細(xì)分場(chǎng)景，美國(guó)卡特彼勒公司從20世紀(jì)80年代就開始研究無人駕駛礦車技術(shù)，并于1996年正式推出首臺(tái)礦卡，領(lǐng)先地位毋庸置疑。

日本同樣具備豐厚的無人駕駛技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。早在2008年，日本功能機(jī)械及礦業(yè)機(jī)械公司小松集團(tuán)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(qū)實(shí)驗(yàn)自主研發(fā)的自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)（AHS）。而韓國(guó)主要專注于自動(dòng)駕駛芯片、自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試等技術(shù)研發(fā)，部分機(jī)械設(shè)備廠商涉足無人礦山賽道。

目前，五大全球礦用車供應(yīng)商都在進(jìn)行自動(dòng)化控制乃至無人駕駛礦用車的應(yīng)用研究，小松領(lǐng)先一步，其AHS（自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)）已經(jīng)配置了180多臺(tái)930E，在澳大利亞和智利運(yùn)行多年；卡特彼勒的礦山之星（MineStar）系統(tǒng)配置在793F上，已經(jīng)有12臺(tái)在澳大利亞珀斯的FMG公司的鐵礦運(yùn)行；日立、利勃海爾和別拉斯的無人駕駛技術(shù)也正在實(shí)驗(yàn)中，沃爾沃也在井工礦進(jìn)行試驗(yàn)。這些企業(yè)的發(fā)展成果，也在一定程度上為國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展提供了借鑒和參考。

國(guó)內(nèi)的龐大市場(chǎng)與人才基礎(chǔ)為無人駕駛賽道各細(xì)分場(chǎng)景的發(fā)展提供土壤，在無人礦山領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，同時(shí)結(jié)合海外豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)下的國(guó)內(nèi)無人礦區(qū)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(biāo)桿項(xiàng)目，其實(shí)力足以與卡特、小松等先驅(qū)企業(yè)比肩，完美詮釋了中國(guó)速度與力量。

（來源：低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

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