智慧矿山：工程机械百年老字号——小松

小松PC7000矿山挖掘机和930E矿卡组合施工现场

在工程机械的历史上有很多成绩亮眼的企业，但能够传承百年的企业却少之又少，日本的小松则在众多企业中脱颖而出。小松有限公司（Komatsu Ltd.），1921年正式成立，为建筑和采矿设备、公用设备、林业和工业机械提供技术、设备和服务。世界上许多矿区都处于恶劣的自然环境中，如高海拔、寒冷、极热和干燥的地区。为了帮助矿山更有效地运输物料，小松与客户密切合作开发了FrontRunner自动运输系统（AHS），帮助矿区不间断且稳定地运行。

截止至今年6月，全球范围内有541个设备上装有小松的AHS。该系统分布在三大洲，做着全天候运行，运输铜、铁矿石、油砂和煤炭。小松官网显示，FrontRunner AHS已运输了超过40亿吨的材料，在过去14年的商业运营中，系统相关伤害报告为零。

一、早期的小松

在早些年E&MJ的一篇报道中，小松的自主运输系统总经理Takao Nagai称，该公司自20世纪70年代以来一直在研究这个系统，1995年在澳大利亚的一个煤矿进行了第一次大型试验，但当时该系统最多只能控制四辆无人驾驶自卸卡车，为了能控制更多地机器，小松需要开发车队管理系统，然而那时他们并没有开发此项技术的经验。

因此1996年，小松与Modular Mining Systems (MMS) 结盟，MMS也在AHS的商业化过程中发挥起重要作用，使得解决方案初具雏形。

2002 年，AHS发展计划在公司内部得到了正式的“批准”，并准备启动用于大型矿场的开发。小松并非研制新型车辆，而是“改装”现有车型，通过安装多种传感器、控制器和通讯组件等设备，使车辆可在指令之下完成自动行驶。整套系统需要地面控制中心、通信基站等设备，并在导航卫星的支持下运行。经过大约三年的开发和调试后，在2005年12月，小松于Codelco的Radomiro Tomic矿开始测试一支由5辆930E-AT无人驾驶自卸卡车组成的车队。 

在2008年，小松的AHS部署在智利CODELCO的Gabriela Mistral (Gaby) 铜矿，并交付了11辆无人驾驶自卸卡车。这一举措也标志了小松的自动运输系统在全球的首次商业化。AHS稳定地运行，使得2008/09 财年11台机组运输了4850万吨材料，其中包括 2450万吨矿石，和14.8万吨铜的产量。

在智利铜矿的成功部署后，小松于2008年年底在澳大利亚力为拓集团的铁矿安装AHS，并第二次成功部署了该系统。力拓在西澳大利亚的Pilbara地区有四4矿山运行着无人驾驶卡车，整套AHS由距离矿区1500公里的力拓Perth远程控制中心远程高效地操控。在取得这些优异成绩后，小松于2013年助力Suncor公司在加拿大的部门油砂矿区开始测试AHS。

截至2017年底，AHS累计总运输量15亿吨。与传统的运输方法相比，AHS使矿区生产力得以提高，装载和运输单位成本降低了15%以上。之后AHS系统被优化，自动控制减少了突然加速和突然转向，这与传统操作相比，轮胎寿命提高了40%。

二、小松的创新

在2016年美国拉斯维加斯举行的MINExpo INTERNATIONAL® 2016上，小松向大众展示了一款以无驾驶室结构为特色的Innovative Autonomous Haulage Vehicle “创新自主运输车”。

小松Innovative Autonomous Haulage Vehicle

与小松的930E和830E矿卡不同的是，这款车的设计是为了将无人驾驶的优势发挥到极致。不管是车辆在满载状态下或空载状态下，四个车轮都会分配相同的负载。通过采用四轮驱动、缓速器和转向装置，这款车在前进和后退的方向上实现高性能的行驶，完全避免在装载点和卸载点的窄路掉头，降低事故发生率。

总重量: 416 吨

有效载荷: 230吨

总功率: 2014千瓦(2700马力)

最高车速: 64Km/h

转弯半径：15.9米

高度: 15米

宽度: 8.5米

三、未来

小松通过对采矿设备进行自动化和远程操作促进了更优化和更高生产率的矿山运行。生产力的提高也将有助于减少燃料的使用和二氧化碳的排放，从而实现碳中和的目标。小松已设定了新的目标，该公司到2030年将产品（建筑、采矿、森林设备等）运行中的二氧化碳排放量减少50%（与2010年相比）。

2021年8月，为了加速减少采矿作业的温室气体排放，小松与几家行业领先的采矿公司一起成立了小松温室气体联盟（Komatsu GHG Alliance），同时这些公司也是小松的客户。该联盟的成员有力拓集团、必和必拓集团、智利国家铜业公司（Codelco）和博利登AB公司。该联盟将为下一代零排放采矿设备和基础设施的产品进行规划、开发、测试和部署。小松已在着手开发其多动力源概念卡车，该概念卡车可使用不同的动力源，包括油电混合、架线应用、纯电动和氢燃料电池。其目标是在2030年之前实现这些卡车的商业化启动。

氢燃料电池的零排放采矿运输卡车

今年6月，小松公司与康明斯公司（Cummins Inc.）宣布合作推进使用氢燃料电池的零排放采矿运输卡车的开发。两家公司签署了一份谅解备忘录（MoU），旨在开发零排放技术，包括氢燃料电池，并加速矿山设备脱碳进程。

来源：地球能量局

责任编辑：LuYue