文章來源:中國兵器工(gong)業集團(tuan)有限公司(si) 發(fa)布時(shi)間:2022-05-31
礦(kuang)用(yong)車因其(qi)龐(pang)大(da)的(de)體形常被稱為陸上“巨無霸”,目(mu)前(qian)國(guo)際上的(de)主流方(fang)向已(yi)經是大(da)型化(hua)、智(zhi)能化(hua)和無人(ren)化(hua)。二十多年前(qian),西方(fang)國(guo)家有關企業(ye)開展無人(ren)駕駛技術研究(jiu)和試驗,到(dao)現在世界上已(yi)經有300臺的(de)無人(ren)駕駛礦(kuang)用(yong)車在礦(kuang)山編隊運行(xing),全(quan)球(qiu)礦(kuang)用(yong)車實力“巨頭”將這(zhe)個高(gao)端(duan)技術進行(xing)了嚴密封鎖。在這(zhe)一(yi)背景下(xia),中(zhong)國(guo)兵(bing)器工業(ye)集(ji)團北重集(ji)團北方(fang)股份通過市場分(fen)析(xi)研判(pan),果斷(duan)作(zuo)出進行(xing)無人(ren)駕駛礦(kuang)用(yong)車研發的(de)決(jue)策(ce)。
從白紙到圖紙
在2015年之前,我國(guo)在無人駕駛(shi)礦用(yong)車(che)領(ling)域(yu)仍(reng)是一張“白(bai)紙”。自(zi)身產品創(chuang)新能力不(bu)足(zu),核(he)心(xin)零部件話語權(quan)弱,自(zi)主配(pei)套(tao)體系薄弱,特別是核(he)心(xin)技術、關鍵技術買不(bu)來(lai)、換不(bu)來(lai)、等不(bu)來(lai),只能靠自(zi)己(ji)。

向(xiang)世(shi)界礦用車(che)頂級技(ji)(ji)術進(jin)軍(jun),難比登(deng)天。“在沒有任(ren)何技(ji)(ji)術參考的(de)(de)情況下,我(wo)(wo)們(men)(men)就得克(ke)服私心(xin)雜(za)念,真正將‘國(guo)家利益(yi)高(gao)于一切’的(de)(de)理念體現到自己(ji)的(de)(de)崗位上、落(luo)實(shi)到具體工作(zuo)中。”北方股份(fen)產品研(yan)究院副總設(she)計師王逢(feng)全(quan)說。“要(yao)讓我(wo)(wo)國(guo)成(cheng)為全(quan)球第三個涉足礦用車(che)無(wu)人(ren)駕(jia)駛技(ji)(ji)術的(de)(de)國(guo)家,我(wo)(wo)們(men)(men)只(zhi)能自主研(yan)發。外國(guo)人(ren)能完成(cheng)的(de)(de)事(shi),我(wo)(wo)們(men)(men)也同樣(yang)可以。”
一年(nian),形成可(ke)研報告;兩(liang)年(nian),設計方案出爐(lu);三年(nian),NTE120AT無(wu)人駕駛電動輪礦(kuang)用車(che)下線;四年(nian),在用礦(kuang)車(che)無(wu)人駕駛改(gai)造(zao)完成;五年(nian),無(wu)人駕駛礦(kuang)車(che)進入礦(kuang)山試(shi)驗(yan),實現(xian)了(le)在包鋼、海螺、華能(neng)集團(tuan)伊(yi)敏河等礦(kuang)山的小批量運行。

這五年,項目團(tuan)隊求(qiu)“新”應“變”,流淌了數不(bu)清的汗水(shui)和淚水(shui),經歷過無數次的失敗,但他們一(yi)直(zhi)沒(mei)有放(fang)棄,以智慧(hui)和實(shi)干交出一(yi)份合(he)格答卷,讓中國成為繼美國、日本(ben)之后第三個(ge)掌(zhang)握礦(kuang)用(yong)車無人駕駛(shi)技術的國家(jia)。
從批量應用到國標制定
起(qi)步晚(wan)、零基礎的(de)項(xiang)目團隊,在走過(guo)無數彎路之后,與(yu)國內頂(ding)尖(jian)產學研機構進行合(he)作,開啟了自主研發之路。
說起研發中(zhong)的(de)故事,項(xiang)目團隊(dui)中(zhong)的(de)老大哥張強(qiang)一(yi)直(zhi)記憶猶新:“研發過程中(zhong)的(de)難點接(jie)連(lian)不(bu)斷(duan),問題不(bu)少,最(zui)讓大家印象(xiang)深刻的(de)就是(shi)控制(zhi)柜‘宕機(ji)(ji)’現(xian)象(xiang),這(zhe)個控制(zhi)柜相當(dang)于礦用車(che)的(de)大腦,負(fu)責收(shou)集和處理信號,它(ta)出現(xian)問題,就相當(dang)于‘死(si)機(ji)(ji)’。我們幾個人一(yi)個多星期(qi)都沒有找(zhao)到問題所(suo)在(zai),最(zui)后就用最(zui)笨的(de)辦法(fa)每(mei)條(tiao)指令逐一(yi)測試,用示(shi)波器、專(zhuan)用軟件來回對比數(shu)據,最(zui)終找(zhao)到了癥結。”

礦(kuang)山操作現場的工況更加復雜多變,礦(kuang)用車塊頭更大(da)、載荷也更為沉(chen)重,對技(ji)術和車輛(liang)的要求也更嚴(yan)苛。
類似這(zhe)(zhe)樣的問題不計其數。這(zhe)(zhe)其中的風(feng)險前所未有,這(zhe)(zhe)其中的艱辛(xin)無(wu)須(xu)贅述。終于,項目團隊(dui)在我國無(wu)人駕(jia)駛礦(kuang)用(yong)車技術還是(shi)一片空白的情況(kuang)下,研發出(chu)NTE120AT無(wu)人駕(jia)駛電動(dong)輪礦(kuang)用(yong)車。它采用(yong)車輛線控技術,可以在礦(kuang)山(shan)現場精準、平(ping)穩(wen)且(qie)流暢(chang)地完成(cheng)停(ting)車入位、停(ting)靠、軌跡運行,還能(neng)完成(cheng)自動(dong)傾卸、自主避障等操作(zuo)。

眼(yan)淚、激動(dong)、興奮,都(dou)不(bu)足以(yi)表達項目團(tuan)隊(dui)(dui)隊(dui)(dui)員的(de)心(xin)情。北方(fang)股份研發的(de)無人駕(jia)駛礦(kuang)用車在自主駕(jia)駛、自動(dong)作業(ye)、環(huan)境感知、行為控(kong)制和決策、定位(wei)及導航等關(guan)鍵技(ji)術上,均實現(xian)了24小時無人駕(jia)駛循環(huan)作業(ye)。
2020年,北方股(gu)份成為我國無人(ren)駕(jia)駛(shi)礦(kuang)(kuang)用車和智慧(hui)礦(kuang)(kuang)山(shan)建設國標制定的牽頭單位(wei),是目(mu)前為止國內唯(wei)一實現無人(ren)駕(jia)駛(shi)礦(kuang)(kuang)用車在礦(kuang)(kuang)山(shan)批(pi)量(liang)應用的礦(kuang)(kuang)車制造(zao)企業。
從做新車到改在用車
國(guo)外(wai)企業只(zhi)做新(xin)車(che)(che),而在(zai)(zai)用(yong)(yong)礦車(che)(che)上改(gai)造(zao)無人駕(jia)駛(shi)更符合(he)中國(guo)實際的情況。據不完全(quan)統計,目前我國(guo)正在(zai)(zai)使用(yong)(yong)的礦用(yong)(yong)車(che)(che)有2萬余(yu)輛,如果都(dou)替(ti)換(huan)成新(xin)車(che)(che)將耗資巨大,但是通過(guo)改(gai)造(zao)完成無人駕(jia)駛(shi),就可以(yi)省下一輛新(xin)車(che)(che)90%的費(fei)用(yong)(yong)。
面對在用礦車無人駕駛改(gai)造這一世界級挑(tiao)戰,北(bei)重集(ji)團(tuan)北(bei)方(fang)股份(fen)又一次挺身(shen)而出、逆勢而上,開始攻城拔寨。

2019年(nian)(nian),北方(fang)股份開(kai)始與包鋼(gang)合(he)作,對白(bai)云鐵礦已經使用了13年(nian)(nian)到(dao)15年(nian)(nian)的4臺老(lao)舊礦用車(che)(che)進行改(gai)造,開(kai)啟了世界上首次在用礦車(che)(che)的無人駕駛改(gai)造。
改造過程的艱辛不言而喻。為了讓無(wu)人駕駛礦用車(che)的感應系(xi)統(tong)更加靈敏,他們做了無(wu)數次的試驗。
目前(qian),在白云鄂博鐵礦(kuang)東采場現(xian)場,裝載著礦(kuang)石的礦(kuang)用(yong)(yong)車(che)(che)在礦(kuang)坑(keng)道(dao)路上“自由行(xing)(xing)駛”,駕(jia)駛座上安(an)全員不進(jin)行(xing)(xing)任何操作(zuo),礦(kuang)用(yong)(yong)車(che)(che)還能自如地(di)前(qian)進(jin)、倒車(che)(che)、剎車(che)(che),或平(ping)穩行(xing)(xing)駛。這些礦(kuang)用(yong)(yong)車(che)(che)基本實現(xian)了準確(que)行(xing)(xing)駛與精準停靠,并(bing)將橫(heng)向(xiang)誤(wu)差(cha)和航向(xiang)誤(wu)差(cha)限制在厘(li)米級別。

“老樹(shu)樁(zhuang)上發(fa)新(xin)芽(ya)。”一批“改造(zao)款”TR100A、NTE200AT、NTE240AT無人(ren)駕駛礦用車進入(ru)礦山試驗,實(shi)現了在(zai)包鋼、海螺、國(guo)電投(tou)蒙東能源(yuan)集(ji)團、中煤平朔等礦山的小批量運(yun)行(xing),北(bei)方股份持續領跑中國(guo)礦車行(xing)業。
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