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如果社会学家埃弗雷特·罗杰斯今天还活着,他会认识到AHS市场的现状

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小松

如果著名的社会学家埃弗雷特·罗杰斯(Everett Rogers)今天还活着,他会很容易认识到自动运输系统(AHS)市场的现状。

2008年,小松在智利Codelco公司的Gabriela Mistral (Gaby)铜矿和里约热内卢Tinto公司在西澳大利亚州的West Angelas铁矿实施了采矿业首次商业部署自动驾驶卡车。在2008年至2013年间,只有少数几家大型矿业公司在商业上引进了AHS[1]根据技术采用的罗杰斯贝尔曲线,他们被归为“创新者”[2]

自2013年以来,第二波“早期采用者”已经将自动驾驶卡车整合到采矿作业中。尽管自动驾驶汽车在所有超级卡车中仍只占很小的比例,但它的势头正在增强。到2021年,小松预计全球运营的自动驾驶卡车将超过400辆,运输的材料将超过40亿吨。第二波浪潮仍在继续,预计未来两到三年将有显著增长——主要来自已签约的改装车辆。

罗杰斯曲线上的第三类人被称为“早期多数人”,或实用主义者。和前两组人一样,这组人主要分布在加拿大、美国、智利和澳大利亚等发达国家,这些国家的劳动力成本相对较高,而且采矿业都在非常偏远的地方进行。然而,巴西和南非等发展中国家也表现出了兴趣。早期的大多数人会选择AHS,因为它具有降低每吨成本的能力、安全效益,以及现有车队的寿命接近尾声的事实。

根据这一群体的询盘数量,以及现有客户的需求轨迹,小松可以有把握地预测,AHS在未来几年将呈指数增长,而不是线性增长。

AHS的主要驱动因素:每吨成本

根据小松与矿业公司的对话,商业考虑是AHS需求的头号驱动因素。无论重点是提高生产率或资产利用率,还是降低劳动力或维护成本,最终目标总是相同的:降低每吨生产的成本。

在一项关于自动驾驶卡车经济案例的研究中,埃森哲列出了6个财务影响[3]- 4个阳性,2个阴性。

积极的影响是:

  • 更高的机器运行速度使小时/日生产率提高X美元/吨,从而增加产量;
  • 更少的停机时间意味着机器每24小时服务可提高X小时的维护等级,也会带来额外的产量;
  • 将X台设备操作人员移出矿井,降低了人工成本;和
  • 设备操作员的移除减少了X%的住房需求,从而降低了基础设施成本。

负面影响是更高的资本支出成本以及解决设备复杂性的更高的维护人工费。较高的资本支出成本是自主开采只能在矿山寿命极长的矿山中可行的主要原因。

市场的新进入者可以通过观察早期的创新者来衡量生产力的好处。拓拓已经用自动驾驶卡车运送了超过10亿吨的材料。2017年,其自动车队在皮尔巴拉(Pilbara)矿山运输的材料总量中约占25%,尽管当时在其约400支车队中只占20%。平均而言,每辆里约热内卢Tinto自动驾驶卡车在一年的时间里比传统运输卡车多运行700小时左右,装载和运输单位成本降低了15%左右[4]

根据全球研究和咨询公司global Data的一项研究,到2020年,AHS卡车将使澳大利亚铁矿石矿山的运营成本降低0.62美元/吨。[5]根据小松的经验,成熟的矿业公司总能找到提高生产率从而降低每吨成本的方法。新成立的矿业公司有更大的改进空间,可以通过微小的改变获得重大的经济利益。

自动驾驶适合电气化

除了成本,小松越来越多地从客户那里听到的另一个问题是,AHS如何帮助实现可持续发展和脱碳目标。在这方面,自主提供了许多好处。它可以使轮胎寿命提高40%,这意味着最终进入垃圾填埋场的橡胶更少。它还使运营商能够以稳定、一致的方式控制机队,消除或减少突然加速等行为,从而减少排放。

一个不太明显但同样重要的好处是,自主在实现地雷电气化方面可以发挥作用。安永(EY)最近委托进行的一项调查发现,矿业公司越来越多地将电气化作为一种降低成本、改善现场健康和安全并加强其经营许可证的方式[6]

采用电动马达取代内燃机的全电动采矿卡车是该行业的一个明显目标——尽管这在很大程度上依赖于电池技术的改进。目前,矿业公司正通过自动电动卡车(配备电动驱动系统,但使用柴油发动机)拥抱电气化,这种卡车在小松的车队中占据主导地位。

矿业公司越来越感兴趣的另一种电气化方式是有轨电车,在这种情况下,自动驾驶技术可以发挥作用。从技术上讲,有轨电车辅助系统可以很好地容纳手动或自动卡车。然而,自动驾驶汽车提供了手动汽车无法提供的潜在优势,比如能够精确地将受电弓对准架空电源线,显著降低柴油发动机排放。小松正处于电车辅助AHS探索的早期阶段。

新冠肺炎疫情凸显矿工需要降低风险

远程工作的概念由来已久,但冠状病毒大流行迅速引起了人们的兴趣。从一些矿业公司的角度来看,将工人撤出矿区不仅提高了安全水平,还降低了作业其他方面的风险。

虽然新冠疫情和相关的经济危机导致企业控制未来的资本支出,但小松现有的所有客户都表现出了与以前一样的自主决心,市场兴趣只会越来越大。

里约热内卢Tinto再次为自治的好处提供了一个有益的例子。它所有的AHS卡车现在都在800-900英里(1300 - 1450公里)外的珀斯市运行。通过减少飞进飞出(FIFO)工人的数量,该公司节省了航班费用,并降低了负责矿山关键部分的人员(如挖掘机操作员)错过航班、可能导致中断的风险。

另一个好处是,在大城市设有控制中心的公司员工保留率更高,因为员工抓住了提升技能的机会,并在离家更近的地方工作。出于同样的原因,企业发现,在招聘新人才时,它们能够撒更大的网。

预计在2020年代中期,自动驾驶汽车将出现爆炸式增长

AHS增长的一个主要因素是新的改装市场,这是小松在2017年率先推出的,当时小松首次用领跑的AHS改装了里约热内卢Tinto卡车。从那时起,由于老用户希望最大限度地利用老化的车队,改装已成为司空见惯的事。目前该领域约25%的自动驾驶卡车都是经过改装的,而随着现有合同在2020-22年间完成,这一比例将上升至30-40%。随着时间的推移,改装卡车的比例将随着车队的老化而下降,并被出厂的自动驾驶新卡车所取代

小松预计2023-28年将出现爆炸性增长,这段时间正好与大型矿业公司的下一轮车队更换时间重合。一般来说,如果一辆卡车已经运行了15年以上,投资一辆新卡车比改造现有的卡车更经济。

由于采矿业的周期性,我们有可能以相当准确的程度反向预测,并说到21世纪20年代中期,矿业公司将需要退役它们在大宗商品超级周期(2008-12年左右)接近尾声时大举投资的船队。在许多情况下,矿商会将此解读为准备过渡到自动运输系统的信号。

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[1]https://core.ac.uk/download/pdf/56378551.pdf

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Technology_adoption_life_cycle

[3]https://www.asirobots.com/wp-content/uploads/AccentureReport2010.pdf

[4]https://www.riotinto.com/en/news/releases/AHS-one-billion-tonne-milestone

[5]https://roboticsandautomationnews.com/2018/09/10/komatsu-autonomous-trucks-increase-productivity-by-34-percent-says-rio-tinto/19069/

[6]https://www.ey.com/en_gl/mining-metals/will-electrification-spark-the-next-wave-of-mining-innovation

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