在自動駕駛領域，水泥礦區行業傳出一個好消息!

　　泰國首個5G+自動駕駛智慧綠色礦山項目備忘錄簽約儀式在曼谷舉辦，泰國暹羅水泥集團、泰國AIS公共有限責任公司、泰國華為運營商、青島慧拓智能機器有限公司及鄭州宇通礦用裝備有限公司的代表共同簽署項目意向合作協議，國際歐亞科學院院士、中科院曼谷創新合作中心主任姜標應邀出席儀式并見證簽約。

　　該項目中，AIS和華為將負責5G通訊網絡建設，宇通將提供新能源礦車及充電設施，慧拓為項目提供智能化、無人化技術服務。

　　值得一提的是，這是中國對外輸出的世界首個全礦無人化方案，慧拓作為中科院自動化所孵化的人工智能、智能控制領域“國家隊”高新技術企業，代表“中國方案”正在打開自動駕駛技術出海的大門。

　　同時，水泥礦山也正成為自動駕駛技術深入應用的新戰場。

世界首個全礦無人化方案

源于豐富礦區經驗

　　過去十幾年，是我國快速邁向基建強國的重要時期，道路、房屋、橋梁等基礎設施的大量建設，使得對水泥的需求極為龐大。

　　麥肯錫數據顯示，中國是全球水泥制造第一大國，2019年全球水泥產能為37億噸，中國約占其中60%。

　　實際上，從1986年起，我國水泥的產能和消費量就一直持續穩居世界第一。

　　經過幾代人的努力，我國研制發明了六大體系、七大類共60余種特種水泥品種，廣泛應用于水電、核電、煤炭、交通、石油、海工、國防等特殊工程領域，滿足了國民經濟建設的需要。

　　隨著政府對生產作業安全要求越來越高，智能化技術也在加速引入。

　　國務院安全生產委員會印發的《“十四五”國家安全生產規劃》要求，加大技術改造力度，推動工業數字化智能化綠色化融合發展。因此，我國礦區也緊跟時代，開啟智慧化礦山新時代，積極引入包括5G通訊、新能源、自動駕駛等多項最新技術，力求實現智能化安全生產。

　　經測算，水泥礦山無人化市場規模近千億元，國內多家知名水泥集團已率先開展全礦無人化改造。目前國內水泥行業智能化成果領先的金隅冀東水泥、華潤水泥等企業，經過全礦無人化改造后，保證了無人則安絕對安全，其作業效率也有著一定程度提升。

　　據悉，金隅冀東水泥5G+智慧礦山項目為國內水泥行業首個純電動、數字化綠色智慧礦山項目。在與慧拓合作的項目建設過程中，金隅冀東水泥成功解決一系列礦區無人化難題。

　　具體來說，水泥礦山一個突出的特點就是卸料時有破碎站，一方面車輛需要排隊進出破碎站，另一方面衛星信號會受到頂棚遮擋而無法精準定位。

　　為此，無人化團隊首創了多源協同定位技術，采用IMU、輪速里程計、激光雷達等多種不同特性的傳感器，結合多源數據融合與協同定位算法，最終解決了礦車因破碎站、山體遮擋等復雜環境中無GNSS和弱GNSS情況下的精確導航定位難題。

　　目前，無人駕駛運輸車輛在礦區已實現安全、流暢地自動排隊等候、入站卸料及出站、重載編組、全時段全礦“真無人”運行。

　　與此同時，華南地區領先的水泥及混凝土生產商華潤水泥控股有限公司也正與慧拓合作，積極引入自動駕駛技術，打造世界首個一次性建成全礦無人化項目。

　　礦區生產作業處于動態變化中，挖掘設備在生產作業時需要經常移動，其絕對定位與相對姿態都處于不斷變化的狀態。這將導致礦車找鏟時間長和裝載位置精準停泊的難題。

　　而華潤水泥引入自動駕駛技術后，無人駕駛礦車通過自動計算走鏟距離、實時更新裝載點位置，能夠準確地找到挖機鏟臂的位置并自動規劃路徑倒車入位，實現自動找鏟，更高效、安全地完成裝載作業。

　　此外，無人駕駛礦車還可根據不同路況智能匹配速度，并逐步優化至最優速度。同時，每臺礦車配備的防車轍管理程序，也能減少道路養護需求，縮短道路平整周期，間接提升作業效率。

　　在全礦無人化改造的同時，制定無人化生產作業流程及運營管理標準也是該方案的重要部分。

　　因此，兩大礦區在完成全礦無人化改造后，真正實現了水泥礦在“采、運、排”環節全鏈條的無人化，可極大程度避免人員傷亡事故，并實現降本增效。

　　豐富的水泥全礦無人化改造經驗，形成快速、規模化批量復制的水泥行業整體解決方案，最終實現水泥礦出海的“中國方案”。

　　值得一提的是，此次泰國5G+自動駕駛智慧綠色礦山項目不但采用中國礦區無人駕駛技術，還從項目建設到運營生產全周期覆蓋，是一套完整的閉環全礦全鏈條無人化解決方案。

　　具體而言，慧拓提供“1OS+1P+N”的智慧礦山無人化全礦、全鏈條的整體解決方案，將礦山生產的各個環節與自動駕駛系統打通，實現礦山的現場監督管理、調度優化、生產計劃，甚至戰略方向、決策規劃。

　　1OS指包含核心算法、統一接口、派生支撐的底層平行駕駛操作系統，完美解決礦車及工程機械設備無人化;1P指平行工業智聯網支撐平臺，將服務中心、調度中心、生產中心、數據中心互相打通，圍繞礦企生產、規劃、檢測和管理的智能服務。實時監測地質數據、礦產資源、選礦數據、尾礦和環境等數據，提供設備健康管理、任務調度管理、緊急預警等服務;N則指與其配套的智慧礦山無人駕駛產品，如智能調度與監控、露天防碰撞、V2X智能路側協同、無人運輸仿真、遠程遙控座艙等，進一步解決全鏈條無人化問題，提供全礦流暢高效地無人生產運營服務;

　　慧拓此次除了向泰國水泥項目輸出無人化改造完整方案外，同時與華為、宇通三方強強聯合打造生態鏈，在保證設備與系統的適配性同時，進一步提升了水泥礦無人化改造速度。

　　據悉，慧拓與主機廠宇通深度合作，達成新能源寬體車前裝交付，提供與無人駕駛工況適配的車輛線控底盤設計，形成全工況適配的前裝車線控技術，項目大大縮短了工期，可以快速實現落地，而華為將為無人駕駛礦車提供5G通訊服務，保證無人駕駛車輛通信的穩定運營。

　　隨著華為、宇通、慧拓等中國企業的合作打造生態鏈，共同將中國領全球的水泥全礦無人化改造方案規模化應用至泰國，這將我國技術發展史上的又一大歷史節點!

礦區數據多樣性

加速無人化落地應用

　　縱觀全球，中國是世界上首個落地水泥礦山全礦無人化項目且已成功出海的國家。而國外研發的無人駕駛技術多應用于煤炭、有色金屬礦，暫未落地水泥礦區。

　　中國水泥礦無人化改造之所以領先世界，其重要原因離不開中國智慧礦山無人化場景廣，案例多，改造經驗豐富，已覆蓋煤炭、有色、冶金、水泥等四大行業。包括國家能源集團、國家電投、中國大唐、中國寶武、中煤集團、山東能源集團、陜煤集團、江銅集團、云錫集團等眾多能源礦企積極與自動駕駛公司合作，為礦區自動駕駛發展積累了大量不同的道路及環境數據。

　　以煤炭行業舉例，我國煤礦分布廣泛，且道路環境多樣，多樣化的場景為自動駕駛技術迭代積累了豐富的道路數據，可加快技術迭代速度。

　　譬如內蒙古高原密布煤礦，冬季高海拔氣壓、狂風、暴雪的天氣環境極大程度考驗著自動駕駛車輛的抗寒穩定性以及道路識別能力;而南方礦區夏季高溫多雨、冬季多霧的潮濕環境，將損耗自動駕駛車輛零部件，降低電子元器件的靈敏度，增加在道路泥濘的精準控制操作難度。

　　因此，自動駕駛公司在深入不同環境的礦區，針對特殊的地理環境、氣候氣壓等因素提出了不同的適應性解決方案，并積累道路數據，進一步優化解決方案。

　　而水泥礦與煤礦同為封閉礦區場景具有共同性，使得在煤礦積累道路數據迭代的自動駕駛技術，有了水泥礦的應用基礎。

　　不過，兩者之間的差異性也決定了，雖然煤礦無人化改造如火如荼，但水泥礦可更早實現全礦無人化快速落地，發展速度更快。

　　首先，水泥礦一般不設置排土場，只有采-運兩個環節，場景較為簡單，而露天煤礦需要先剝離廢石運至排土場，再將采出的礦石運至破碎站，相對復雜。自動駕駛技術經過在煤礦的錘煉后，相對簡單的水泥礦場景將更容易迅速落地。

　　其次，相對于露天煤礦數百臺甚至上千臺的作業車輛，水泥礦規模小得多，自動駕駛車輛將較少受到其它車輛干擾，能快速編組提高運輸效率。更為重要的是，水泥礦山無人化改造通常購買前裝車輛，無需線控化改造，只需結合系統及算法部署調試，更易實現全礦無人化改造升級，周期僅半年至一年左右。

　　目前水泥礦區前裝車輛普遍為新能源純電動車輛，該類型車輛運輸水泥重載下坡時，還可回收動能用于車輛發電，甚至可在不充電情況下持續運營一星期，相對傳統車輛更環保。

　　經過在煤礦、水泥礦等礦區的持續技術應用，我國礦區自動駕駛技術已明顯提升，已在水泥礦區實現全礦區無人化，并能快速規模化復制。同時，也證明了自動駕駛技術可減少礦區安全風險，提高生產效率，并節省能源消耗。

　　這一成果，加速了我國“十四五”規劃發展，同時也能對海外輸出中國先進技術。

政策市場雙推動

水泥市場后勁足

　　當提到水泥行業時，許多人常常會以近期行業周期性表現判斷未來發展情況，認為發展已進入拐點。事實是，水泥行業在多方面因素的支持下仍有較大的發展空間。

　　首先，我國政策的大力支持，為水泥行業發展注入一劑強心劑。

　　《“十四五”原材料工業發展規劃》發展目標指出，到2025年，包括水泥在內的原材料工業保障和引領制造業高質量發展的能力明顯增強。

　　其中，水泥等重點原材料大宗產品產能只減不增，產能利用率保持在合理水平。重點領域產業集中度進一步提升，形成5—10家具有生態主導力和核心競爭力的產業鏈領航企業。

　　這一政策直接要求，我國水泥產能未來將進一步提高，行業將繼續保持高速發展。

　　市場方面，一線城市一向被認為是基礎建設的主要目標，但近年在“鄉村振興”的口號下，許多人將未來的發展目標轉移至鄉鎮地區。

　　截至2019年，我國城鎮化率已達60.31%，遠超世界55.71%的平均水平，但這并不意味著增長將趨于緩和。

　　新華網指出，我國城鎮化率有望在“十四五”時期有望突破65%。

　　此外，城市群的建設需要大量基礎設施拉近城市間的彼此聯系。

　　資料顯示，十四五”規劃綱通過了19個國家級城市群的發展規劃，而這些城市群將承載我國75%以上的城鎮人口。

　　龐大的人口需要大量基礎設施精細化支撐，這又將是水泥行業發展的新契機。

　　正如此次全礦無人化整體方案快速規模化復制至泰國礦區，我國水泥行業憑借先進技術，也有打開海外市場的可能性。

　　在國家建設“一帶一路”的帶動下，我國水泥行業已具備了“走出去”投資的條件。一個例子是，我國水泥行業在海外投資相應項目已有十余家企業，共320條生產線。

　　而這僅是開始，隨著“一帶一路”的縱深發展，我國水泥技術有望進入更多國家，開辟更多新興國家市場。

　　目前，我國水泥行業正在進入轉型升級陣痛期，隨著調整完畢，未來水泥行業仍將一片光明。

　　水泥礦的市場空間依然廣闊，但如何更安全、高效、綠色地生產作業是許多礦區的難點。

　　業內周知，礦區作業極其注重安全性。根據國家監管政策要求，若礦區發生3人及以上安全事故死亡，所屬礦區必須停產整頓，這將為涉事礦區造成數千萬甚至數億元的損失。出現嚴重事故，涉事礦區將被吊銷采礦許可證，管理者需承擔刑事責任。

　　因此，盡可能減少運輸作業中的人員參與，可一定程度上避免人員傷亡事故。

　　除了亟需提升作業安全性之外，礦區“用人荒”問題也愈發嚴重。

　　人民郵電報曾報道，某礦區給出三十個招聘司機指標，實際只招到四個司機，最終上崗的司機僅有三位。可見，礦山“用工荒”嚴重至引起了媒體的注意。

　　若引入自動駕駛技術，礦區可在一定程度上可減少用人量，減輕礦區的用人壓力。同時，也將促進礦山緊跟國家政策，加速礦山智慧化轉型。

　　值得一提的是，深耕礦區無人化改造的慧拓，是中科院自動化所孵化的智慧礦山技術和服務提供商。

　　中科院以面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現科學技術跨越發展，率先建成國家創新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設國際一流科研機構，其在長期發展中面向國家重大需求，輸出了載人航天、基因編輯、無線通信、自動駕駛等技術，以各種形式貢獻其自己的力量，而水泥全礦無人化的成功，無疑是中科院滿足國家需求的又一例證。

　　當然，水泥礦區成功實現全無人化改造，或將為技術發展提供更多可靠的經驗及道路數據，助力中國自動駕駛技術走向世界。

水泥行業，未來可期

　　中國制造業智能化發展，離不開我國政策的強大支持。

　　國務院發布的《十四五數字經濟發展規劃》中指出，到2025年數字經濟將邁向全面擴展期。我國水泥行業作為中國經濟發展的重要支柱，是傳統行業推進數字化轉型的關鍵領域。

　　目前行業整體已走上了先進制造業和環保型產業的高質量發展之路，產能規模、效益貢獻、能效環保及資源利用等方面處于世界先進行列。

　　時至今日，已有一大批相關產業得到迅速發展，其中自動駕駛在制造業中發揮降本增效、綠色環保的作用尤其顯著。

　　相信在以中國自動駕駛企業為代表的科技公司的助力下，全球水泥行業將迎來全新的發展，市場空間也將更為廣闊。

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