7月份，珀斯举行的2019澳大利亚铁矿石会议的一份报告指出，该州铁矿在露天采矿AHS（自动化运输系统）方面处于世界领先地位。 MTGA（澳大利亚矿业技术人员集团）项目经理Richard Price进入该技术领域多年，见证了最早的两台自动化卡车在Alcoa的Willowdale铝土矿（位于Pinjarra）的试验，时间早在1994年。 在这次会议上，Price的报告阐述了在皮尔巴拉（Pilbara）地区AHS的运行状况：铁矿中的第一个商业化试运行于2008年在力拓的West Angelas铁矿中开始，有两家制造商的设备使用在皮尔巴拉地区——卡特彼勒的Command for Hauling和小松的FrontRunner——力拓、必和必拓、FMG集团这三家矿业巨头在应用自动化卡车上处于领先地位。 FMG是皮尔巴拉地区最大的自动化卡车运营商（也是全球最大），公司业绩报告显示， 6月底自动化卡车数量为128台。根据各自的公开数据，力拓此时的数量为96台，必和必拓为50台。 “FMG计划将所有卡车实现自动化，包括首批使用替代OEM系统的非OEM卡车。”Price表示，他说该公司目前已经用卡特彼勒的Command for Hauling将小松卡车改造为自动化，这是世界首例。 Price说：“除此之外，FMG还在现场运行有多台卡特彼勒卡车，也是全球首家在同一地点使用不同级别卡车（789D、793F和930E）的矿山。” 不过小松在商用自动化领域的时间更长，到11月时运输量已经突破了200亿吨，这一成绩超过了卡特彼勒。卡特在全球非常成功，在加拿大油砂矿、不列颠哥伦比亚煤矿、巴西淡水河谷铁矿中部署了AHS系统。 “就AHS车载部件而言，小松的系统要比卡特的简单些，”Price说，“主要区别是卡特使用了带有无线电雷达的LiDAR（激光雷达，Velodyne 64线），而小松的系统只使用了无线电雷达。此外车载控制还有其它方面的不同——卡特的车载部分运算能力更强，而小松的主要是通过无线网络将运算任务交由服务器端处理。” 尽管卡特的车型计算能力很强，但卡车性能仍然取决于它们所连接的通信基础结构。 目前，只有小松的系统宣布成功完成了以4G LTE网络通信来管理卡车的试验，卡特当前系统依赖于无线网络技术，“当前全球的所有实际应用均使用了此技术。”Price 表示。 这种技术面临的一个问题是，通信中断时卡车就会停止运行，因为卡车通信要通过此网络知道车辆之间的位置、行驶方向和速度。目前，需要人工介入使卡车重新开动起来，但是这样做会浪费时间。 而且，Price说，在皮尔巴拉地区，卡车停止运行会引起目标检测错误的严重问题。“在使用AHS的各个矿山，这些情况通常被称作‘ODs’（目标检测）问题，” Price说，许多驾驶员觉得这些情况的出现主要是因为路面的起伏、坑洼、石块。同样，重新启动自动化卡车通常需要人工检查。 领先地位 尽管存在通信和OD问题，西澳仍然处于自动化的领先位置，目前全球约有370台自动化卡车，其中75%运行在皮尔巴拉，这是为什么呢？Price重点说了五个方面的原因： ——司机成本高。矿用卡车司机平均年薪通常在10万澳元（6.89万美元）以上。 ——容易实施。Price 说：“皮尔巴拉矿山场地开阔，在整个矿场实施前可以在一个专门区域试用此技术。”并指出这里的地形也便于通信设施的安装。 ——矿山规模和寿命。Price说，之前的AHS成本效率分析的临界点为1200万吨/年的运输量，即6-8辆卡车的运载能力，该地区所有矿山都超过了此值，而且矿山寿命也很长。 ——部署了AHS的矿场当前实行的是飞进飞出模式，直接将员工从其雇佣点送到现场。 ——皮尔巴拉地区的技术和经验，各个矿山接触车队管理系统和技术应用的时间很长。 Price说：“西澳大利亚不一定有什么特别优势，由于上述原因才会在皮尔巴拉铁矿实施AHS。” 优势所在 Price引用了矿业公司的话说明了自动化的优势。 力拓去年表示：“2017年，平均每辆自动化卡车估计都比传统卡车要多运行700小时，每吨运输成本要低15%左右。” 同一年，FMG称自动化卡车将生产力提高了32%。 淡水河谷也说：“在巴西Brucutu铁矿运行的自动化卡车有望将燃油消耗降低10%，保养费用也随之降低了25%，卡车的非公路轮胎每条要4万美元，其磨损量预计可减少25%，综合效果是将设备寿命延长了15%，减少了新设备投资并降低了有害气体排放。” Price说：“目前，三个运营项目的监测指标明显不同，但不管指标如何，AHS肯定会对运营环境产生重大影响。 “看上去自动化卡车的可用性增加对它们来说是最大优势，成本降低也有帮助，但是车队可预测性的增强才是实际效益的主要原因。 “自动化卡车还有一些可以测得但是难以量化的好处，其中包括更少的保养、减少了轮胎磨损（寿命更长）、降低了燃油消耗（同样运输量）、卡车整体表现更好等。” 比如，小松之前曾说过，优化的AHS自动化控制减少了急加速和突然转向，与传统驾驶方式卡车相比，其轮胎寿命提升了40%。 当然，使用自动化卡车还有巨大的安全优势。 未来之路 Price认为采矿的自动化程度会越来越高，他说未来矿山可能会用到数据文件自动分发，卡车无需人的参与就可以工作。 “目前，可实现更好通信网络覆盖的LTE等技术、无人机、远程摄像头及其它用于人工目视检查的地面自动化车辆将投入使用，卡车之外其它类型的自动化设备也将出现。”Price表示。 Price说：“未来二三十年中，自动化将会继续发展完善。 “矿业公司和矿用设备制造商能从汽车自动化中学到很多东西，公路上的汽车显然要比矿场的非公路卡车多得多，因此自动化套件的成本必然会下降，而且未来有可能做到在没有GPS的环境中运行。 “卡特彼勒系统所使用的LiDAR的成本已经比十年之前降了一半，像旋转雷达一样，固态激光雷达也已经用到了自动化工业车辆上。” Price指出，拉斯维加斯MINExpo 2016展会上小松的无驾驶室卡车是值得关注的一个发展方向。他说：“可能二三十年之后，重型非公路卡车的驾驶室将不再是标配，而需要花大价钱选装。” “未来是自动化的时代，技术会比现在更先进。”Price说，并指出由于皮尔巴拉在自动化方面的领先优势，该地区的铁矿行业有望最先用上这些技术。 |
