5 октября 2021

Управляем техникой в карьерах на расстоянии. Обзор отечественных разработок

Технологии беспилотного управления машинами в горнодобывающей отрасли развиваются очень активно. В этой статье мы поговорим о решениях по автоматизации работы в карьерах, которые предлагают отечественные компании

Зачем нужны «безлюдные» технологии? Во-первых, на горных предприятиях, несмотря на прогресс, случаются аварии с тяжёлыми последствиями. И все же будет лучше, если в беду попадет автономная машина, в которой нет оператора. Во-вторых, многие карьеры и разрезы находятся в отдаленных местах с непростым климатом. Для человека, много часов управляющего огромной машиной, сложные погодные условия, пыль и грохот, загазованность — дополнительные нагрузки. А робот после десятков часов работы так же внимателен и точен, как в начале смены.

В данном обзоре мы рассмотрим, чего добились в развитии беспилотных технологий и дистанционного управления отечественные предприятия.

КАМАЗ. Решения для самосвалов

В конце 2020 г. стартовал проект ПАО «КАМАЗ», получивший название «Юпитер», по разработке семейства роботизированных карьерных самосвалов грузоподъёмностью 30–220 т как с традиционным управлением, так и в беспилотном исполнении. Подробностей об устройстве системы автономного управления компания пока не публикует, но очевидно, что будут использованы наработки по безлюдным технологиям из других проектов предприятия. Сроком появления первого самосвала линейки «Юпитер» называют 2023 г.

Прототип самого большого самосвала КАМАЗ из линейки «Юпитер» (220 т)Источник фото: kamaz-bauman.bmstu.ruПрототип самого большого самосвала КАМАЗ из линейки «Юпитер» (220 т)

На выставке Комтранс 2021 производитель показал шарнирно-сочлененный самосвал КАМАЗ-6561 «Геркулес» г/п 40 т, разработанный совместно с МГТУ им. Баумана. Это беспилотный автомобиль, оборудованный комплексом ADAS 5-го поколения («Интеллектуальные системы помощи водителям») с радарами, лидарами, видеокамерами, устройством многоканальной связи, системой позиционирования ГЛОНАСС. Также модель является «последовательным гибридом», т.е. электромобилем, для зарядки которого не требуется внешняя сеть. Начало продаж модели намечено на 2024 г.

Продажи самосвалов «Геркулес» стартуют с 2024 годаИсточник фото: kamaz.ruПродажи самосвалов «Геркулес» стартуют с 2024 года

Упомянем и другие беспилотные проекты КАМАЗа, не относящихся напрямую к карьерной технике. Это проект «Ермак» по созданию автономных грузовиков на базе КАМАЗ-43118 для перевозки грузов на участки газонефтедобычи. Испытания в условиях Крайнего Севера в 2020 г. прошли успешно. Караван из трёх машин под управлением интеллектуального автопилота проехал без аварий 2 500 км. Машины были оснащены навигационной спутниковой системой, лидарами, радарами, средствами связи Wi-Fi.

Проект «Континент» предполагает создание «безлюдного» автопоезда для дальнемагистральных перевозок. Грузовик сможет сам двигаться по прямой, перестраиваться, останавливаться перед препятствиями, поддерживать скоростной режим при движении в колонне.

Другие отечественные компании пока используют автоматизацию управления более низкого уровня.

ЧЕТРА. Дополнение для серийного бульдозера

Управлять ЧЕТРА Т15 можно удалённо (до 1 км)Источник фото: chetra.ruУправлять ЧЕТРА Т15 можно удалённо (до 1 км)

Так, компания «Промтрактор» выпустила бульдозер ЧЕТРА Т15 с дистанционным управлением. Покупатель планирует использовать эту машину на участках, где есть опасность провалов грунта. Условием заказа была возможность установки системы дистанционного управления на серийный бульдозер без серьезных конструктивных изменений, обеспечение дальности управления до 1 км и внедрение алгоритмов безопасности при нештатных ситуациях.

Специалистами производителя все эти задачи были реализованы. Оператор может управлять бульдозером как в пределах прямой видимости, так и удалённо. Система видеообзора позволяет видеть «картинку» на 360º вокруг машины, а пульт — принимать ту же информацию, которую видел бы оператор в кабине. В перспективе «Промтрактор» планирует расширять линейку бульдозеров с дистанционным управлением, установив систему на ЧЕТРА Т35 и Т40.

ДСТ-Урал. Управление с помощью смартфона

По просьбе заказчика «ДСТ-Урал» оснастит любой из своих бульдозеров дистанционным управлениемИсточник фото: tm10.ruПо просьбе заказчика «ДСТ-Урал» оснастит любой из своих бульдозеров дистанционным управлением

В 2020 г. предприятие «ДСТ-Урал» внедрило систему беспилотного управления бульдозером через мобильное приложение, которое доступно для Android и iOS. С помощью смартфона можно управлять ходом бульдозера и его навесным оборудованием даже с демонтированной кабиной, что удобно для погрузки машины на трал. «ДСТ-Урал» по просьбе заказчика оснащает любую из своих моделей бульдозеров дистанционным управлением с помощью смартфона.

Отметим, что система удаленного управления машинами ДСТ-УРАЛ с помощью пульта стала доступна на рынке ранее. Дальность работы — до 2 км.

ЧТЗ. Подготовка к серийному производству

Бульдозеры Б11Э пройдут испытания и сертификацию до конца текущего годаИсточник фото: chtz-uraltrac.ruБульдозеры Б11Э пройдут испытания и сертификацию до конца текущего года

В середине 2021 г. завод «ЧТЗ-Уралтрак» объявил о сборке опытно-промышленной партии компактных бульдозеров Б11Э с дистанционным управлением и электромеханической силовой передачей. Машины управляются джойстиками, а также с пульта удаленно. На беспилотную технику заказы пока не принимаются. До конца года бульдозеры должны пройти испытания и сертификацию. Видимо поэтому предприятие пока не сообщает подробностей об устройстве дистанционного управления.

БЕЛАЗ. Испытания беспилотников продолжаются

До 2/3 продукции ОАО «БЕЛАЗ» реализуется на российском рынке, работы по безлюдным технологиям вождения ведутся в коллаборации с российской ГК «Цифра». Поэтому в данном обзоре справедливо будет упомянуть о разработках и данной компании. В сфере внедрения беспилотного управления БЕЛАЗ продвинулся гораздо дальше остальных отечественных участников рынка.

В 2019 г. на угольном разрезе, принадлежащем ООО «СУЭК», начались испытания двух беспилотных карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7513R г/п 130 т. У машин остались стандартные органы управления, и есть система дистанционного управления с пульта. Но главная инновация — возможность автономной работы машины без участия человека. Интеллектуальной системе-роботу задается маршрут, по которому самосвал перемещается и выполняет повторяющиеся операции: загрузка, перевозка, разгрузка.

Для управления карьерным самосвалом БЕЛАЗ-7513R используется высокоскоростная мобильная связь 5GИсточник фото: belaz.byДля управления карьерным самосвалом БЕЛАЗ-7513R используется высокоскоростная мобильная связь 5G

БЕЛАЗ-7513R может двигаться «челноком», т.е. передним и задним ходом, не затрачивая время на развороты. В итоге на 12% сокращаются рабочие циклы, экономится топливо, меньше изнашиваются шины. Робот строит 3-мерную картину местности вокруг самосвала, ориентируясь по сигналам спутниковой навигации, ультразвуковых датчиков, лидаров и радаров. Средняя погрешность не превышает 10 мм. Система распознаёт препятствия и не допустит наезда машины на них. Организует движение всей роботизированной техники центральный процессор: подает команды, когда двум самосвалам нужно разъехаться на перекрестке, и указывает каждому самосвалу оптимальную скорость движения. Для управления используется высокоскоростная мобильная связь 5G.

Новый беспилотник БЕЛАЗ-7558R грузоподъёмностью 90 тоннИсточник фото: belaz.byНовый беспилотник БЕЛАЗ-7558R грузоподъёмностью 90 тонн

С 2021 г. БЕЛАЗом реализуется следующий этап развития беспилотных технологий. В Беларуси на предприятии по добыче щебня «Ситницкое» проходят испытания двух беспилотных карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7558R г/п 90 т в связке с дистанционно управляемым фронтальным погрузчиком БЕЛАЗ-78250. Самосвалы оснащены бортовым компьютером, оборудованием локального позиционирования, радарами и лидарами, видеокамерами. Для управления используется мобильная связь 5G. Погрузчиком удаленно управляет оператор. Работу экспериментальных самосвалов также удаленно контролируют диспетчеры. На маршруте движения самосвалов установлены видеокамеры. Изображения с них и с видеокамер самосвалов поступают на мониторы диспетчеров. При необходимости диспетчер может взять управление машиной на себя: у него есть руль и педали.

 

Денис Куваев, директор по маркетингу ООО «ЧЕТРА», изложил свой взгляд на перспективы внедрения беспилотного управления в России: «Существенных преград для внедрения дистанционного управления в массовое производство нет: производители уже предлагают решения, а потребители готовы воспользоваться ими.

Если же говорить о роботизации, то для её внедрения потребуется больше усилий: создать цифровые алгоритмы операций применительно к конкретным условиям эксплуатации и выполняемым работам, взаимодействия с другими машинами. Но эта задача технически решаема и тому есть успешные практические примеры: тандем беспилотных самосвала и погрузчика БЕЛАЗ».

 

 

Новости Макси Экскаватор Ру: лучшие материалы и циклы статей

Наша группа в Telegram

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

При перепечатке текста и использовании фотографий обязательна активная ссылка на exkavator.ru

Заметили ошибку? Выделите участок текста и нажмите Ctrl+Enter, чтобы оповестить редакцию сайта.
Оцените, пожалуйста, статью:
Оценивших: 2, оценка: 4,5 из 5
Нам очень важно ваше мнение
4,5
5
4
2
Подписаться на новости
рынка спецтехники
Подписаться