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RFC Ambrian:采礦自動化穩步發展

2019-7-20 18:50| 發布者: 巨車網| 查看: 1188| 評論: 0

摘要: 報告內容涉及地表采礦和地下采礦,特別強調了地表采礦卡車,這也是各主要礦業公司關注的重點領域。


  澳大利亞RFC Ambrian公司在關于采礦業創新和新技術的一個報告中,談到了自動化采礦設備,報告稱這些設備已“非常成熟”。

  報告內容涉及地表采礦和地下采礦,特別強調了地表采礦卡車,這也是各主要礦業公司關注的重點領域。報告稱:“雖然此技術仍在發展而且應用于行業的時間還不久,但它已經非常成熟。”

  AHS(自動化運輸系統)

  報告稱AHS的發展得益于以下方面:用于定位、導航的GPS的改進,傳感器和探測技術——特別雷達和激光雷達——的發展,計算能力和車載監測能力的提升,網絡和互聯網連接更快更穩定,高效率、高精度算法和軟件的發展。

  “AHS最先出現在大型采礦運營中,由于AHS運營的固定成本所占比例高,產生的效益最大;最先出現在缺少熟練工人、勞動力成本較高的發達國家中。”報告作者說。

  報告認為大體描述一下AHS的潛在優勢很容易,但要找到支持它的硬數據則非常困難。

  “各個公司已就改進規模提出了建議,但缺乏細節,定義不明確,而且各公司的數據也不同。”作者表示。

  報告稱來自于的Caterpillar(卡特彼勒)、Fortescue(福斯科)、Komatsu(小松)、Rio Tinto(力拓)的生產力提高建議值分別為15-20%、30%、15%、15%。


   “這些提高仍然很有意義,各公司會認為每個礦山都不同,目前實施了AHS的礦業公司和原始設備制造商有權保護這些專有信息,保持自己的競爭優勢。”作者說。

  其它地表設備的自動化

  報告稱同樣技術也使用到了其它地表采礦設備上,包括鉆機、推土機、裝載機、輔助設備。作者說:“盡管有些礦山使用了全自動的鉆機和推土機,但至少在目前這些設備中大多數還都是半自動化的。這些設備實現了全自動化之后會顯著提升生產力,雖然實際效果沒有AHS那么顯著。不過,我們尚未看到鉆孔和爆破作業改進后量化的下游效益。

  “土石方機械的自動化使得采礦生產力又提高了一步,但由于裝載方向的多變性以及存在與卡車相撞的危險,裝載設備面臨著更多挑戰。”

  由于鏟斗交互功能的復雜性,開發出優于或相當于專業駕駛員表現的自動化裝載功能難度相當大,作者表示。“因此,全自動裝載尚未投入商業化應用,一些觀察者認為使用全自動地表裝載要等到五年后,而另有一些人覺得完全自動化不可能實現。”

  地下采礦

  報告稱地下采礦的目標同地表采礦一樣,也是實現完全自動化。

  “礦業公司和承包商一直想通過技術發展來更好利用設備和人力資源投資,并提高安全性。”作者說,“傳統地下采礦的特點是:爆破后操作人員再次進入導致了較長的非生產時段,作業性質和環境使得健康和安全風險較高。地下采礦自動化的目標是提高設備生產力,提高操作人員安全性。”

  盡管兩者目標相同,但地下采礦的自動化技術并沒有地表采礦的先進,作者認為。

  “雖然有些地下采礦中使用了卡車運輸的AHS,但是數量較少,多數使用LHD(地下鏟運機)設備來完成短距離的裝載、運輸、卸載作業。

  “地下采礦的自動化LHD系統正在實施過程中,不過如地表采礦一樣,LHD自動化的最大困難就是取代充填鏟斗過程中所需的人工判斷。”

  作者稱,運輸和卸載環節已實現了完全自動化,但裝載環節還是半自動化。它們說:“LHD完全自動化的試驗已經成功完成,Sandvik(山特維克)的i系列LHD現標配有自動鏟斗填充助手功能。”

  同時,地下采礦鉆機的自動化程度也在不斷提高,但目前還只是半自動化水平。

  自動化鐵路運營

  報告作者還關注了自動化鐵路運輸系統,由于Rio Tinto在西澳實施了自動化運輸項目,類似項目使得這一市場在過去幾年中很是引人注目。

  作者表示:“雖然全球地鐵系統的自動化已經有很多年了,但鐵路貨運的自動化技術還有待進一步發展。目前正在荷蘭和德國做試驗,但要在復雜的鐵路系統上運行自動化的客運和貨運列車,實施起來要比地鐵系統困難的多。”

  報告稱,采礦行業的AutoHaul(自動運輸)是一個例外,Rio Tinto完成了全球第一個全自動長途重載鐵路運輸網絡的調試工作,現已經全面投入運行。

  實施進度

  作者認為,盡管取得了成功并且此技術也相對成熟,但AHS的大范圍應用不會馬上出現。

  “咨詢公司表示,雖然兩家主要供應商(Caterpillar和Komatsu)的自動化系統都經過了充分測試并取得了一些成果,但其表現均低于預期。

  “盡管已經沒有太多技術上的問題,而且整個行業對此也有興趣,但是目前并沒有多少礦山使用這一具有巨大潛在優勢的技術。”

  作者表示,造成這種情況的有多種可能原因,并指出最主要的是缺少技術人員。

  “我們覺得整個行業對此技術缺乏深入了解,具有相關經驗、技術、受過培訓的人員有限。”作者說。“此外,還缺少經驗豐富的自動化車輛操作人員、開發人員和顧問,這些人好多都到自動駕駛汽車市場去了。”

  報告稱,從運營良好的礦場報告結果來看,AHS成功的重要因素是高水平的管理、規劃和有重點的實施。

  “另一個因素可能是制造商對新設備及卡車改裝設備的供應限制,可能是因為產能不足,也可能是市場謹慎限制了投資。這使得制造商對客戶更為挑剔。”

  作者警告說:“要是現有供應商不去盡快提高產能,將會給新來者進入該市場以可乘之機。”

  報告認為,盡管礦業資金供應的緊張程度有所緩解,但這也可能成為阻礙AHS進步的一個原因。它們說:“盡管轉型會使相對營利能力提升,收益相對較快,但一些利潤較低的業務可能難以籌措到資金。”報告認為采礦行業一以貫之的保守也可能是原因之一。

  由于涉及到了高昂的資金成本以及潛在的運營風險和聲譽風險,該行業仍然不愿意采用新技術或未經驗證的技術。

  “如果組織實施方的經驗不足、獲得技術的渠道有限,情況會更復雜。”


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