深耕自动化、押注自主化 利勃海尔在自动驾驶领域下了一盘怎样的棋？

“将一台卡车改造成无人驾驶卡车的成本很高，但利勃海尔T282C这种配备无人驾驶组件的卡车则更有潜力。”

作为工程机械六大品牌之一，来自德国的利勃海尔也正在关注采矿业的数字化和自动化。尤其在经历了2020年的低迷之后，利勃海尔更加懂得前沿趋势的重要性，也决心将未来制胜的砝码押注于此。但利勃海尔还应该注意到一点，数字化和自动化早已不是“秘密武器”，在当下市场，谁家没有一点数字化和自动化的能力，是无法在这个竞争愈发激烈的市场存活的，利勃海尔自然也不例外。

那么，在采矿业实现数字化和自动化中，利勃海尔都做了哪些努力?有哪些企业助力利勃海尔?目前利勃海尔在采矿业数字化和自动化的布局中究竟走到了哪一步?

带着这些问题，让我们一同看看利勃海尔究竟是一家怎样的企业。

自动化，一场决定未来的竞争焦点

2020年全球疫情的爆发几乎对任何行业都产生了不利影响，这种影响也体现在利勃海尔身上。不过，也正是疫情的影响，自动化的课题显得更加紧迫，更为利勃海尔未来的发展指引了方向。

利勃海尔是一家成立于1949年的德国老牌企业，主要经营建筑设备制造业务的公司，提供多元化的机械加工及自动化解决方案。它不仅是世界建筑机械领域领先的制造商之一，还是其他许多领域技术创新用户认可的供应商。目前，利勃海尔集团在全球50多个国家拥有140多家公司。

在产品方面，践行多元产品线的利勃海尔已涉足11个产品领域，包括工程机械、矿山设备、物料搬运技术、齿轮技术和自动化系统等。

利勃海尔R9100B矿用挖掘机，利勃海尔官网

但即便是如此殷实的背景，也难以阻挡疫情的影响。近日其发布的2020年度报告显示，该公司2020年的营业额为103.4亿欧元，比2019年减少了14.1亿欧元(下降12%)，净利润为700万欧元。

从区域分布来看，利勃海尔的主力市场欧洲出现了普遍的下滑，其中德国、法国受影响最为严重。美洲、非洲和中东的销售也受到了重大打击，亚洲和大洋洲销售保持稳定，澳大利亚和中国的需求则十分强劲。

其中，在澳大利亚，利勃海尔R 9600已经有两台投入运营，今年内还将有7台继续投入到澳大利亚的矿区。此外，澳大利亚是利勃海尔600t级挖掘机的最大市场，其70%以上的机器在此运行。

利勃海尔R9600矿用挖掘机，利勃海尔官网

在此背景下，2020年利勃海尔采矿业营业额仍然比去年同期下降了9.8%，至9.64亿欧元(11亿美元)，而该行业的员工人数下降了3.6%，至3862人。

疫情的压力让利勃海尔进一步认识到自动化的重要性。“尽管该行业通常具有弹性，但全球采矿业在2020年经历了低迷，这导致收入和利润下滑。然而，这也使该行业专注于未来趋势，例如数字化自主性的增强和自动化。”利勃海尔方面表示。

该公司还认为，2021年采矿业将实现复苏，数字化，自主性和零排放等主要技术趋势将成为利勃海尔研发活动的重点。当下，利勃海尔也在践行着这一科技新趋势，在利勃海尔推出的首款超级挖掘机上，还加上了全新的数字产品套件“卓越运营”(Operational Excellence)，包括卡车装载助手、性能监测、应用严重度和运营一致性特征。

而在更早之前的2016年，中国的金石机器人常州股份有限公司与利勃海尔签署战略合作协议，双方将共同在中国尝试建设智能化无人工厂。这成为利勃海尔在中国市场发挥其自动化功力的试验场。

当然，利勃海尔在自动化领域的探索还有很多，它是欧洲顶级的桁架机器人制造商，基于自动化水平、智能制造模式，及其以工业4.0为愿景的技术创新、行业解决方案等诸多方面已经走在欧洲制造业的前端。

目前，利勃海尔的自动化系统已经开始在多个领域发挥效用，包括汽车制造、航天航空、轨道交通、船舶工业、工程机械、通用机加、新能源等工业提供各种通用以及非标的专业集成方案。

利勃海尔在航空方面传授知识和专长，利勃海尔官网

虽然借助自动化可以在利勃海尔涉足的诸多领域打开了创新的大门，更为其相关机械产品的销售画上未来科技的轮廓。但在当下的市场中，自动化早已成为各行各业的标配，在机械领域，不论是常年占据前两名的卡特彼勒、小松，还是涉足机械全领域的日立，都在自动化的路上努力前行，是利勃海尔强有力的竞争者。

未来，利勃海尔在自动化领域的优势究竟如何，仍有待时间验证。

自主化，兼容并包抢攻自动驾驶市场

如果说自动化是利勃海尔未来发展的内核，那么机械装备领域则将是利勃海尔假以成功的适配场景。今年2月，利勃海尔矿山设备公司便与自治解决方案公司(ASI)达成了战略合作，双方将联手开发无人驾驶卡车。

具体协议为，利勃海尔的新型自主就绪卡车将与ASI的自主指挥和控制平台MOBIUS兼容。这一协作证符合了利勃海尔在无人驾驶领域的愿景，即建立开放式界面。据介绍，利勃海尔已将Mobius与其车辆控制接口集成在一起，而不是自己建立专有的命令和控制平台。正如ASI矿业业务发展总监Drew Larsen所言，这是利勃海尔区别于其他自动驾驶汽车的特点。

这并不是利勃海尔第一次与ASI合作。2017年10月，两家公司就宣布利勃海尔的新型自动准备卡车将与ASI的自动指挥与控制平台兼容。

利勃海尔矿山设备公司设计与工程总经理Burkhard Richthammer曾表示，在利勃海尔的自动化愿景中，利勃海尔支持不同类型机器之间的开放式互换性。因此，利勃海尔的使命是开发卡车和自动化系统，使用户将卡车与任何种类的车队管理系统连接起来，从而使客户拥有选择车队管理系统的机会。显然，ASI成为了利勃海尔实现这一愿景的得力助手。

ASI是一家在机器人和自动驾驶解决方案领域浸淫多年的企业，该公司2000年成立于美国犹他州，其无人驾驶系统应用领域包括采矿、农业、建筑业等。在与利勃海尔达成合作之前，ASI还与Epiroc签订了分包合同，向西澳大利亚州的Roy Hill提供其自动搬运卡车解决方案，将对Roy Hill的77辆混合卡车车队从有人值班转为自动驾驶。

同时，ASI也与丹佛斯联手开拓无人驾驶车辆市场，推动无人驾驶解决方案在客户产品中的应用。丹佛斯早在2017年便发布了自动驾驶技术解决方案——丹佛斯自动驾驶车辆集成系统DAVIS(Danfoss Autonomous Vehicle Integration System)，该系统可将自动驾驶功能融入到几乎所有种类的非公路用车辆之中。

此外，实时矿山管理和优化解决方案提供商MS4M、自动化组件和软件的市场领导者Danfoss等多家企业都与ASI达成合作，联合推进自动驾驶在矿区的部署。

利勃海尔矿用卡车，利勃海尔官网

从ASI与利勃海尔和丹佛斯等诸多企业的合作中不难看出，自动驾驶不可能像传统的机械产品一样形成相对的标品，而是各个不同环节的配合，才能最终让自动驾驶车辆更具有竞争力，使用于不同环境的矿区开采。换言之，曾经通过硬件组拼起来的挖掘机，现在要进一步通过各个企业的软件系统改造成自动驾驶。这一点，对利勃海尔的发展至关重要。

因此，利勃海尔在无人驾驶领域提前埋下伏笔。Perrone Robotics公司的首席营销官大卫霍夫特(David Hofert)曾经表示，将一台卡车改造成无人驾驶卡车的成本很高，但利勃海尔T282C这种配备无人驾驶组件的卡车则更有潜力。同时，这类配备了无人驾驶组件的卡车，主要在开阔地带工作，因此不需要避开行人或者小狗之类的障碍。但还是要配备大量的雷达、激光定位器、立体摄像机以及GPS和惯性导引系统(对车轮转数进行计数以测量距离的工具)。

不止如此，Burkhard Richthammer早在2019年便指出，利勃海尔正在研究一种具有高度自主思想的系统，例如允许一台机器根据自己的决定绕着运输道路上的物体 行驶。“我们计划在2020年初进行首批测试。自动超大型卡车的批量交付将在接下来的18—20个月内完成，因此我们预计届时将有第一台卡车完全可用并可以连接到第三方车队管理系统。”

也正是这样的计划，让原本在矿区自动驾驶领域落后于卡特彼勒、小松等的利勃海尔充满了看点。在未来，这种开放式的自动化系统或许是加速商业部署的先决条件之一。

无人化，谁也躲不过的制胜秘诀

受疫情影响，矿区也越来越意识到无人化的重要性，利勃海尔2020年的销售业绩说明了这一问题，其他诸如卡特彼勒、小松、日立等全球数一数二的机械产品提供商也嗅到了商机。目前卡特彼勒和小松技术推进较快，已经过FMS、CWS、CAS、自动识别和模拟试验的阶段，并在澳大利亚等多个矿区落地商业化部署。

与此同时，21世纪以来，自动驾驶技术得到了飞跃式发展，开始呈现出实用化的趋势。自动驾驶可以通过去人力的方式降低运营成本、提高运营效率、降低事故发生率，因此成为各行业都在竞相争取的发展方向。

现阶段，由于地理围栏的限制，L4级别的乘用车只能在限定区域中行驶。矿区，港口，机场，末端物流等地点则成为自动驾驶方案的重要应用场景。其中由于操作区域的开阔性，矿区的自动驾驶是一个稳重且可持续的落地场景，矿区无人驾驶领域也诞生了诸多研发自动驾驶的企业。

从目前的行业发展来看，自动驾驶有几大特点。一是通过无人化解放劳动力，为企业节约人力成本，并且可通过各种精确算法提高车辆使用的效率，减少人为使用中发生的损耗。这些最终都将反应在矿企的业绩中。二是通过自动驾驶可以解决人为驾驶中的工作时限，可24小时不间断运营，大大加快矿企的开采效率。三是算法可推演出更精确和更加合适的运营方案，除了降低车辆的损耗外，还能规避更多的运营事故，无人化则从根本上防止事故对员工造成的伤害。

正是在这些特点的作用下，自动驾驶不仅成为矿企所关注的领域，更是政府借以解决生产安全问题重要且得力的助手，行业得到了前所未有的发展。

数据显示，2008年至2017年海外矿区自动驾驶处在落地试验期，近十年在全球累计部署自动驾驶矿车约为200台。2018年后，矿区自动驾驶进入批量及爆发应用期，2018-2020年全球累计部署自动驾驶矿车数量约为600台，两年内增量是2017年之前10年增量的2倍。

然而，由于资源分布的集中，自然形成了矿企的垄断局面，最终决定了自动驾驶应用市场的集中度。据亿欧发布的《2021中国矿区自动驾驶研究报告》显示，国外矿上单个产量巨大，分布集中，铁矿石资源90%集中在西澳洲，煤炭资源重99%的褐煤集中在维多利亚州，61%的烟煤集中在昆士兰。因此，这些地区便形成了自动驾驶先行军和试验田，其中澳大利亚更是佼佼者。

中国的发展也紧随其后。2019年，中国市场迎来矿区无人化的元年之后，矿区自动驾驶的概念逐步出圈，成为关注的焦点。

比如有中科院背景的慧拓，其技术路径与卡特彼勒同源。该公司首席科学家王飞跃教授是全球矿山无人化的先驱，1988-1989年担任NASA无人挖掘与无人车研制，之后在上世纪90年代带领团队承担了卡特彼勒的自动化项目，并发表了世界上第一本矿山无人挖掘的研究专著(1998 年)。

正是基于王飞跃教授的指导，慧拓于2020年发布了“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案。目前，慧拓专注于特定刚性需求场景下的平行驾驶产品、解决方案和测试评估系统研发。其参与研发的无人驾驶项目已经在神宝能源、准能集团、云南华联锌铟等多个矿区落地。此外，易控智驾、伯镭科技、希迪智驾(CIDI)、拓疆者无人驾驶运营商致力于矿区无人化的发展。

国家能源集团宝日希勒露天煤矿极寒工况5G+220吨无人驾驶卡车，国务院国有资产监督管理委员会

除了格局的初步形成以外，当下的自动驾驶商用场景还有待进一步开发，自动驾驶的技术问题仍在不断被解决，比如矿区地图的精准度、自动驾驶正式投入前需要利用的模拟技术、自动驾驶车辆的避障技术以及车辆行驶速度等，仍然有非常大的研发空间。

未来，谁能在这些技术中脱颖而出，最先实现真正的商业化，才能最终一决高下。

责任编辑：Yaodl