如果你沒聽說過日立公司在澳大利亞礦區(qū)推廣的AHS和FMS，那你一定聽說過日立的電梯、電飯煲、冰箱，甚至是美容儀、腦功能定量成像儀，可以說，所到之處皆“日立”。作為從日本走出去的綜合性跨國(guó)集團(tuán)，日立的產(chǎn)業(yè)遍布現(xiàn)代化生活的各個(gè)角落，從社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施到家電、材料、物流和服務(wù)等，都有日立的影子。

但這只是日立的部分身份，日立集團(tuán)成立于1910年，其前身則是久源礦業(yè)日立礦山的電機(jī)修理廠，雖然業(yè)務(wù)領(lǐng)域在不斷拓展，但日立于能源的淵源從未中斷。如今，在備受矚目的礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域，日立也逐步走上了商業(yè)化的路途。

提到日立在礦區(qū)的作為，就不得不提及近幾年發(fā)展勢(shì)頭迅猛的日立自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)(AHS)和車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)。這兩大系統(tǒng)的協(xié)同，讓遠(yuǎn)在澳大利亞的礦區(qū)無人駕駛多了一個(gè)重要的參與者，也使得日立與全球最為著名的工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)商卡特彼勒和小松并肩齊驅(qū)。

此前，日立與澳大利亞電力公司Stanwell Corporation Limited合作，在距澳大利亞東部布里斯班內(nèi)陸約100公里的Meandu煤礦建立了一個(gè)無人駕駛的試驗(yàn)場(chǎng)，以測(cè)試配有中央控制系統(tǒng)、傾卸卡車模擬器和三輛配置了混合仿真器的傾卸卡車。其中自卸卡車是EH5000AC-3型號(hào)，挖掘機(jī)是EX3500。

2021年初，Kinetic Meshreg無線網(wǎng)絡(luò)的提供商Rajant Corporation和澳大利亞日立建機(jī)合作，通過在澳大利亞煤礦中使用自主運(yùn)輸系統(tǒng)來提高運(yùn)營(yíng)安全性和生產(chǎn)率。Rajant首席執(zhí)行官羅伯特·謝納(Robert Schena)透露，“在我們與日立共同在澳大利亞的煤礦部署中，目前有6輛自動(dòng)拖運(yùn)卡車正在生產(chǎn)?！钡?020年至2021年，Rajant將其規(guī)模擴(kuò)大到超過45輛。

在自動(dòng)駕駛這一高科技領(lǐng)域，單一企業(yè)永遠(yuǎn)不可能通過單打獨(dú)斗獲得成功，各國(guó)都在通過本國(guó)企業(yè)在行業(yè)市場(chǎng)爭(zhēng)得一些之地，構(gòu)筑技術(shù)壁壘。因此，日本和美國(guó)分別借助日立及小松、卡特彼勒等企業(yè)試圖搶奪市場(chǎng)的第一碗羹。

2015年2月27日，日本政府?dāng)y汽車制造商本田、豐田和日產(chǎn)公司，聯(lián)合當(dāng)?shù)卮髮W(xué)及供應(yīng)商(松下、日立等)，共同研究無人駕駛技術(shù)。此舉旨在讓日本于2020年之前在全自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域領(lǐng)先世界。

當(dāng)時(shí)的報(bào)道指出，上述公司計(jì)劃從對(duì)無人駕駛汽車至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)化軟件和傳感器著手，希望日本的供應(yīng)商能趕超德國(guó)供應(yīng)商博世。同時(shí)，日本也在爭(zhēng)取先于德國(guó)或美國(guó)制定出自動(dòng)駕駛汽車的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，日立進(jìn)軍無人駕駛的觸角也延伸到了中國(guó)。2020年12月11日，騰訊與株式會(huì)社日立制作所宣布達(dá)成合作關(guān)系，共同致力于車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、車輛信息安全等領(lǐng)域的服務(wù)開發(fā)。通過將騰訊的云計(jì)算、AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與日立的車載相關(guān)及信息安全等汽車相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，共同開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)，自動(dòng)駕駛、車輛信息安全等領(lǐng)域的服務(wù)，推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，為中國(guó)汽車制造商、物流公司、公共運(yùn)輸業(yè)等交通運(yùn)輸領(lǐng)域的企業(yè)提供服務(wù)。

而在近日，日立宣布將收購硅谷科技公司GlobalLogic，收購額總計(jì)達(dá)到96億美元。據(jù)介紹，通過本次收購，日立預(yù)計(jì)將吸取GlobalLogic領(lǐng)先的工程數(shù)字化能力以及深度聯(lián)結(jié)的客戶群體，增強(qiáng)“Lumada”(日立物聯(lián)網(wǎng)核心平臺(tái)，幫助基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型)效能。

另據(jù)報(bào)道，以美國(guó)和歐洲為中心，GlobalLogic擁有金融、通信、汽車、醫(yī)療等廣泛行業(yè)的400多家客戶，還與瑞典沃爾沃、美國(guó)Sprint等大型企業(yè)有合作。日立希望面向這些企業(yè)擴(kuò)大銷售日立自主的系統(tǒng)。

同時(shí)，此次收購還有利于加速日立在全球范圍內(nèi)的鐵路、能源和醫(yī)療保健等社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的先進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，使得其汽車系統(tǒng)業(yè)務(wù)(Hitachi Astemo)與其聚焦的五個(gè)核心行業(yè)(IT、能源、工業(yè)、移動(dòng)和智能生活)中實(shí)現(xiàn)協(xié)同。

面向礦區(qū)轉(zhuǎn)型 AHS+FMS意味著什么

作為能源領(lǐng)域的老兵，日立也在持續(xù)挖掘著在礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域的潛能，目前日立依托自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)(AHS)、車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)、ICT建設(shè)、ConSite(收集機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù))等已經(jīng)形成了相對(duì)完備的解決方案業(yè)務(wù)。日立在其企業(yè)愿景中也指出，未來將加快促進(jìn)AHS和數(shù)字技術(shù)的結(jié)合。

日立建機(jī)(Hitachi Construction Machinery)在其官網(wǎng)這樣介紹自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)(AHS)：AHS系統(tǒng)可根據(jù)車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)的指令，自主控制自卸卡車，從而提高生產(chǎn)的安全性和生產(chǎn)效率。而車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)則可實(shí)時(shí)監(jiān)控每輛自卸車，以優(yōu)化車輛操作并支持高效的采礦作業(yè)。

隨著采礦場(chǎng)所的自動(dòng)化程度越來越高，日立建機(jī)集團(tuán)正在為自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)(AHS)進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)礦用自卸車的無人駕駛、自主操作。日立在其企業(yè)愿景中提出，日立的AHS系統(tǒng)在2017年實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化測(cè)試，2018年，該系統(tǒng)在澳大利亞的Whitehaven Coal進(jìn)行了測(cè)試，2020年則是AHS真正步上商業(yè)化的一年。

車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)在世界各地的露天煤礦都有廣泛的安裝跟蹤記錄，目前，系統(tǒng)功能已從單純的自卸卡車調(diào)度管理擴(kuò)展到支持礦山的各種操作任務(wù)，包括從優(yōu)化自卸卡車的維護(hù)到根據(jù)要生產(chǎn)的物料或礦石含量的百分比估算采礦質(zhì)量和產(chǎn)量。車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)在日立工程機(jī)械的自主運(yùn)輸系統(tǒng)(AHS)的基礎(chǔ)上扮演著重要角色。

日立方面指出，采礦業(yè)在提高整體管理水平和運(yùn)營(yíng)效率方面面臨挑戰(zhàn)，這其中的關(guān)鍵點(diǎn)便是讓自卸卡車有效地運(yùn)輸?shù)V場(chǎng)的各種物料，同時(shí)，避免自卸開車在與其他車輛交匯時(shí)發(fā)生碰撞以及避開道路上的障礙物。

為提高對(duì)車輛管理的效率，日立建機(jī)的AHS系統(tǒng)操作自卸卡車時(shí)，將礦物裝載點(diǎn)到卸載點(diǎn)的牽引路線劃分為幾個(gè)部分，從而有效地利用無線電通信的帶寬。這一技術(shù)手段決定了可控車輛的數(shù)量。

同時(shí)，卡車在礦區(qū)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性也十分重要。在日立，一種自卸卡車采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(AC)應(yīng)運(yùn)而生，該系統(tǒng)通過車輛穩(wěn)定控制技術(shù)，卡車可根據(jù)路面狀況將駕駛指令發(fā)送至左右車輪馬達(dá)，保證車輛駕駛途中的穩(wěn)定。這成為了AHS系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。目前，EH AC-3系列已經(jīng)在全球范圍內(nèi)投入使用，同時(shí)該產(chǎn)品可按照AHS規(guī)格進(jìn)行改裝。

此外，日立的車隊(duì)管理系統(tǒng)(FMS)除了要“指揮”卡車安全、有效駕駛以外，還有一個(gè)重要的作用，即連接客戶及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，從而使得各種數(shù)據(jù)有機(jī)地鏈接在一起，實(shí)現(xiàn)集成的系統(tǒng)管理并幫助客戶解決其業(yè)務(wù)問題。

隨著采礦業(yè)務(wù)的不斷變化，F(xiàn)MS通過整合各種數(shù)據(jù)而得以進(jìn)一步發(fā)展，從而可以在更復(fù)雜的車隊(duì)管理下調(diào)度卡車。其中Wencomine是大型礦山的FMS，它可以跟蹤挖掘機(jī)的位置、自卸卡車的數(shù)量等獲取諸多有效信息，所有這些數(shù)據(jù)的集合可用于自動(dòng)規(guī)劃裝載位置、卡車調(diào)度的優(yōu)先級(jí)和運(yùn)輸路線。此外，該系統(tǒng)還可以監(jiān)控諸如車輛燃料消耗和車輛健康狀況等方面的數(shù)據(jù)，以幫助礦山預(yù)測(cè)和防止故障的發(fā)生。

而Wencolite則是適用于中小型采礦場(chǎng)的FMS，較Wencomine而言可降低不必要的安裝和維護(hù)成本，同時(shí)滿足礦區(qū)的實(shí)際需要，例如自卸車跟蹤、車輛與挖掘機(jī)之間通信等功能。

死磕數(shù)字化 搭建業(yè)務(wù)壁壘

面對(duì)卡特彼勒和小松的布局，日立這一綜合性的跨國(guó)企業(yè)似乎并不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，在時(shí)間上也晚于前二者。但是日立也十分清楚自己的特點(diǎn)，一方面，日立通過正在“死磕”工業(yè)數(shù)字化，其面向的不只是礦區(qū)這一領(lǐng)域，在日立所涉及的諸多行業(yè)，工業(yè)數(shù)字化都將派上用場(chǎng)，而這也正體現(xiàn)了日立的“小心思”。

實(shí)際上，研究日立建機(jī)的解決方案業(yè)務(wù)不難發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)、AI以及混合模擬技術(shù)等才是日立進(jìn)軍礦區(qū)無人駕駛的著力點(diǎn)。能與卡特彼勒、小松共同在澳大利亞這塊礦區(qū)無人駕駛試驗(yàn)田上一同較量，也正說明了日立的實(shí)力。

其中有一點(diǎn)值得注意，日立向外介紹相關(guān)產(chǎn)品時(shí)指出，配備日立汽車電控技術(shù)和交流電機(jī)控制技術(shù)的自卸車出廠后可轉(zhuǎn)換為AHS車型。實(shí)際上，這對(duì)于礦區(qū)而言是個(gè)不錯(cuò)的誘惑。目前，很多礦區(qū)在引入無人駕駛相關(guān)設(shè)備之初，并不都是直接采買了無人駕駛的機(jī)器，不少都是通過改裝，即將原本普通的礦卡通過一系列的改變使其具備無人駕駛的功能。

因此，礦卡機(jī)械可改裝成AHS車型成為了日立的一大特點(diǎn)，可幫助其擴(kuò)大范圍和市場(chǎng)。

此外，除了實(shí)現(xiàn)礦區(qū)無人駕駛以外，礦區(qū)場(chǎng)景的無人駕駛也在不斷追求實(shí)現(xiàn)更高效率的運(yùn)行。比如無人駕駛車輛在同一路段的交匯便是其中要解決的重要課題。在一個(gè)大型礦區(qū)，一般有百十輛車同時(shí)運(yùn)作，在無人駕駛切入這樣龐大的場(chǎng)景之前，首先需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以保證安全性。但是，在實(shí)際場(chǎng)景中試驗(yàn)100輛左右的車輛顯然是不現(xiàn)實(shí)的，仿真測(cè)試技術(shù)就顯得極為重要。

為此，日立研發(fā)出一種模擬器，已解決此類問題。日立在開發(fā)初期采用虛實(shí)結(jié)合的方式，即實(shí)際車輛和虛擬自卸卡車相結(jié)合的交通控制測(cè)試方式，以此實(shí)現(xiàn)諸多車輛同時(shí)運(yùn)作的場(chǎng)景模擬，保證實(shí)際車輛在測(cè)試過程中的安全。也就是說，當(dāng)一個(gè)真實(shí)場(chǎng)景下2輛自動(dòng)駕駛卡車在礦區(qū)運(yùn)營(yíng)時(shí)，日立的混合模擬器可結(jié)合現(xiàn)實(shí)中車輛的數(shù)據(jù)編制出一組百十輛礦車的虛擬環(huán)境，一方面保證了測(cè)試場(chǎng)景更接近真實(shí)場(chǎng)景，另一方面也解決了效能、保證了車輛的安全。

目前，這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)也逐步出現(xiàn)。在神華寶日希勒露天煤礦落地的露天礦無人運(yùn)輸作業(yè)系統(tǒng)中，仿真測(cè)試是必不可缺的環(huán)節(jié)。為了使模擬的測(cè)試場(chǎng)景更為真實(shí)，神華寶日希勒露天煤礦無人駕駛項(xiàng)目的主要參與方之一慧拓，將仿真測(cè)試技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)，結(jié)合實(shí)際地形條件，從2D畫面提升為3D畫面，極大改善了仿真測(cè)試的真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)極端工況、危險(xiǎn)場(chǎng)景、以及系統(tǒng)極限測(cè)試，確保無人駕駛系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效，也減少了項(xiàng)目的試錯(cuò)成本。

日立是產(chǎn)業(yè)機(jī)器、鐵路、家電等日本代表性的制造業(yè)大企業(yè)，但近年來不斷擺脫單純的商品銷售，開始向連接物品和互聯(lián)網(wǎng)的lo T領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，同時(shí)，該企業(yè)也在進(jìn)一步擴(kuò)大IT服務(wù)的海外輻射。礦區(qū)無人駕駛所應(yīng)用到的數(shù)字技術(shù)等也正符合了日立未來發(fā)展的需要。不過需要看到的是，相較于卡特彼勒和小松，日立在礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域并不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但是日立在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的深扎，或許將是其發(fā)展礦區(qū)無人駕駛的壁壘。（本文來自地球能量局）

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