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本文作者: 伍文靚 | 2021-01-13 17:57 |
「少人則安,無人則安」,并不是某些自動駕駛企業(yè)的自嗨。
自動駕駛發(fā)展至今,一路上受到過不少非議,甚至被認為是在「革司機的命」。
然而,這一觀點在遠離城市喧囂的礦山中似乎站不住腳——在那里,司機更像是一種勞動力短缺的高危職業(yè)。
工作性質使然,不少司機兩三年就會得塵肺病、胃下垂、腰間盤突出等職業(yè)??;礦山中道路往往不規(guī)則、狹長且陡坡多,加之礦卡體積龐大,進一步增大了駕駛難度,容易發(fā)生碰撞、碾壓、側翻等事故,甚至掉下懸崖。
無論是對于司機家庭,還是對于礦企來說,意外傷亡的發(fā)生都是不可承受之重。
另一方面,隨著人口紅利逐漸消退,勞動力開始減少,這一點在條件艱苦的礦山中尤為顯著。
而且退休潮馬上就要來臨,新一代勞動力從業(yè)意愿并不高。
礦區(qū)司機從業(yè)者缺口的背后,是每年等待著運輸的城市建設所需的超過 80% 的原材料,以及一個千億級別的市場。
眼下,自動駕駛技術的發(fā)展為礦區(qū)運輸帶來了新的可能性,加之國家對礦山智能化建設的大力推進,這一垂直行業(yè)在 2020 年受到了比以往更高的關注度。
據新智駕了解,多家深耕礦區(qū)自動駕駛細分賽道的企業(yè)均在 2020 年完成了新一輪融資。
一場關于礦區(qū)生產力的變革正在悄然進行。
其中,對于專注于礦區(qū)自動駕駛技術的玩家來說,沖出層層困難,實現真正意義上的量產落地,是現階段一個重要的命題。
在人們以往的認知中,自動駕駛一直是屬于未來出行的暢想。不同的是,在偏遠的礦山地區(qū),自動駕駛更像是一個屬于「現在」的剛需。
在內蒙白云鄂博的東礦區(qū)內,彎道多達 52 處。行駛在這些路面上的是上百噸級別的運輸車輛,車長 13 米,寬和高都近 7 米,駕駛員的視野受限,操作難度大,很容易發(fā)生碰撞、碾壓、側翻等意外,甚至發(fā)生傷亡事故。
另一方面,全國范圍內礦車司機的平均年齡在 52 歲左右,總體素質不高,導致礦區(qū)對司機的日常管理難度加大。礦區(qū)艱苦的條件又讓人望而卻步,新一代勞動力嚴重不足。
然而,我國光是露天礦區(qū)就有 1000 多處,城市建設 80% 的原料都來自于礦區(qū)。人口紅利不再,解決礦區(qū)勞動力短缺的問題迫在眉睫。
自動駕駛技術的出現為礦區(qū)運輸帶提供了全新的選擇。而且,這一技術已經在很大程度上得到了驗證。
早在 1994 年,卡特彼勒公司(Caterpillar,CAT)兩臺自動駕駛礦車就在美國的礦山中投入測試。基于該車四周搭載的掃描雷達系統(tǒng)以及大量其他傳感器,礦車在作業(yè)過程中能對潛在的危險提前預判,并進行減速或停車。
2005 年,日本小松公司在智利的銅礦進行自動運輸系統(tǒng)試驗。通過傳感器、控制器和通訊組件等設備,小松公司可實現礦車在一些控制指令之下的自動行駛。
2008 年,小松公司的自動駕駛礦用車首次在智利的銅礦實現了商業(yè)化部署。
在國外,通過自動駕駛的方式,全球已經完成了數十億噸的礦產運輸。
無論從何種角度來看,在礦區(qū)這個特殊的場景設定下,「少人則安,無人則安」這句話有著更為深刻的意義。
除了上述對于勞動力以及安全性的需求,礦區(qū)自動駕駛在落地方面也有著天然優(yōu)勢——礦區(qū)屬于經典的 Geo 1 類場景,擁有人少、車少,低速、區(qū)域封閉、路線固定等特征。
因此,盡管國內在礦區(qū)自動駕駛起步較晚,但在賽道中已不乏嗅覺敏銳的玩家,并且在一定程度上得到了資本市場的垂青。
2020 年 10 月,踏歌智行完成 2 億元的 B 輪融資,是礦區(qū)自動駕駛賽道迄今為止最大的一筆融資。
踏歌智行創(chuàng)始人兼首席科學家余貴珍對新智駕表示,
我們選擇礦區(qū)這個場景最重要的原因之一就是,礦區(qū)是封閉管理的工業(yè)場景,不受公開道路上法律法規(guī)的限制。
而且,礦區(qū)規(guī)模和道路長度有限,方便我們對環(huán)境和道路進行智能化改造,通過調度平臺實現車與車、車與路之間的協(xié)同。
據余貴珍透露,前些年行業(yè)在露天煤礦中的工作多集中在單車智能,如今已經過渡到編組智能化,向著整個礦區(qū)的智能化邁進。
在鄂爾多斯永順煤礦,12 臺由踏歌智行打造的自動駕駛寬體車已經開始進行 24 小時連續(xù)作業(yè)的測試。
踏歌智行的無人駕駛寬體自卸車正在永順煤礦夜班作業(yè)
不過,踏歌智行副總裁鄭迪也強調,「7*24 小時作業(yè)」并不是一個絕對的概念,而應該是一個努力去逼近的目標。
他進一步補充表示,人類駕駛員需要吃飯、休息、換班,有效運行時間一般不會超過 20 個小時;自動駕駛的車輛雖然也要加油和維護,但有效運行時間一定是可以大大超過人工駕駛的。
而且,一臺車實現 7*24 和真正產業(yè)化 7*24 是兩個完全不同的難度,后者是一個持續(xù)優(yōu)化的過程。
關于無人駕駛作業(yè)效率,鄭迪提到:
作業(yè)效率必須以長期、穩(wěn)定、多編組運行為統(tǒng)計基礎,才能反映無人駕駛運輸系統(tǒng)的真實生產效率。
經長時間的累積作業(yè)量統(tǒng)計,踏歌智行的方案目前已經接近人工駕駛運輸效率,預計 2021 年就可以實現完全超過人工。
未來隨著系統(tǒng)穩(wěn)定性和作業(yè)連續(xù)性的不斷優(yōu)化,無人駕駛運輸的效率還會加速提升。
礦區(qū)自動駕駛的另一個玩家,易控智駕也在過去的一年中迎來了新的進展。
2020 年 7 月,易控智駕完成了數千萬元的 Pre-A 輪融資,該筆融資主要用于加快公司露天礦無人駕駛系統(tǒng)的產品化進度。
當時,易控智駕的自動駕駛車已經有 12 輛進入礦區(qū)試運營,自運營自動駕駛車輛在國內最多。自動駕駛里程數達 2 萬公里,無人運輸土方數達到 10 萬方。
隨著一系列項目的落地以及資本不斷入場,外界對于這一賽道的關注在 2020 年達到了前所未有的高度,其落地的進程正在加速。
事實上,礦區(qū)的作業(yè)流程主要包括勘探、采掘、運輸、裝卸等多個環(huán)節(jié)。其中,將貨物從 A 點運輸到 B 點,正是礦區(qū)自動駕駛玩家們現階段的重心所在。
一般來說,礦區(qū)的運輸任務主要由兩種設備來完成,即寬體自卸車(寬體車)和礦用卡車(礦卡),前者承重大約 50 噸,后者承重大約 200 噸。
易控智駕的無人駕駛寬體自卸車正在作業(yè)
對于這兩種車的選用,不同的玩家有著不同的思考。
礦卡的采購單價為千萬級,買家多為支付能力強的國企;寬體車單車價格在百萬以下。
因此,對玩家們來說,礦卡更適合于成為其自動駕駛解決方案落地的載體,寬體車則可以用來提供運營服務。
踏歌智行的運輸業(yè)務更傾向于提供礦山無人駕駛運輸和運營技術服務。
踏歌智行的鄭迪介紹,大型礦卡的線控化和無人化改造費很貴,單車成本基本在百萬級,如此一來,礦卡自動駕駛解決方案的訂單金額也就更高,一般在千萬元的級別,“如果礦卡數量上百臺,單筆訂單金額就可以達到 5-6 億元。”
不過,他也表示,礦卡自動駕駛系統(tǒng)本身的改造成本并不能完全決定系統(tǒng)的報價:
這和乘用車是完全不同的概念。作為生產工具,報價一般按照它們創(chuàng)造的價值來報價。只不過目前各家方案都尚未形成規(guī)模化的生產力,目前都是以「賣軟硬件」的形式切入。
未來隨著規(guī)?;療o人運輸創(chuàng)造出比人工駕駛更高的收益,系統(tǒng)方案提供商會與礦方共同分享技術升級所創(chuàng)造的效益價值。
相比之下,易控智駕的目標更加聚焦——未來三年只做露天煤礦的寬體車運營,相當于持有車隊資產,而不是單純地向礦企提供自動駕駛解決方案。
易控智駕的無人駕駛寬體自卸車隊
易控智駕 CEO Wason 向新智駕解釋說,
我們看好寬體車的未來,大礦卡現在國內一年就賣 200 多臺,量是很小的,但寬體車 2019 年的銷量就已經超過 1.1 萬臺。
另外,根據專家測算,用大礦卡拉一方土的成本在 15 元左右,寬體車的成本大概是 8 元,從經濟效益的層面來說,寬體車也更勝一籌,這是礦企很在意的事情。
但 Wason 也坦言,做礦區(qū)自動駕駛運營,前期采購車輛需要大量的資金投入,如果只是提供技術方案就不會有這方面的顧慮。
不難看出,這是兩種完全不同的思路,但在礦區(qū)自動駕駛這個尚處于成長期的領域,無論哪一種路線都有著無限的想象空間。
更重要的是,礦區(qū)自動駕駛技術正在從單純的「運輸」走向更廣泛的應用。
目前,賽道內的玩家都在積極布局礦山智能化整體解決方案,除了改造無人礦卡,還需要搭建云智能平臺,包括自動駕駛礦卡調度系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、地圖管理系統(tǒng)等。
在云智能平臺的加持下,礦卡/寬體車能與路側單元以及挖掘機、推土機、電鏟等其他機械工程車輛實現相應的協(xié)同作業(yè),完成土石方的裝卸。
一旦出現故障或者危險預警,管理員將在控制中心啟動遠程接管模式,將車輛移至安全區(qū)域,并向周邊車輛發(fā)送警告。
正如上文所說,礦區(qū)對自動駕駛有著多方面的需求。而且,賽道內的玩家們在過去數年中對技術不斷進行迭代,對自身未來的發(fā)展也有了一套清晰的打法。
另一方面,國內當下對礦區(qū)安全的要求越來越高,并且已經制定了針對智慧礦山的相關規(guī)劃。
有了政策的扶持,礦企對于無人化技術的需求無疑會進一步擴大,也會孵化出新的機遇。比如,目前露天煤礦的自動駕駛招標訂單數量就在不斷增加。
據預計,礦區(qū)無人運輸整體市場規(guī)模(含礦用機械無人改裝、礦物無人運輸,其他無人改造)將達到千億級,甚至萬億級。
盡管如此,在礦區(qū)自動駕駛這一賽道曠日持久的發(fā)展中,仍存在著許多挑戰(zhàn)。
其中,很重要的一個關鍵詞就是「協(xié)同」。
從嚴格意義上來說,礦區(qū)自動駕駛不是對應單純的道路場景,而是復雜的作業(yè)場景,涉及到礦企、能源公司、主機廠、運輸隊等多個角色,各方面的資源需要打通。
而且,每個礦的工作流程、設計開采方式不一樣,在進行無人化改造時需要給車輛甚至礦區(qū)做定制化。
裝卸就是礦區(qū)無人化作業(yè)的難點場景之一,需要礦車與其他機械設備進行交互,而且對??烤鹊囊笠卜浅V摺T谝恍┨厥獾牡V區(qū)里,自動駕駛車輛還要滿足「配礦」的要求。
針對實際運營中所面對的復雜狀況,易控智駕的 Wason 表示:
我們現在更多的是向傳統(tǒng)學習,包括作業(yè)流程和規(guī)范等,也吸收了一批來自傳統(tǒng)礦業(yè)的人才,我們的想法是先僵化、再優(yōu)化、最后再固化。
除了需要與各方面進行協(xié)同,自動駕駛礦用車自身在技術方面也有難題需要解決。
在踏歌智行的鄭迪看來,與公開道路上行駛的乘用車不同,礦區(qū)內自動駕駛的定位和環(huán)境感知復雜程度相對低,而大型礦卡的車輛控制技術難度則更高。他解釋說:
一輛大礦卡有三層樓那么高,一個車輪直徑 4 米,自重 上百噸,內燃機無法直接驅動,需要一套內燃機轉電力的復雜動力系統(tǒng),整個控制和反饋的流程冗長。
要保證動力系統(tǒng)如此復雜且體量這么大的車輛在自動駕駛時的誤差不超過 20 公分,是很難的。
另外,由于自動駕駛技術尚處于不斷發(fā)展的狀態(tài),一些客戶對技術的信心不夠,更傾向于拿老車來「試水」,如果在非線控的車上做無人化改造,難度還會加大。
和其他自動駕駛賽道一樣,礦區(qū)自動駕駛的進程中也橫亙著商業(yè)化的大山。
就目前而言,尚且沒有哪一家企業(yè)研發(fā)的礦區(qū)自動駕駛系統(tǒng)能夠從真正意義上創(chuàng)造利潤。作為自動駕駛商業(yè)落地的標志之一,安全員也尚未走下礦用車的駕駛座。
盡管 2020 年不斷有資本進入礦區(qū)自動駕駛的賽道,外界也不乏看好這一賽道的聲音,但易控智駕 Wason 的觀點稍顯冷靜。他在與新智駕對話的過程中說道:
什么叫商業(yè)化,我覺得至少也得 100 臺車以上,并且持續(xù)跑上一年。跑好了,你才能夠說是商業(yè)化。礦區(qū)的自動駕駛技術落地會比其他賽道快,但要實現真正的商業(yè)化還有一段距離。
Wason 進一步補充說:
把車跑好來其實更重要,所以我們內部現在也不太去提倡一定要上多少車。把車的可靠性跑好了,基礎打扎實了,后面加車才會更快一些。
自動駕駛發(fā)展到中場,市場需要的不是 demo,是真正能落地的產品。
就目前的情況看來,無論身處哪一條賽道,大家都還處于打磨產品的階段。
不過,客觀的需求、相對成熟的方案、不斷入場的資本加之政府政策的扶持,都在驅動礦區(qū)自動駕駛邁入發(fā)展的快車道,量產的節(jié)奏也在穩(wěn)步推進。
礦區(qū)自動駕駛的未來無疑擁有巨大的潛力,但在保持樂觀的同時,也要多幾分理性。
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