甲子光年：礦山經(jīng)營(yíng)模式生變，無人駕駛蓄力“加速”

礦山無人駕駛已經(jīng)完成了從0到1，而礦山經(jīng)營(yíng)模式的轉(zhuǎn)變會(huì)讓其從1到10的過程變得更快。

作者｜張麟

編輯｜栗子

中國(guó)是礦產(chǎn)大國(guó)，也是礦業(yè)大國(guó)，不僅擁有豐富的礦產(chǎn)資源，同時(shí)在勘探、開采、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。

數(shù)據(jù)顯示，2021年，國(guó)內(nèi)露天煤礦運(yùn)輸端的市場(chǎng)規(guī)模就達(dá)到了280億元左右，加上鐵礦、有色礦、砂石骨料礦、水泥礦等其他礦種的開采，全國(guó)露天礦運(yùn)輸端的市場(chǎng)規(guī)模約1000億元/年以上。

但面對(duì)龐大的市場(chǎng)規(guī)模，長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)礦區(qū)運(yùn)輸端的經(jīng)營(yíng)模式和器械裝備都相對(duì)傳統(tǒng)，以中小型寬體車為主要工具的外包團(tuán)隊(duì)承接了大部分礦產(chǎn)運(yùn)輸作業(yè)。

如今，這種局勢(shì)正在發(fā)生變化，總包、分包的營(yíng)業(yè)模式開始向礦山業(yè)主自營(yíng)轉(zhuǎn)變，營(yíng)業(yè)主體向大型國(guó)有企業(yè)或能源集團(tuán)集中。某央企能源集團(tuán)在內(nèi)部文件中提出三個(gè)必然：“露天煤礦采剝自營(yíng)是國(guó)家煤炭監(jiān)管部門強(qiáng)化管理的必然要求，是煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必然趨勢(shì)，是企業(yè)提升管理防范風(fēng)險(xiǎn)的必然選擇。”踏歌智行聯(lián)合創(chuàng)始人、CSO張彥表示，這種轉(zhuǎn)變是一種符合資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的趨勢(shì)。

經(jīng)營(yíng)模式的變革激發(fā)很多新的需求，比如無安全員常態(tài)化、全面統(tǒng)一的智能管理平臺(tái)、無人化和新能源化的結(jié)合等等，這些也給礦區(qū)無人駕駛企業(yè)創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì)。

1.經(jīng)營(yíng)模式的變革??

中國(guó)露天礦山數(shù)量并不算少，僅煤礦而言，截至2022年底，全國(guó)共有露天煤礦357處，產(chǎn)能11.62億噸，如果加上其他金屬、非金屬礦山，數(shù)量將達(dá)到數(shù)千座。

然而，面對(duì)規(guī)模龐大的采礦市場(chǎng)，礦山運(yùn)營(yíng)模式的發(fā)展卻相對(duì)滯后。受投入成本等因素的影響，目前國(guó)內(nèi)的礦山仍以承包模式或自營(yíng)+承包的模式為主。

完全自營(yíng)的模式下，礦山業(yè)主需要自備工程管理團(tuán)隊(duì)與施工人員，建立龐大的生產(chǎn)部門和管理部門，集合礦山開采的各類專業(yè)化人才；采買、租賃大量采、挖、運(yùn)等各種大型設(shè)備，并對(duì)礦山基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)行投資和改造，需要強(qiáng)大的資金或財(cái)團(tuán)支持，一般的中小型承包商很難應(yīng)對(duì)這種財(cái)務(wù)壓力。

財(cái)務(wù)能力較為薄弱的委托商、承包商、分包商，不僅很難有效實(shí)現(xiàn)專業(yè)和高效的作業(yè)，同時(shí)也無法應(yīng)對(duì)來自市場(chǎng)波動(dòng)帶來的產(chǎn)品影響。而這會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致生產(chǎn)作業(yè)安全受到威脅，事故隱患增加。

2022年8月，應(yīng)急管理部、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局印發(fā)的《“十四五”礦山安全生產(chǎn)規(guī)劃》寫到，受突發(fā)事件影響，煤炭行業(yè)和礦山企業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)波動(dòng)。部分企業(yè)資金緊張，采掘工程欠賬多，出現(xiàn)安全投入不足、采掘接續(xù)失調(diào)和隊(duì)伍不穩(wěn)等問題。

同時(shí)，承包經(jīng)營(yíng)模式容易出現(xiàn)多層級(jí)管理企業(yè)主體責(zé)任落實(shí)遞減的現(xiàn)象，一旦發(fā)生事故，外包公司也可能成為礦山經(jīng)營(yíng)主體的“擋箭牌”。這種管理模式下，安全生產(chǎn)的漏洞可能會(huì)越來越多。

因此，無論是從穩(wěn)定生產(chǎn)還是保證安全的角度來看，經(jīng)營(yíng)模式向礦山業(yè)主自營(yíng)的方向改變是大勢(shì)所趨。

今年，內(nèi)蒙古阿拉善發(fā)生露天煤礦“2·22”特別重大坍塌事故。9月初，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)礦山安全生產(chǎn)工作的意見》，明確提出規(guī)范非煤礦山外包工程管理，非煤礦山企業(yè)統(tǒng)一負(fù)責(zé)外包工程施工單位的安全管理，并對(duì)部分類型礦山的承包商數(shù)量做出了限制。這么做的目的是為了將原本較為零散的礦山經(jīng)營(yíng)主體聚零為整，方便管理。

張彥向「甲子光年」說到：“資源產(chǎn)業(yè)有一個(gè)集約性發(fā)展的問題，當(dāng)它整體的體量或者規(guī)模效應(yīng)起來以后，大型能源集團(tuán)或國(guó)央企自營(yíng)能讓開采更可控，作業(yè)安全也會(huì)得到更好的保障?！?/span>

大型國(guó)企或能源集團(tuán)自營(yíng)礦山的生產(chǎn)可以在制度、管理力度和安全配置上要求更為嚴(yán)格，礦山的智能化程度也會(huì)相應(yīng)提高。但同時(shí)，這種轉(zhuǎn)變僅靠經(jīng)營(yíng)主體一家企業(yè)也是難以做到的，其對(duì)礦山無人化方案供應(yīng)商也提出了更高的要求。

2.常態(tài)化的真無人駕駛??

以人員來說，招募難度和管理難度都將提高，但問題在于，市場(chǎng)上相應(yīng)的人力資源卻在減少。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)相桂生教授就向甲子光年表示：“礦卡司機(jī)和一些其他的作業(yè)人員，招工特別難，原有的員工年齡基本上都在50歲左右了?！?/span>

招工難是礦山自營(yíng)模式推進(jìn)過程中遇到的一個(gè)很明顯的問題。在露天礦山中，絕大部分事故發(fā)生在運(yùn)輸端，人員儲(chǔ)備不夠、人員安全意識(shí)不足都是直接影響礦山穩(wěn)定經(jīng)營(yíng)和人員安全的重要因素。不過，這種問題可以通過礦山無人化技術(shù)革新解決。

目前國(guó)內(nèi)的礦山無人駕駛車輛已經(jīng)逐步落地，落地過程一般分為三個(gè)階段：工程師跟車作業(yè)階段、安全員隨車階段及無安全員運(yùn)行階段。當(dāng)下國(guó)內(nèi)大多數(shù)礦山自動(dòng)駕駛車輛處于第2.5階段，即在車輛安全員下車過程中。

但這種模式并不能真正解決人員安全問題。目前，進(jìn)入第三階段常態(tài)化安全員下車的解決方案提供商包括踏歌智行等。

踏歌智行在2018年完成了無人駕駛礦卡和寬體自卸車（以下簡(jiǎn)稱“寬體車”）的應(yīng)用，此后隨著技術(shù)架構(gòu)的升級(jí)，開始落地真正的“安全員下車”。2022年3月-6月，踏歌智行在國(guó)家能源、國(guó)家電投旗下煤礦，以及鄂爾多斯永順煤礦等礦區(qū)先收實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)無安全員常態(tài)化無人運(yùn)輸作業(yè)。

截至目前，踏歌智行保持著兩千余天零事故安全運(yùn)行的紀(jì)錄，并已經(jīng)在10余個(gè)礦區(qū)落地了“安全員下車”。踏歌智行運(yùn)營(yíng)的無人駕駛車輛已經(jīng)無安全員24小時(shí)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月，不僅車輛系統(tǒng)經(jīng)受住了作業(yè)環(huán)境的檢驗(yàn)，也從根本上保證了運(yùn)輸端作業(yè)人員的安全性。

提升礦山作業(yè)效率也是常態(tài)化無人運(yùn)輸?shù)谋亟?jīng)之路。

相桂生教授對(duì)甲子光年說到：“初期，一些礦山自動(dòng)駕駛的車輛，效率比較低，還比不上有人駕駛的程度，這樣的話從成本上來說是不劃算的?！?/span>

礦山無人駕駛的目標(biāo)之一，是提升作業(yè)效率，如果效率不及人工的話，一些企業(yè)可能考慮暫緩應(yīng)用無人駕駛車輛和相應(yīng)系統(tǒng)，這對(duì)礦山智能化的推進(jìn)會(huì)形成阻礙。

踏歌智行的無人駕駛車輛在運(yùn)輸效率方面，已經(jīng)達(dá)到人工作業(yè)水平。其在國(guó)能北電勝利一號(hào)露天煤礦的日常生產(chǎn)中，7輛220噸級(jí)無人駕駛大型礦卡展開了7×24小時(shí)三班編組無安全員運(yùn)輸作業(yè)，單日拉運(yùn)量突破了300臺(tái)。同時(shí)通過并行優(yōu)化技術(shù)產(chǎn)品、工藝流程，例如一鍵收發(fā)車、裝載位預(yù)?？?、多車排土等，踏歌智行在各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)仍在持續(xù)提升作業(yè)效率。

在實(shí)現(xiàn)高效作業(yè)和高可靠性的同時(shí)，踏歌執(zhí)行的相關(guān)產(chǎn)品成本約為行業(yè)平均水平的1/2，這極大降低了礦山企業(yè)采用無人駕駛運(yùn)輸車輛的門檻，而且隨著批量化應(yīng)用，其邊際成本仍會(huì)遞減。

3.裝備需求下的沃土??

礦山自營(yíng)的趨勢(shì)也對(duì)運(yùn)輸車輛提出了更高的要求。首先，為解決現(xiàn)存的或可預(yù)見的招人難、管理難等難題，無人駕駛是運(yùn)輸裝備的“標(biāo)配”，其次，為降低車輛密度，提升礦區(qū)運(yùn)營(yíng)安全性與單車能效比，對(duì)于大型運(yùn)輸車輛的需求正在擴(kuò)大。

解決方案有兩個(gè)，一個(gè)是由礦卡、寬體車主機(jī)廠更新產(chǎn)品，然后進(jìn)行無人化改造；另一個(gè)是直接由礦山無人駕駛方案服務(wù)商設(shè)計(jì)符合作業(yè)場(chǎng)景要求的車輛產(chǎn)品，推出更加大型化、大載重、高剛性的車輛。踏歌智行做到了二者兼顧。

踏歌智行面向存量運(yùn)輸車輛的無人駕駛方案包括了礦卡和寬體車，這在市場(chǎng)上是比較少見的。由于礦卡的駕駛邏輯、產(chǎn)品復(fù)雜程度、改造難度都遠(yuǎn)高于寬體車，因此目前市場(chǎng)上規(guī)?；\(yùn)輸運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)中心放在了難度較低的寬體車上，但對(duì)于更復(fù)雜、更廣泛的場(chǎng)景，其實(shí)際效果仍有待驗(yàn)證。

踏歌智行則擁有全車型的無人化改造能力，其在2019年就完成了白云鄂博東礦200噸級(jí)礦卡改造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全礦無人駕駛運(yùn)行。目前，踏歌智行已將智能駕駛方案搭載至400余臺(tái)礦用運(yùn)輸車，涵蓋數(shù)十種車型，累計(jì)實(shí)施30余個(gè)無人駕駛項(xiàng)目，涉及到高海拔、高寒、多雨霧等極端工況，從車輛與場(chǎng)景兩個(gè)角度打磨可靠性。

據(jù)悉，踏歌智行還將在年內(nèi)下線無人駕駛油電混動(dòng)剛性寬體車，該款車型可降低30%以上的能耗，同時(shí)達(dá)到百噸級(jí)。也就是說，踏歌智行在自己造車。

對(duì)此，張彥解釋到：“一輛無人駕駛礦區(qū)車輛出現(xiàn)問題了，有可能是車的問題也有可能是無人駕駛系統(tǒng)的問題，這實(shí)際上將一個(gè)產(chǎn)品割裂了，我們要做的就是將車輛作為一個(gè)生產(chǎn)工具去整體考量，研發(fā)出適合無人礦山的車輛產(chǎn)品?！?/span>

據(jù)了解，踏歌智行創(chuàng)始人、北京航空航天大學(xué)教授余貴珍是智能車輛領(lǐng)域的專家，企業(yè)通過產(chǎn)學(xué)研獲得了工程院院士的指導(dǎo)，組建了專門的造車團(tuán)隊(duì)和線控底盤研發(fā)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)積累了上萬天的礦山無人駕駛數(shù)據(jù)，能夠更好地針對(duì)無人礦區(qū)正向研發(fā)運(yùn)輸車輛，這些能力是礦區(qū)無人駕駛提供商的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。

此外，踏歌智行還布局了能源集團(tuán)級(jí)的礦區(qū)管理平臺(tái)，并中標(biāo)了國(guó)電投集團(tuán)的相關(guān)項(xiàng)目。管理平臺(tái)擁有高精地圖制作、智能調(diào)度仿真、運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的采集和分析，礦區(qū)監(jiān)控等功能，礦企的全礦無人運(yùn)營(yíng)能力將再次得到提升。

礦山經(jīng)營(yíng)模式的變革創(chuàng)造出的機(jī)會(huì)是巨大的，它將面向所有礦山無人駕駛方案供應(yīng)商，踏歌智行通過項(xiàng)目積累取得行業(yè)優(yōu)勢(shì)。

據(jù)悉，踏歌智行通過與生態(tài)伙伴展開深度合作、與國(guó)央企客戶達(dá)成穩(wěn)定的客戶關(guān)系，保持復(fù)購(gòu)率近100%，這也意味著其解決方案已經(jīng)擁有了極高的滲透率。

從具體項(xiàng)目來看則更能印證這一點(diǎn)。例如，國(guó)家能源集團(tuán)目前擁有16個(gè)露天煤礦，踏歌智行承建其中6個(gè)礦的無人駕駛項(xiàng)目；國(guó)電投集團(tuán)擁有5個(gè)露天煤礦，踏歌智行承建其中3個(gè)礦的礦用車智能化改造。

值得注意的是，踏歌智行C2輪融資獲得國(guó)家能源集團(tuán)旗下國(guó)能低碳基金的領(lǐng)投，或?qū)?strong>整個(gè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)推廣、業(yè)務(wù)拓展，以及礦企無人駕駛管理體系建設(shè)等提供重要支撐，也使踏歌智行保持優(yōu)勢(shì)地位。

張彥對(duì)甲子光年說到：“礦山運(yùn)營(yíng)模式的自營(yíng)化最終會(huì)集中在國(guó)央企中，而我們的解決方案在國(guó)央企里毫無疑問擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?！?/span>

國(guó)家煤礦智能化專家任月龍也向甲子光年表示，從企業(yè)角度來說，決定引入無人駕駛供應(yīng)商的最重要因素是其產(chǎn)品的可靠性，這需要研究供應(yīng)商的已有案例來解讀研判，在這方面踏歌智行在行業(yè)中的認(rèn)可程度相對(duì)較高。

礦區(qū)運(yùn)營(yíng)主體的變化帶來了行業(yè)需求的變化，礦區(qū)無人駕駛公司得益于高科技屬性，其角色將愈加突顯。面對(duì)未來的新業(yè)態(tài)，誰能提前布局，誰就能擁有更大的競(jìng)爭(zhēng)力。