采石和采矿业如何应对变革？

新技术正越来越多地应用于采石和采矿业（图片：Telleo）

据业内专家称，追踪采矿设备销售情况的帕克湾公司（Parker Bay Company）的露天采矿设备指数显示，2023年年初市场表现强劲，但下半年销售额有所下滑。与建筑业一样，采矿业也是一个周期性行业，因此值得注意的是，自2020年以来，该行业的销售额一直在增长，所以目前的下滑是在强劲增长的基础上发生的。

关于市场价值，该公司表示，2023年第四季度，市场“已回落至2021年第二季度的水平，当时市场正开始上一轮增长周期。这意味着所有参股制造商的市场价值以美元计价将下降近5亿美元。”

“由于2023年下半年市场疲软，而上半年则实现了强劲增长，因此，实际出货量同比增长1.4%，总价值（按不变美元计算）增长了6.5%，这主要得益于交付机器价值的提高。全球出货量的整体下滑并非均匀分布于各个产品领域，尤其是在地域和矿产领域。”

劳动力短缺

这种情况与建筑设备行业有相似之处，后者预计在2024年也将出现下滑，但下滑的起点较为健康。这两个行业的另一个共同点是都面临着技术工人短缺的问题。

总部位于美国的 Tomahawk Construction 公司正在佛罗里达州那不勒斯开发土地，计划建造一个占地 700 英亩的新住宅社区，但其所有者 Scott Lyons 透露：“我们真的很难找到人来开运货的卡车。”

解决这个问题的方法之一是利用科技。Tomahawk Construction公司正在使用Teleo公司的技术，该公司为重型设备开发自主操控技术，以解决Tomahawk的劳动力短缺问题。Teleo公司可以为任何品牌、型号和年份的重型设备加装其技术，使其能够远程自主操作。

“我是世界上第一个同时操控多辆铰接式自卸车的操作员，”Tomahawk公司的机械操作员Max Bogacz说道。具体来说，他通过远程操控系统，在40英里外的迈尔斯堡指挥中心，同时操控着位于那不勒斯工地的三辆配备Teleo系统的铰接式自卸车（ADT）。

博加茨在40英里外的指挥中心远程操控三辆配备Teleo系统的铰接式自卸卡车（图片：Teleo）。

Tomahawk公司最近成为首家在其机器上应用Teleo自主功能的客户。这意味着，当机器设置为自主模式时，它们可以自行执行一些常规的重复性任务，例如将物料从一个地点运送到另一个地点。如果遇到自主技术尚无法完全处理的复杂任务，机器会等待操作员，此时Bogacz会接管机器。Bogacz只需按下一个按钮即可在两台机器之间切换。

自动ADT

另一个面向该行业的科技合资企业由四家公司联合发起，他们希望该合资企业能够确保矿产和骨料行业采石作业的效率和竞争力，使其在未来保持竞争力。

Chepstow Plant International (CPI)、Bell Equipment、技术平台专家 xtonomy 和全球材料解决方案公司 Sibelco 等公司正在合作生产自动铰接式自卸车 (ADT)。

该项目的启动仪式在英国德文郡的 Sibelco 采石场举行，并在实际的采石场环境中全面演示了新的自主解决方案。

互动演示重点介绍了车载硬件和软件技术，包括雷达传感器、GPS、多通道通信系统和车载处理硬件。xtonomy 已将这些技术集成到标准的 B40E 自卸车中，打造出一款可实现自动驾驶的线控 B40E 解决方案。

Teleo 为 Tomahawk 铰接式自卸车和挖掘机提供支持（图片：Teleo）

据称，该组合可提供自主驾驶功能，其导航系统可规划 ADT 路径，并预测性地控制车辆在整个采石场周围的行驶。

该试点计划旨在证明其在减少车辆事故和后续事故方面的潜力，并提高现有员工的技能，以进一步支持采石场的未来运营。

自主式自卸车应能在工作日内持续运行更长时间，提供精准的卸料结果，并确保现有采石场轮班模式能够得到优化调整，从而提高生产效率。此外，还能延长零部件寿命，减少车辆磨损，进而提升采石场的资产可用性。

“我们预计，采用这项业内首创的自主式自卸车解决方案将带来诸多益处，”采石场所有者Sibelco旗下Kingsteignton集群的运营总监Ben Uphill表示。“矿产和骨料行业必须拥抱技术，以此不断改进日常运营并降低成本。”

行业巨头卡特彼勒最近发布了 2023 年年度报告，其中显示，其资源行业部门（包括采石和采矿设备）的销售额为 136 亿美元，比 2022 年增长了 10%。

该OEM厂商还在报告中提及了该行业的一些亮点。其中包括：十年来，其630多辆大型矿用卡车在全球范围内实现了自主运营；与CRH扩大了客户电气化合作，以推进70至100吨级电池电动非公路卡车和充电解决方案的部署；以及展示了其首款具备半自动驾驶功能的电池电动地下矿用卡车原型。

运输重物

Rokbak表示，客户反馈通常非常集中在设备的可靠性上（图片：Rokbak）

科技当然会在采石和采矿设备的未来发展中发挥重要作用，但展望未来，承包商和项目业主也必须关注当下，确保这些机器一如既往地高效生产。

Rokbak公司高级产品经理斯科特·波洛克表示，客户反馈大多集中在如何打造一款能够满足现代工地需求的可靠作业车辆上。“归根结底，”他说道，“客户想要的是一款能够高效运转、停机时间短、经济实惠、易于操作且生产力高的运输车。”

Rokbak 自卸车注重性能，这得益于其重型车轴、传动系统减速齿轮和差速锁的组合。与大多数铰接式自卸车一样，Rokbak RA30 和 RA40 的所有三个车轴均保持全时四驱，从而增强牵引力，并减少传动系统磨损和车轮打滑。

两款机器都配备了变速器缓速器，其中 RA40 配备了可变缓速器，提高了操作员的控制水平，在非常陡峭的斜坡上牵引时尤其令人放心。

这些机器的牵引力令人印象深刻，RA30 的发动机功率为 276kW，在 1400rpm 时最大扭矩为 1880Nm，而它的大哥 RA40 的发动机功率为 331kW，在 1300rpm 时最大扭矩为 2255Nm。

Rokbak 欧洲、中东和非洲地区销售经理 Kenny Price 表示：“扭矩和轮辋拉力是我们设计卡车时重点关注的方面。卡车满载时需要有足够的扭矩和拉力才能高效行驶。”

除了卡车，大型挖掘机在这个领域也扮演着关键角色。近日，瑞士公司Steinbruch Mellikon AG宣布，已为其两台服役超过2万小时、逐渐淘汰的长期生产设备添置了一台新的日立建机（HCM）ZX890LCR-7。对于这家位于阿尔高汝拉山脉、始建于1912年的石灰石采石场而言，这项对最新技术的投资意义重大。

四家公司正在合作研发一款自动驾驶自动转向架（图片：CPi）

Steinbruch Mellikon AG 的总经理 André Schärer 负责整个运营，作为决策过程的一部分，他安排公司首席操作员 Giuseppe Lavorato 前往德国试用同一款机型。“像 Giuseppe 这样经验丰富的操作员对机器感到满意非常重要，这样他之后就不会有任何抱怨了。”他说道。

Steinbruch Mellikon AG成立于1988年，现由Umbricht Holding AG、Kalt Holding AG和Guido Kalt共同拥有。该公司拥有从Mellikon采石场开采优质侏罗纪石灰石的许可证，有效期至2026年。

ZX890LCR-7 负责将爆破后的岩石装入现场的两辆铰接式自卸车或刚性自卸车之一。该现场的破碎筛分厂每年处理 40 万至 50 万吨物料，将其加工成各种规格的产品，用于广泛的用途。

毫无疑问，科技正在改变这个行业，而且这种影响只会加速。卡特彼勒早在2023年就宣布，其自动驾驶卡车已行驶超过2亿公里，运输超过55亿吨货物，且无一人受伤——如今，这些数字还会更高。人工智能的出现将在这个行业发挥重要作用，并使自动驾驶机器的效率空前提高。

“人工智能将彻底改变我们与机器交互的方式以及系统间接口的设计。它令人着迷，而且变化速度极快，”卡特彼勒首席信息官兼IT高级副总裁杰米·恩斯特罗姆表示。这确实值得我们拭目以待。