50辆无人驾驶火车在4个港口、16个矿山之间穿梭，1200辆无人驾驶卡车飞驰在滚滚红色烟尘中……这是铁矿石巨头力拓计划投资22亿美元打造的全球首个智能矿山，比对手领先了整整十年。

在人工智能、机器学习等新兴科技充斥着很多行业的今天，矿业也没有例外。如今，世界上第一座“智能矿山”正准备踏上征程。

全球矿业巨头力拓（Rio Tinto）首席执行官Jean Sébastien Jacques近日在接受《经济学人》采访时透露，他们将在今年晚些时候寻求董事会批准投资达22亿美元的全球首个纯“智能矿山”项目。

上述项目将由一个遍布着机器人、无人驾驶矿车、无人卡车、无人钻机和无人运货火车的智能设备网络所组成。它们将负责西澳大利亚皮尔巴拉（Pilbara）铁矿石矿区的日常生产。

据介绍，这一由运营中心、自动运输系统（AHS）、自动钻探系统（ADS）、自动火车系统（AutoHaul?）四大子系统构成。Jacques称，无论这一项目是否获得董事会批准，力拓都已经在智能化矿业领域比竞争对手领先了整整十年。

智能矿山的美好蓝图

在力拓管理层眼中，智能矿山的前景是如此美妙，它们安全、高效、节省大量人力成本。

想想看，作为全球八大铁矿基地的力拓西澳Hope Downs 4铁矿主矿场不再有人的身影，不再有司机，有的只是机器的轰鸣，重达300吨的挖矿卡车以无人驾驶模式飞驰在滚滚红色烟尘里。

在距离矿场约2小时飞行距离、位于珀斯（Perth）市中心的力拓作业指挥中心，工程师们用电脑远程控制着矿场设备。在这里， 他们从屏幕上监控着两组分别由六辆无人钻矿设备构成的机器挖掘矿石。

力拓铁矿石业务负责人Chris Salisbury介绍，与人类作业相比， 无人驾驶钻矿的作业时长平均要多出近三分之一，且平均每小时钻矿距离多出10%。

力拓管理层表示，以12个小时计算，载人车比较有竞争力，但以24个小时甚至更长时间衡量，机器更具优势，它们不需要喝咖啡，不会感到疲劳，也不存在因司机交接班而出现的作业停歇。无人驾驶卡车每天只需要停下来加一次油就好了。

在机器自动化之后，矿山的劳工成本已经降低了三分之一。在400辆重型卡车车队中的76个无人驾驶车辆的帮助下，皮尔巴拉（Pilbara）矿场的运营成本预计比其他矿山低了15%左右。

力拓希望明年监管部门能批准他们开通世界上第一个真正的无人矿场项目，实现真正的自动化。50辆无人驾驶火车将在4个港口、16个矿山之间穿梭，总里程约1700公里。去年9月，它完成了100公里的测试。这种车的平均行驶速度能比人类驾驶提升6%。该项目还包括1200辆无人驾驶矿石卡车。

Jean Sébastien Jacques表示，技术进步只会令预期中的未来五年50亿美元的额外自由现金流增加三分之一，但从2021年开始，新的技术尤其是无人驾驶技术将成为更大的投资回报驱动力。他们计划届时在皮尔巴拉地区Koodaideri矿场开始进行真正意义上的智能矿石生产，它的成本大约在22亿美元。

正在向着智能化方向转型的力拓仍在加速扩增其无人驾驶车队。澳大利亚媒体在3月上旬报道称，力拓总裁Chris Salisbury表示，他们本月晚些时候将扩大无人驾驶卡车项目，皮尔巴拉地区将有第五座矿山进驻这种卡车。

除此之外，力拓未来还将扩增无人驾驶卡车。公司旗下West Angelas矿山将从5月起配备15辆具有自动牵引系统的智能卡车， 这在该矿山设备中的占比将为25%。

矿山数字化面临的挑战

随着西澳矿山向着自动化、智能化迈进，采矿业面临着两大新的问题：机械自动化以及相关技能人才缺失。

对此，力拓打算投资200万美元的职业教育经费，将现有和潜在的工人列入公司培训项目之内，使其在科技革新与进步中提前做好准备。

力拓铁矿石首席执行官Chris Salisbury说：“为提高公司及员工面对智能采矿时的技能和能力，我们正在为现有和未来的劳动力提供更多的机会。”

在美国咨询公司Future Market Insights看来，矿山设备的自动化和智能化是帮助矿山解决难题的关键。这包括自动化矿石铲运机、无人驾驶卡车和运货火车，以及其他自动化解决方案。

为此，小松（Komatsu）、卡特彼勒（Caterpillar）等大型矿山机械制造商都已经在联手力拓等矿业巨头，研制开发智能化设备和技术。

继采矿系统自动化之后，全球矿山业目前正朝着第四代自动化方向迈进，即汽车自动化。

日本小松已经研制出了首个商业化矿山用无人驾驶汽车，配备有AHS（自主牵引系统）。这些车辆有无线网络系统、高精度GPS系统、车辆控制器和障碍探测器。它们可以很容易地集成到自动化采矿系统的其他组件当中。