圖為研發人員正在檢查礦用車底部
■ “無人駕駛礦車技術在整個國際來說都是一個高精尖的技術。我們也遇到了技術封鎖的困境，甚至去礦山參觀都被外方拒絕。”
■ “我們完成了國內首臺礦車的研發，把中國智能制造的智能產品帶到了一個新的高度，現在有實力和國際巨頭進行競爭。”
中國兵器北重集團北方股份公司研制的國內首臺110噸NTE120AT無人駕駛電動輪礦車日前成功下線，使我國成為繼美國、日本后第三個涉足礦用車無人駕駛技術的國家。北方股份運用人工智能技術，研發了具備智能導航、精準定位、安全行駛等涵蓋尖端科技的礦車產品，實現了無人駕駛技術的突破。為了從礦車駕駛室里替換下來一位駕駛員，北方股份十幾位工程師用了三年的時間，1000多個日日夜夜，締造了“中國智造”的神話。
運動智能系統 精準控制“大腦”
說到汽車駕駛當然離不開司機，但在北方股份的試車場內，一臺巨大的礦用車穩穩地在測試場行進，駕駛室內卻不見人影，這臺“巨無霸”就是北方股份新研發的NTE120AT無人駕駛電動輪礦車。為了讓這臺無人駕駛礦車盡快進入礦山試運行，工程師們正忙著調試檢測礦車的各項性能。
當筆者小心地踏著3米多高的樓梯，進入這臺“巨無霸”的駕駛室內，一個白色箱子映入眼簾，這就是傳說中控制大家伙的“大腦”——控制柜。它是礦車神經中樞系統的重要部分，負責收集和處理信號。車頂白色架子上裝置的天線高高聳立，探知周圍的環境，收集信息后再回傳到“大腦”中，這個系統可是真正隱藏的黑科技——毫米波雷達。正是這些利用最先進的雷達遙感技術和人工智能系統組合在一起，構成了無人駕駛礦車的整個智能系統。而讓智能系統更加靈活的背后，是一群工程師們奮戰半個多月的成果。
前進、倒車、剎車，前面道路是平坦還是顛簸，有沒有障礙物……所有信息都要一一傳回控制柜進行分析。可當信息綜合在一起回傳控制柜卻又出現了“當機”的情況，無法處理，難題擺在了工程師的面前。“各調各的，大家都能調，可連起來就出現問題。當時，我們四五天沒怎么休息，就是找不到問題所在，解決不了這個問題，后續的工作就要滯后。”北方股份公司電器調試設計工程師張強提起當時的情景仍記憶猶新。
問題出現就要解決。張強和同事們開始每條指令逐一的測試，用示波器、專用軟件來回對比數據，又是幾天“無休眠”的調試，終于找到了問題的癥結。張強回憶道：“因為車是在運動的過程之中，要實時掌握車的數據，指令會非常多。指令太多，系統反應不過來，容易出現“當機”的情況。正常情況下應該是每200毫秒刷新一次系統，我們給的藥方是200毫秒里完成幾百個數據來回傳輸，甚至在關鍵時候20毫秒就要刷新一遍的情況下，保證數據的準確，讓這臺‘大塊頭’可以暢通無阻的行駛。”
打破技術壟斷 創造“全國第一”
目前，北方股份礦用車占據國內80%以上的市場份額，是國內礦用車行業的領軍企業。此次在原有礦車基礎上進一步研制的無人駕駛礦用車，智能控制系統的設計安裝是核心技術重要的轉折點。在沒有任何技術參考的情況下，設計團隊首先想到向已經擁有成熟技術的美國和日本學習，可是沒取到經還吃了閉門羹。說到這段經歷，北方股份無人駕駛礦用車項目經理王逢全介紹：“無人駕駛礦車技術在整個國際來說都是一個高精尖的技術。我們也遇到了技術封鎖的困境，甚至去礦山參觀都被外方拒絕。要做全國第一，就要破解難題，所以我們只能自主研發。”
2015年，NTE120AT無人駕駛電動輪礦車項目正式立項，由12個80后年輕成員組成，團隊踏上了一片空白、一切都靠自己的研發之路。他們走進鞍山、鄂爾多斯、烏海等地的各類大型礦場實地調研，登上人工駕駛礦用車，在復雜、危險的礦場環境中跟著駕駛員了解礦用車作業的全流程，采集大量礦用車行駛數據，記錄各類生產場景……
眼看有了點頭緒，團隊卻又面臨新問題。“團隊組建時有12個人，后來走了三分之一。在當時，人員又不能及時補充，我們剩下的人都要超負荷工作。為了完成這個項目，大家非常努力，齊心協力度過了難關。”王逢全很是欣慰地說。北方股份的8個人干著12個人的活兒，把國外企業10年才能研究出來的技術，用3年時間就攻克下來，創造了奇跡。
實現自主研發 “北方股份”完美逆襲
現如今，在5家國內頂尖產學研機構的協助下，北方股份研發的無人駕駛礦用車在自主駕駛、自動作業、環境感知、行為控制和決策、定位及導航等關鍵技術上，均實現了礦車24小時無人駕駛循環作業。目前，礦車即將赴礦山進行實地運行，為了確保萬無一失，工程師們對礦車進行最后的測試。由于礦區內揚塵較多，常規攝像頭難以發揮作用，礦車采用車載傳感器可依靠激光雷達與毫米波雷達形成雙重保障，使得無人駕駛電動輪礦用車可實現360度無死角感知。
站在新研發的無人駕駛礦用車的樣車旁，僅輪胎高度就有常人身高的兩倍之多，見到實物的人們不自覺有種強烈的壓迫感。北方股份公司產品研究院裝配工藝工程師鄔鵬程調侃：“如果礦用車向你駛來會緊張嗎?為了讓無人駕駛礦車的感應系統更加靈敏，我們工程師們卻要經常體驗。”
礦車設計任務書里面所有的功能，都要在廠內進行測試。不僅是人員，還有一些車輛問題，工程師們都會進行模擬試驗。比如行進時的落石、每一個危險性的突發情況……
只有通過模擬測試，才能夠保證車輛在礦山遇見相同工況時自行解決，雖然危險，但大家必須親身體驗。
近年來，隨著大型露天礦山開采深度逐年下探，坡度大、彎道多的現象逐漸增多，給礦山生產增加難度。同時，礦區無人化運營是加快數字化智慧礦山建設的有效途徑，有助于實現安全生產，降低人工和整車使用成本，提升運行效率。
北方股份無人駕駛電動輪礦用車測試完成后還將改進完善，實現車輛準確行駛與精準停靠，將橫向誤差和航向誤差限制在厘米級別，最終實現礦區作業的高效、安全。隨著智能化時代的到來，北方股份技術實力必須走在前面。
為此，北方股份公司無人駕駛礦用車項目經理王逢全總結：“我們完成了國內首臺礦車的研發，把中國智能制造的智能產品帶到了一個新的高度，現在有實力和國際巨頭進行競爭。我們通過不懈的努力，會生產出更多的智能化產品，填補更多的行業空白，成為礦用車行業的引領者。”
如今的北方股份在礦車領域享譽全球，連續多年入選“全球工程機械制造商50強”，國外市場拓至全球63個國家和地區，位居世界第三。北方股份公司會繼續依托北重集團軍工技術優勢，不斷加快智能化礦車、無人駕駛礦車、混合動力礦車等的研發和應用進度，引領礦車行業發展方向，展示強大的技術實力，在國產化、自主化的進程中闊步前行，用智能制造服務客戶，以忠誠、使命、擔當履行好強軍首責，用“中國制造”展現中國實力。
