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无人驾驶代替人类解决矿车司机招工难:20万年薪岗位无人问津

2020-12-30 09:00:27 出行一客   作者: 刘皖媛  
 北纬49.22°,东经119.77°,12月初的呼伦贝尔草原已经是冰天雪地。

神华宝日希勒露天煤矿的矿坑里作业不息。这里有着丰富优质的煤炭资源和良好的露天开采基础,但冬季漫长寒冷,日间平均气温低于零下30℃,夜间最低接近零下50℃,极寒气候下的矿区作业面临着安全和效率的双重挑战。

站在2020的年末,回望近年来自动驾驶商业化落地的尝试,城市道路的Robotaxi还存在技术、政策等重重限制。但如果将目光从车水马龙的街道转向封闭偏僻的矿区,这是一个千亿级的蓝海——矿区无人驾驶。

相对于其他场景,矿区对无人运输的需求更加迫切——安全和效率是矿区的两大生命线,一起生产安全事故能让日产千吨的大型煤矿停工整顿,生产和运输效率则直接影响煤矿规模化开采的经济效益。

这个市场被低估太久了。矿区是自动驾驶能最快实现商业化落地的场景之一:从需求的角度出发,矿企渴望用自动驾驶降低安全风险,提升经济效益;从技术落地的难易度来看,行驶路线固定、行驶速度低、场景封闭等矿区特有的要素,降低了无人驾驶落地的难度。

“矿区的司机非常辛苦,四班三倒、在几公里的路上来回装卸。条件艰苦,我们矿区的测试人员过几个月就要调一批新的人去,这样的极寒气候下机器替代人类是未来的必然趋势。”神宝能源公司露天煤矿矿长于海旭告诉出行一客(ID:carcaijing)。

2020年3月,由八个部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》为矿山场景的自动驾驶定调了发展目标,即到2025年实现露天煤矿的无人化运输。

“无论是矿企的发展需求还是政策的导向,露天煤矿要实现无人化运输是大势所趋。未来也会有越来越多的传统企业主动启动智能化改造。”中煤能源(4.370, -0.18, -3.96%)西安设计院露天所所长武讲对出行一客(ID:carcaijing)表示。

但相对于国际上已经验证并推广的自动化采矿及无人运输,在国内实现无人驾驶的矿区依然是少数。对整个行业而言,要加速无人驾驶在矿区场景的推广,最重要的是标准化和可复制。

大部分矿区无人驾驶科技公司正在探索的问题是:如何将已有的项目经验应用到其他矿区,提升项目落地速度、降低研发与管理成本、实现规模效益?

无人驾驶如何助力传统矿区转型升级?

如果不曾亲临中国最北部、冬季最为寒冷的大型露天煤矿之一神华宝日希勒露天煤矿,很难想象矿区的工作条件和生活环境有多么艰苦。

12月的白天,放晴时温度在零下十五度左右,但据矿区工作人员介绍,到一月中旬时,矿区夜间温度能达到零下五十度,也就是气象学标准的极寒天气,此外,不时的雨雪和大风也是巨大的挑战。

然而,煤矿开采、运输工作不会因为天气恶劣而停止,神宝能源公司露天煤矿机电副矿长徐熙指出,尤其是冬季,北方取暖对煤炭需求更大。而矿车司机通常是四班三倒的工作班次,一方面,夜间班次凌晨三四点作业,本就是最容易犯困的时候,矿车司机的工作又是在一段两三公里的路上重复、枯燥地来回运输,对注意力的考验极大。

对于矿区来说安全重于一切,用自动驾驶矿卡替代人力司机,避免了因为走神带来的驾驶风险,是矿区智能化改造的重要出发点。

 

 

▲刘皖媛 拍摄

国内大部分矿区都面临另一个问题,是矿车司机招工越来越难。目前,部分矿车司机的工资开到了年薪20万-25万,但依然很难招到年轻人。矿区生活环境闭塞,运输车司机又属于高危职业,路况差、驾驶难度高,有害气体和粉尘等也会损伤身体。

对于招工难,不是没有解决方案——招不到人说明钱给得不够多,但由此带来的人力成本也会陡增。四班三倒制,每个矿车要配2个矿车司机,年产过千万吨的矿区按照200台矿卡估算,每年在矿车司机上的支出也要接近1个亿。

经济性是矿区在安全之外的另一条生命线,不仅仅是矿车司机的工资支出,短途煤炭运输的单次成本也直接影响矿区的经济收益。油耗和轮胎磨损是看得见的成本,运输车的车速、往返耗时多长也会影响单位时间内的运输总量。

传统矿区行业的种种需求,最终都指向了一个解决方案:矿区无人化运输。

城市道路的L4级以上自动驾驶的落地应用对技术要求极高,即使是在2020年火热的全无人驾驶出租车在多个城市开始试运行,大部分业内人士都认为要实现真正的商业化落地还需要较长时间。矿区这类封闭场景尽管没有Robotaxi那般“炙手可热”,其商业化应用的可行性却更大。

从需求的角度出发,自动驾驶能帮助矿区降低安全风险,提升经济效益;从技术落地的难易度来看,行驶路线固定、行驶速度低、场景封闭等矿区特有的要素,降低了无人驾驶落地的难度。

中煤能源西安设计院露天所所长武讲对出行一客(ID:carcaijing)称,在所有的矿区里,露天矿区是无人驾驶运输的天然应用场景:本身的场景相对固定,每年的作业范围、工作线可能就是往前推几百米,道路变动次数相对较少。

“参考国外的露天矿区,他们的人力成本更高,对无人化、自动驾驶的需求更加迫切,矿区智能化也很早就开始做了。”武讲表示。上世纪90年代,加拿大、美国、芬兰、澳大利亚等国家即开始推动采矿各环节的自动化技术发展以降低劳动力成本。

矿区自动驾驶的可行性、安全保障和降本增效产生的经济效益,在国际上已经被验证。美国卡特彼勒、日本小松等工程机械企业,在澳大利亚、智利、巴西等多地的露天矿通过部署由智能网联矿卡、通信网络、系统平台组成的矿卡自动驾驶解决方案,已经实现了自动驾驶的商业化应用。

卡特彼勒从2012年开始与澳大利亚铁矿石出口商FMG集团(Fortescue Metals Group)进行自动驾驶运输,其无人驾驶矿卡已经运行近33500万千米,物料运输量达10亿吨。而FMG集团测算,其137台自动驾驶矿车生产效率比传统人工运输提升了30%。

国内矿企也正迎头赶上。据了解,神宝能源与航天重工、慧拓智能深度合作,通过对神宝露天煤矿进行智能化改造,打造世界首个极寒环境下大型矿用自卸卡车无人驾驶编组运行项目,可通过算法设计提升生产速度、保证生产质量,节约人力成本并减少设备因人为操作不当造成的损耗。

依据矿区的倒班制度,每次换班时间大约在一个小时左右,自动驾驶作业基本不需要占用换班时间,节省出来的时间可以直接用于运输作业;无人驾驶的车辆最高车速达到38km/h,相比有人驾驶提升了26.7%,单趟运输时间降低,提高运输量。此外,通过更合理的算法,无人驾驶的矿卡轮胎寿命大幅提升,运输油耗也有所下降。

据估计,现有的5台卡车无人化工业运行后每年可累计节省约571万元支出、额外增加50万吨运输量。

“现在无人驾驶矿卡的速度已经超过了人类司机的速度,但现在还配备了安全员,并且还会做一个限速。未来把安全员去掉后,速度还能有所提升,运输效率会更高。”神宝能源露天煤矿副矿长徐煦表示。

矿区无人化势在必行

但行业标准仍待确立

2020年3月,由八个部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》为矿山场景的自动驾驶定调了发展目标,即到2025年实现露天煤矿的无人化运输。

在国家政策引领和产业需求驱动下,国内工程机械企业大多都提出了智能化改造的目标,如航天重工、徐工集团、北方重工等,也涌现了一批矿卡自动驾驶解决方案商,如慧拓、踏歌智行、易控智驾等。主机厂联合科技公司,纷纷投入到矿卡网联自动驾驶应用研发当中,并在多个矿区开展实地测试和试商用。

“无论是矿企的发展需求还是政策的导向,露天煤矿要实现无人化运输是大势所趋。未来也会有越来越多的传统企业主动启动智能化改造。”武讲对出行一客(ID:carcaijing)表示。

慧拓研究院副院长高玉也指出,近年来,越来越多的矿企、主机厂都表现出对矿区智能化改造的需求,慧拓作为科技公司,能够将车企和矿企匹配起来,通过无人驾驶解决方案达成转型。

“从主机厂来说,一方面在政策趋势下,他们找到了新的业务增长点,而矿区从安全和高效出发,对无人化和智能化的需求也非常紧迫。但车企和矿企要分别独立做无人运输改造非常难,通过三方合作、发挥各自优势的模式是比较可行的。”高玉对出行一客(ID:carcaijing)表示。

对于矿企业而言,无人驾驶运输的需求近在眼前,技术驱动的科技公司应运而生,将矿企和主机厂联合起来,解决矿企的燃眉之急;从矿企的智能化改造中,科技公司也能和主机厂联手实现社会价值与经济价值的有机统一。

据了解,矿山自动驾驶应用目前主要存在三种商业模式:第一种,矿卡自动驾驶解决方案商成为主机厂前装供应商,主机厂直接销售具备自动驾驶能力的矿卡并从矿卡销售中盈利;第二种,自动驾驶解决方案商与大型剥离队成立合资公司,成为新型智能化剥离队,以更低的成本承接剥离项目;第三种,智慧矿山解决方案商面向采矿企业提供包自动驾驶应用的矿山智能化整体解决方案。

无论哪一种解决方案、卖车还是卖服务,都是车企、科技公司和矿企的三方共赢。矿车无人化改造的市场不可低估,相比于矿企无人化改造后减少的运输成本,改造的支出不算高。

国家能源局数据显示,目前每年全国煤矿产能为40亿吨,其中露天矿占的产量约占18%即7亿吨左右,土方剥离需求达几十亿立方米,无人驾驶在矿区商业化的直接市场价值保守预计上千亿元。

在指导意见发布后,很多矿企都了解到矿区智能化的紧迫性,但相对于国际上已经验证并推广的自动化采矿及无人运输,国内矿区无人驾驶的推进依然处于初级阶段。

要推行矿区无人驾驶解决方案,最重要的是标准化和可复制。大部分矿区无人驾驶科技公司正在探索的问题是如何将已有的项目经验应用到其他矿区,提升项目落地速度、降低研发与管理成本、实现规模效益?

神宝项目在标准化确立方面为商业化提供了参考。自今年5月份启动建设,截至10月底,已完成5G独立组网建设、试验场地规划、卡车改造安装调试、作业场地运行试验及权威检测检验,在项目统筹规划上积累了更多经验,未来在其他矿区有希望用更短的时间完成。

另一方面,在神宝项目正式运营后,慧拓智能将与神宝能源在矿车、道路、通信、运行、管理、安全等方面成立“十个标准”,从技术层面上升到标准化的矿区自动驾驶体系。

除了科技公司,武进指出,矿区无人驾驶要实现标准化需要整个行业投入。

“现在来看,矿山无人驾驶最大的问题还是在于安全,需要标准与规范来解决。各部委都会积极统筹推进起草国家标准、行业标准,当然这也需要车企、技术公司、以及设计院等行业机构都参与进来,各方共同努力去约束、规范、可持续地推进智慧矿山的建设。”武讲表示。




责任编辑: 张磊

标签: 无人驾驶

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