50輛無人駕駛火車在4個港口、16個礦山之間穿梭，1200輛無人駕駛卡車飛馳在滾滾紅色煙塵中……這是鐵礦石巨頭力拓計劃投資22億美元打造的全球首個智能礦山，比對手領先了整整十年。

在人工智能、機器學習等新興科技充斥著很多行業的今天，礦業也沒有例外。如今，世界上第一座“智能礦山”正準備踏上征程。

全球礦業巨頭力拓（Rio Tinto）首席執行官Jean Sébastien Jacques近日在接受《經濟學人》采訪時透露，他們將在今年晚些時候尋求董事會批準投資達22億美元的全球首個純“智能礦山”項目。

上述項目將由一個遍布著機器人、無人駕駛礦車、無人卡車、無人鉆機和無人運貨火車的智能設備網絡所組成。它們將負責西澳大利亞皮爾巴拉（Pilbara）鐵礦石礦區的日常生產。

據介紹，這一由運營中心、自動運輸系統（AHS）、自動鉆探系統（ADS）、自動火車系統（AutoHaul?）四大子系統構成。Jacques稱，無論這一項目是否獲得董事會批準，力拓都已經在智能化礦業領域比競爭對手領先了整整十年。

智能礦山的美好藍圖

在力拓管理層眼中，智能礦山的前景是如此美妙，它們安全、高效、節省大量人力成本。

想想看，作為全球八大鐵礦基地的力拓西澳Hope Downs 4鐵礦主礦場不再有人的身影，不再有司機，有的只是機器的轟鳴，重達300噸的挖礦卡車以無人駕駛模式飛馳在滾滾紅色煙塵里。

在距離礦場約2小時飛行距離、位于珀斯（Perth）市中心的力拓作業指揮中心，工程師們用電腦遠程控制著礦場設備。在這里， 他們從屏幕上監控著兩組分別由六輛無人鉆礦設備構成的機器挖掘礦石。

力拓鐵礦石業務負責人Chris Salisbury介紹，與人類作業相比， 無人駕駛鉆礦的作業時長平均要多出近三分之一，且平均每小時鉆礦距離多出10%。

力拓管理層表示，以12個小時計算，載人車比較有競爭力，但以24個小時甚至更長時間衡量，機器更具優勢，它們不需要喝咖啡，不會感到疲勞，也不存在因司機交接班而出現的作業停歇。無人駕駛卡車每天只需要停下來加一次油就好了。

在機器自動化之后，礦山的勞工成本已經降低了三分之一。在400輛重型卡車車隊中的76個無人駕駛車輛的幫助下，皮爾巴拉（Pilbara）礦場的運營成本預計比其他礦山低了15%左右。

力拓希望明年監管部門能批準他們開通世界上第一個真正的無人礦場項目，實現真正的自動化。50輛無人駕駛火車將在4個港口、16個礦山之間穿梭，總里程約1700公里。去年9月，它完成了100公里的測試。這種車的平均行駛速度能比人類駕駛提升6%。該項目還包括1200輛無人駕駛礦石卡車。

Jean Sébastien Jacques表示，技術進步只會令預期中的未來五年50億美元的額外自由現金流增加三分之一，但從2021年開始，新的技術尤其是無人駕駛技術將成為更大的投資回報驅動力。他們計劃屆時在皮爾巴拉地區Koodaideri礦場開始進行真正意義上的智能礦石生產，它的成本大約在22億美元。

正在向著智能化方向轉型的力拓仍在加速擴增其無人駕駛車隊。澳大利亞媒體在3月上旬報道稱，力拓總裁Chris Salisbury表示，他們本月晚些時候將擴大無人駕駛卡車項目，皮爾巴拉地區將有第五座礦山進駐這種卡車。

除此之外，力拓未來還將擴增無人駕駛卡車。公司旗下West Angelas礦山將從5月起配備15輛具有自動牽引系統的智能卡車， 這在該礦山設備中的占比將為25%。

礦山數字化面臨的挑戰

隨著西澳礦山向著自動化、智能化邁進，采礦業面臨著兩大新的問題：機械自動化以及相關技能人才缺失。

對此，力拓打算投資200萬美元的職業教育經費，將現有和潛在的工人列入公司培訓項目之內，使其在科技革新與進步中提前做好準備。

力拓鐵礦石首席執行官Chris Salisbury說：“為提高公司及員工面對智能采礦時的技能和能力，我們正在為現有和未來的勞動力提供更多的機會。”

在美國咨詢公司Future Market Insights看來，礦山設備的自動化和智能化是幫助礦山解決難題的關鍵。這包括自動化礦石鏟運機、無人駕駛卡車和運貨火車，以及其他自動化解決方案。

為此，小松（Komatsu）、卡特彼勒（Caterpillar）等大型礦山機械制造商都已經在聯手力拓等礦業巨頭，研制開發智能化設備和技術。

繼采礦系統自動化之后，全球礦山業目前正朝著第四代自動化方向邁進，即汽車自動化。

日本小松已經研制出了首個商業化礦山用無人駕駛汽車，配備有AHS（自主牽引系統）。這些車輛有無線網絡系統、高精度GPS系統、車輛控制器和障礙探測器。它們可以很容易地集成到自動化采礦系統的其他組件當中。