在人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等新興科技充斥著很多行業(yè)的今天，礦業(yè)也沒有例外。如今，世界上第一座“智能礦山”正準(zhǔn)備踏上征程。

      全球礦業(yè)巨頭力拓（Rio Tinto）首席執(zhí)行官Jean Sébastien Jacques近日在接受《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》采訪時透露，他們將在今年晚些時候?qū)で蠖聲鷾?zhǔn)投資達(dá)22億美元的全球首個純“智能礦山”項(xiàng)目。

      上述項(xiàng)目將由一個遍布著機(jī)器人、無人駕駛礦車、無人卡車、無人鉆機(jī)和無人運(yùn)貨火車的智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)所組成。它們將負(fù)責(zé)西澳大利亞皮爾巴拉（Pilbara）鐵礦石礦區(qū)的日常生產(chǎn)。

      據(jù)介紹，這一由運(yùn)營中心、自動運(yùn)輸系統(tǒng)（AHS）、自動鉆探系統(tǒng)（ADS）、自動火車系統(tǒng)（AutoHaul?）四大子系統(tǒng)構(gòu)成。Jacques稱，無論這一項(xiàng)目是否獲得董事會批準(zhǔn)，力拓都已經(jīng)在智能化礦業(yè)領(lǐng)域比競爭對手領(lǐng)先了整整十年。

      智能礦山的美好藍(lán)圖

      在力拓管理層眼中，智能礦山的前景是如此美妙，它們安全、高效、節(jié)省大量人力成本。

      想想看，作為全球八大鐵礦基地的力拓西澳Hope Downs 4鐵礦主礦場不再有人的身影，不再有司機(jī)，有的只是機(jī)器的轟鳴，重達(dá)300噸的挖礦卡車以無人駕駛模式飛馳在滾滾紅色煙塵里。

      在距離礦場約2小時飛行距離、位于珀斯（Perth）市中心的力拓作業(yè)指揮中心，工程師們用電腦遠(yuǎn)程控制著礦場設(shè)備。在這里， 他們從屏幕上監(jiān)控著兩組分別由六輛無人鉆礦設(shè)備構(gòu)成的機(jī)器挖掘礦石。

      力拓鐵礦石業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Chris Salisbury介紹，與人類作業(yè)相比， 無人駕駛鉆礦的作業(yè)時長平均要多出近三分之一，且平均每小時鉆礦距離多出10%。

      力拓管理層表示，以12個小時計(jì)算，載人車比較有競爭力，但以24個小時甚至更長時間衡量，機(jī)器更具優(yōu)勢，它們不需要喝咖啡，不會感到疲勞，也不存在因司機(jī)交接班而出現(xiàn)的作業(yè)停歇。無人駕駛卡車每天只需要停下來加一次油就好了。

      在機(jī)器自動化之后，礦山的勞工成本已經(jīng)降低了三分之一。在400輛重型卡車車隊(duì)中的76個無人駕駛車輛的幫助下，皮爾巴拉（Pilbara）礦場的運(yùn)營成本預(yù)計(jì)比其他礦山低了15%左右。

      力拓希望明年監(jiān)管部門能批準(zhǔn)他們開通世界上第一個真正的無人礦場項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)真正的自動化。50輛無人駕駛火車將在4個港口、16個礦山之間穿梭，總里程約1700公里。去年9月，它完成了100公里的測試。這種車的平均行駛速度能比人類駕駛提升6%。該項(xiàng)目還包括1200輛無人駕駛礦石卡車。

      Jean Sébastien Jacques表示，技術(shù)進(jìn)步只會令預(yù)期中的未來五年50億美元的額外自由現(xiàn)金流增加三分之一，但從2021年開始，新的技術(shù)尤其是無人駕駛技術(shù)將成為更大的投資回報驅(qū)動力。他們計(jì)劃屆時在皮爾巴拉地區(qū)Koodaideri礦場開始進(jìn)行真正意義上的智能礦石生產(chǎn)，它的成本大約在22億美元。

      正在向著智能化方向轉(zhuǎn)型的力拓仍在加速擴(kuò)增其無人駕駛車隊(duì)。澳大利亞媒體在3月上旬報道稱，力拓總裁Chris Salisbury表示，他們本月晚些時候?qū)U(kuò)大無人駕駛卡車項(xiàng)目，皮爾巴拉地區(qū)將有第五座礦山進(jìn)駐這種卡車。

      除此之外，力拓未來還將擴(kuò)增無人駕駛卡車。公司旗下West Angelas礦山將從5月起配備15輛具有自動牽引系統(tǒng)的智能卡車， 這在該礦山設(shè)備中的占比將為25%。

      礦山數(shù)字化面臨的挑戰(zhàn)

      隨著西澳礦山向著自動化、智能化邁進(jìn)，采礦業(yè)面臨著兩大新的問題：機(jī)械自動化以及相關(guān)技能人才缺失。

      對此，力拓打算投資200萬美元的職業(yè)教育經(jīng)費(fèi)，將現(xiàn)有和潛在的工人列入公司培訓(xùn)項(xiàng)目之內(nèi)，使其在科技革新與進(jìn)步中提前做好準(zhǔn)備。

      力拓鐵礦石首席執(zhí)行官Chris Salisbury說：“為提高公司及員工面對智能采礦時的技能和能力，我們正在為現(xiàn)有和未來的勞動力提供更多的機(jī)會。”

      在美國咨詢公司Future Market Insights看來，礦山設(shè)備的自動化和智能化是幫助礦山解決難題的關(guān)鍵。這包括自動化礦石鏟運(yùn)機(jī)、無人駕駛卡車和運(yùn)貨火車，以及其他自動化解決方案。

      為此，小松（Komatsu）、卡特彼勒（Caterpillar）等大型礦山機(jī)械制造商都已經(jīng)在聯(lián)手力拓等礦業(yè)巨頭，研制開發(fā)智能化設(shè)備和技術(shù)。

      繼采礦系統(tǒng)自動化之后，全球礦山業(yè)目前正朝著第四代自動化方向邁進(jìn)，即汽車自動化。

      日本小松已經(jīng)研制出了首個商業(yè)化礦山用無人駕駛汽車，配備有AHS（自主牽引系統(tǒng)）。這些車輛有無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、高精度GPS系統(tǒng)、車輛控制器和障礙探測器。它們可以很容易地集成到自動化采礦系統(tǒng)的其他組件當(dāng)中。