Как автопилотируется российская промышленность

Многие предприятия горнодобывающей промышленности начинают использовать роботизированные карьерные самосвалы. Такая техника снижает затраты на труд водителей, который сложен и небезопасен. По подсчетам экспертов, в отрасли занят 1% мировой рабочей силы, но на нее приходится 8% производственных травм с летальным исходом. Кроме того, автопилот экономит топливо и повышает эффективность процесса транспортировки. 

Как «БелАЗ» обзавелся автопилотом

Белорусский производитель спецтехники «БелАЗ» оборудует карьерные самосвалы 7513R грузоподъемностью 130 тонн системами автопилотирования. Это позволит одному человеку в центре управления заменить работу пяти водителей. Автопилот тем самым избавит водителей от тяжелого и опасного труда, ведь некоторые карьеры – загазованы, задымлены и т.д.

Фото: БелАЗ

Известно, что каждая машина оснащается обычными радарами для обнаружения препятствий в зоне прямой видимости и боковыми радарами для наблюдения за слепыми зонами, 11 лидарами (лазерными радарами, которые испускают миллионы безопасных для человека лучей, отражаются от поверхностей, возвращаются и формируют карту местности, несмотря на непогоду или задымления) и восемью видеокамерами. 

«В других странах, как и в России, также идут интенсивные поиски, как заменить в карьере человека умной машиной. К слову, создать его (БелАЗ-7513R, - прим. ред.) в свое время предложили специалисты российских горнодобывающих компаний. Сегодня не хватает водителей самосвалов, работа в карьере напряженная, зачастую в экологически небезопасных условиях, при 40-градусном морозе или, напротив, при высокой температуре. Соответственно, платить таким специалистам приходится немало. Плюс нужно создать им в удаленных от цивилизации регионах приемлемые бытовые условия, что также недешево», – цитировала «Российская газета» генерального конструктора, начальника научно-технического центра ОАО "БелАЗ" - управляющая компания БЕЛАЗ-холдинг" Александр Егоров. 

Кроме того, БелАЗ-7513R оснащается системами высокоточного спутникового позиционирования и промышленным Wi-Fi для связи с центром удаленного управления. Каждый беспилотный карьерный самосвал обкатывается на специальном полигоне, имитирующем погрузку руды, ее разгрузку, резкие повороты, спуски и подъемы. Самосвал с автопилотом не уступает в скорости обычному: 40 км/ч. 

Фото: БелАЗ

Однако для удобства предприятий 7513R имеет три режима: обычный (за рулем – водитель), беспилотный (машиной управляют дистанционно из специального центра с помощью специального руля и джойстиков, подключенным к компьютеру) и полностью автономный (техника перевозит груз без наблюдения со стороны оператора, по заранее построенному в программе 3D-маршруту). 

Стоимость переоборудования одного такого самосвала обходится в $200 тыс., однако вложения окупаются почти за два года. Так как простой такой техники крайне дорогой, то машины также оснащаются различными датчиками: давления, вибрации, температуры и микрофонами. Они наблюдают за работой самосвала, и, в случае неисправности, относят ее к одному из трех уровней критичности. Такая предиктивная аналитика позволит своевременно произвести ремонт автомобиля. 

Испытания другого беспилотника – БелАЗ-7558R, показали, что производительность роботизированных самосвалов оказалась на 21% выше классических.

В БелАЗе сообщают о следующем этапе роботизации. Самый большой карьерный самосвал в мире может перевозить до 450 тонн тоже оснастят системами автопилота.  

«КамАЗ» тоже роботизирует самосвалы

В 2023 году «КамАЗ» планирует запустить в серийное производство самоуправляемые тяжелые карьерные самосвалы 6561 «Геркулес». Машина создается в партнерстве с учеными из МГТУ им. Н.Э. Баумана. Грузоподъемность машины составляет 40 тонн. Примечательно, что спецтехника работает от аккумуляторной батареи.  

Фото: Камаз

Машина может работать полностью автономно без участия водителя, а также дистанционно из специального центра или водителем из кабины. 

Сейчас разработчики готовят испытания техники на специальном полигоне. После успешной апробации технику смогут испытать в реальных условиях предприятия горнодобывающей промышленности. 

«КамАЗ-6561 “Геркулес” выполнен по схеме "последовательный гибрид", т.е. представляет собой автономный электромобиль, не требующий подзарядки от внешней сети. Двигатель внутреннего сгорания приводит в действие электрический генератор, который дает энергию для тягового электродвигателя и заряжает аккумуляторную батарею. Последовательный гибрид работает местами на чистом электричестве при заряженной аккумуляторной батарее и, таким образом, очень близок к электромобилю. В случае автомобиля "Геркулес" рекуперация энергии будет происходить при спуске в карьер, а при подъеме наверх с грузом - накопленная энергия в батареях помогает подняться автомобилю в гору. Такое решение позволяет снизить количество потребляемого топлива на 15% в сравнении с дизельным аналогом", – рассказали в пресс-службе КамАЗа.

Большая польза для отрасли 

Создать автопилот для транспорта, который перемещается по ограниченной территории с небольшой скоростью и перевозит несколько десятков тонн горной породы – задача, в отличии от автопилота для легковых самолетов – не простая. 

По словам основателя и генерального директора SafeAI Бибраджита Гальдера, горнодобывающие предприятия готовы платить за современные системы, повышающие безопасность транспортировки грузов. Сейчас новые машины с автопилотом могут стоить до $1 млн. По этой причине SafeAI решила оборудовать обычные карьерные самосвалы и другую спецтехнику системами автопилота с нуля, а не продавать роботизированные машины. Как рассказали представители компании CNBC, SafeAI разрабатывает программное обеспечение для машинного обучения, а камеры, микропроцессоры и лидарные датчики использует от сторонних производителей. 

По оценкам генерального партнера Builders Марка Блэквелла, инвестирующего в решения SafeAI, в горнодобывающей промышленности есть острые проблемы. И решить их как раз и признан автопилот. «В этой отрасли занят 1% мировой рабочей силы, но на нее приходится 8% смертельных случаев на производстве. Работа техники в автономном режиме более безопасна и экономит до 7% топлива на одно транспортное средство», – заключил эксперт.