Камаз разработает карьерный самосвал грузоподъемностью 220 тонн

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

По словам эксперта Дубинкина каждый год российские компании покупают до 1000 ед. карьерных самосвалов грузоподъемностью 90–400 т, при этом прогнозируется 30-процентный рост данного сегмента (каковой укладывается в пятилетний цикл). В целом интерес к карьерным самосвалам в Российском ТЭК имеется, но у Caterpillar, Komatsu, Terex попытки наладить производство такой спецавтотехники в нашей стране не удалось.

Кстати, КАМАЗ намеревается не воспроизводить белорусскую технику, но двинуться дальше – к созданию беспилотных карьерников, да еще на электроприводе! При этом мнения экспертов полязированы: от полного скепсиса, до полного одобрения.

Такие карьерные самосвалы позволяют (пока в теории – авт.) значительно повысить безопасность и энергоэффективность вывозной работы в карьерах, тем самым, повышая рентабельность добычи полезных ископаемых на открытых карьерах.

Замена ДВС (дизеля – авт.) на карьерных самосвалах накопителями энергии (электрохимическими аккумуляторами и(или) конденсаторами дает существенную экономию на ГСМ, а также кардинальным образом сказывается на экологической обстановке в карьерах (из-за которой при эксплуатации на традиционном дизеле их даже приходится временно закрывать для проветривания – авт.). Применение накопителей позволяет снизить затраты на обустройство карьера (монтаж сети) и не должно вызвать проблем при эксплуатации при неблагоприятных погодных условиях в отличие от контактной сети. Кроме того, возможна реализация концепции полностью автоматизированного (беспилотного) движения самосвалов в карьере и оптимизации их движения при выполнении транспортной задачи по определенному маршруту. Это возможно за счет применения оптимальных законов управления в беспилотном режиме движения путем программного управления тяговыми двигателями.

По мнению Мордовцева, беспилотные карьерные самосвалы – правильный путь, поскольку один оператор сможет управлять сразу 3–4 такими машинами. Кадаков добавляет, что в условиях карьера реализовать беспилотные намного проще, так как туда не допускается другой транспорт и имеется возможность поставить дополнительные метки для облегчения автоматики управления.
По словам Дубинкина, проект 125-тонного карьерника КАМАЗ продвинулся весьма далеко – с партнерами идет этап создания рабочей конструкторской документации. При этом в новом самосвале будет использоваться немало импортных комплектующих, например, для автоматизированного управления движением, но рама, ходовая часть, грузовая платформа и силовое электрооборудование, конечно, будут отечественными.

По словам Дубинкина, на предварительные испытания 125-тонник КАМАЗ должен попасть до конца текущего года, что стало бы весьма символично, так как в 2021-м исполняется 60 лет с того момента как БелАЗ построил свой первый опытный образец советского карьерного самосвала (МАЗ-525 – авт.).

К слову сказать, до КАМАЗа среди отечественных производителей свои силы в карьерной технике уже пробовали ЧСДМ (завод им. Колющенко, шарнирно сочленённые самосвалы ВДС-16 и ВДС-25) в начале 2000-х и ТОНАР из подмосковного Губино.

Участники проекта

Первый – быстрый анализ, а результате которого идёт разработка на ранней стадии, в которой проверяется обратная реакция.

Как одна из мер снижения экологического воздействия на среду предполагается комплектовать беспилотники КАМАЗ криогенными бортовыми топливными системами (КБТС) работающих на метане. В том же КубТУ в 2020 году начата разработка импортозамещающего комплекта автоматики (КА) для КБТС, обеспечивающих эксплуатацию карьерных самосвалов в двухтопливном (газодизельном) режиме и системы испарения (регазификации) сжиженного природного газа (СПГ) в КБТС.

Кстати, а что там с рынком?

Конкуренты дрожат от импортозамещения?

Автономные ТС используемые в карьерах уже выходят за рамки опытной эксплуатации. Этому способствует закрытая территория, на которой проще вести исследования и настройку систем, лидаров, радаров, УЗ-датчиков, камер кругового обзора и оперативно вносить коррективы в программный пакет. Используемые аппаратные системы связи и навигации у всех одинаковые: УКВ-связь, LTE, Wi-Fi 4G или 5G, спутниковая связь ГЛОНАСС или GPS, а также инерциальная система.

Подразделение Volvo Trucks тестирует в Швеции, в карьере Викан-Кросс (Гётеборг) 8 карьерных 15-тонных гибридных электросамосвалов HX 02, 70-тонного экскаватора EX1 и одного погрузчика LX1 с гибридным двигателем.

Компания Caterpillar Inc. ведёт разработку автономных машин грузоподъёмностью до 240 тонн и получает много заявок от заказчиков на дооборудование своего парка самосвалов беспилотной технологией. В сравнении с обычными грузовиками автономные самосвалы работают дольше в среднем на 2,5 часа в день, а затраты на оборудование составляют порядка US$ 200 тыс.

В 2017 году концерн Liebherr заявил, что его техника будет совместима с автономной платформой управления и контроля Mobius от Autonomous Solutions, Inc.

В середине 2018 года японская Hitachi Construction Machinery Co. также заявила о намерении перевести карьерные самосвалы на беспилотное управление.

Инженеры компании Komatsu LTD создали систему управления беспилотными моделями техники FrontRunner AHS (Autonomous Haulage System), которая работает с помощью подключения к LTE сетям. Новинка уже успешно прошла испытания на одном из полигонов в Америке, а именно в Тусоне, штат Аризона. Японские представители заверяют, что с помощью их автоматизированных нововведений (концепте Komatsu IAHV) удастся добиться конвейерной точности при транспортировке различного рода земляных пород и ископаемых.

Ещё нам известен 30-тонный концепт Scania AXL, чей показ состоялся в октябре 2019 года на на корпоративном шоу TRATON GROUP’s Innonation Day концерна TRAXON.

Китайская компания SANY Heavy Equipment’s в прошлом году начала эксплуатацию 30-тонных автономных электросамосвалов SKT90E внедорожного габарита, которые рассчитаны на эксплуатацию в районах высокогорий (до 4000 м над уровнем моря) или в районах, где высок риск оползней.

Другой китайский производитель NHL в октябре 2020 года отгрузил в Монголию сразу 10 автономных 91-тонных самосвалов NTR100A (бывш. Terex TR100).

Ставки растут быстрее желаний

Основная часть горнодобывающих предприятий России имеют в своём парке карьерные самосвалы БелАЗ грузоподъёмностью 90; 130; 160; 180; 220; 240; 290; 320; 360 и даже 450 тонн. Причём только в Кузбассе сконцентрировано более 2500 единиц карьерной техники.

Сколько это будет стоить?

Период производства единицы продукции должен составить до 10 в год при потенциальном спросе в 100 единиц. Оптовая цена определена в 132 млн, а розничная – 200 млн руб. для 220-тонных самосвалов.

В процессе моделирования финансовых показателей учитывалось, что выпуск продукции начинается после завершения работ по НИОКР и валовой объём продаж на конец 2027 года должен составить 2 млрд руб., где чистая прибыль – 530 млн рублей. Окупаемость проекта должна составить 83 месяца, при этом планируется создать лишь 30 рабочих мест, что говорит скорее о рачительности, чем о желании поскорее освоить фонды.

Очевидны ли выгоды?

Современные луддиты уже не ломают технику, как в позапрошлом веке, а лишь ворчат лёжа на диване. Что же даёт столь мощный напор технической революции?

Мы живём во время смены технологического уклада. К примеру, именно таким стало появление автомобиля в конце ХХ века. Затем пошёл эволюционный цикл с оттачиванием ключевых компонентов. Сюда входят ДВС, КП, РК, КОМ, мосты и подвеска, кабина, кузов и пассивная безопасность.

Далее идёт революционный скачок, целью которого становится нулевой выхлоп, снижение смертности до 0, снижение эксплуатационных затрат, рост пропускной способности дорог в 3-4 раза. В заключении это должно принести рост скорости перемещения людей и грузов в 3 раза. Это решается за счёт внедрения 4 столпов: автономного движения, электрического или водородного транспорта, 100-процентной энергоэффективности и связи автомобиля со средой.

Другие доказанные эффекты от внедрения беспилотной техники очевидны: снижение аварийности, простоев, расхода ГСМ и зарплат; увеличение производительности 24/7, скорости, загрузки; и наконец (что очень важно для человека) – возможность эксплуатации машин, в особо экстремальных либо вредных условиях работы.

При работе в карьерах попутно решается три глобальных задачи: снижение себестоимости добычи полезных ископаемых, снижение негативного влияния человека на эффективность бизнеса и минимизация порчи транспорта (человеческий фактор).

У КАМАЗ-65805 с колёсной формулой 10х6 все три задних моста – ведущие. Первые две оси и последний задний мост – управляемые. Рулевая формула 1–2–0–0–5 при большей кубатуре и габаритной длине, обеспечивает маневренность, сопоставимую с автомобилями с колёсной формулой 8х4 (рулевая формула 1–2–0–0). Кроме того, подруливающая задняя ось позволяет повысить манёвренность автомобиля при работе в карьере, на грузовых дворах или промышленном строительстве.

Нагрузка на ведущие оси составляет 72,4% от полной массы. Иными словами, увеличенный до значения 0,72 коэффициент сцепной массы КАМАЗ-65805 даже выше, чем у традиционных самосвалов 8х4, и вплотную подходит к показателям самосвалов с колёсной формулой 6х4. В снаряжённом состоянии нагрузка на передние две оси в целом составляет 12 т, а на задние три оси – суммарно 15 т.

Привод 10х6 вкупе с гидравлической подвеской согласно замыслу должен обеспечивать высокие показатели проходимости автомобиля, в том числе по мокрой или заснеженной дороге внутри карьера с максимальным уклоном 22% (12,4 º).

Подъёмная ноша

Днище и стенки самосвальной установки из специальной стали увеличенной толщины рассчитаны на крупнокусковую породу. Подъём самосвальной платформы на угол 50º, обеспечивает эффективную разгрузку. Задний откидной борт с верхней осью вращения обеспечивает приличный зёв для сваливания крупных смёрзшихся или слипшихся грузов. В холодное время обогрев кузова выхлопными газами предохраняет подъёмный механизм и платформу от промерзания зимой. Важное нововведение в самосвале – система контроля перегруза.

Специальный защитный козырёк над кабиной соответствует стандартам пассивной безопасности для специальной техники ROPS и FOPS – защита кабины от падения скальной породы и при опрокидывании машины. Согласно Правилам ЕЭК ООН № 58 обязательным для всех грузовых автомобилей на самосвале предусмотрено заднее противоподкатное защитное устройство (ЗПЗУ), которое в обычных карьерных самосвалах внедорожного габарита не используется.

нагрузка на первую и вторую оси;
нагрузка на задние мосты

нагрузка на первую и вторую оси;
нагрузка на задние мосты

Всё только начинается…

Рачительному хозяину штурмовщина с ковырянием мёрзлой породы не особо выгодна. Производительность в лютую стужу всё равно низкая, а повышенный износ узлов, агрегатов и оборудования на запредельных температурах грозит преждевременными тратами на дополнительное обслуживание и ремонт.

Челны хотят перекрыть Минску экспортный кислород?

По словам Дубинкина, анализ показал: каждый год российские компании покупают до 1 тыс. карьерных самосвалов грузоподъемностью 90–400 т, при этом прогнозируется 30-процентный рост спроса (уточним, что он цикличен, с шагом в пятилетку). В целом интерес к карьерникам таков, что Caterpillar, Komatsu, Terex пытались наладить их производство в России, однако дело не пошло.

Российская экономика идет в сторону огосударствления, и, если КАМАЗ говорит, что готов выйти на данный рынок, это означает одно: появился госзаказ.

Вкалывают роботы…

Для 220-тонника концепции силовой установки пока нет — там применят опыт, наработанный на его более легких собратьях.

По мнению Мордовцева, беспилотные карьерные самосвалы — это правильный путь, поскольку один оператор может управлять 3–4 машинами. Кадаков добавляет, что в условиях карьера реализовать беспилотные намного проще: туда не допускаются посторонние и другой транспорт, есть возможность поставить дополнительные метки для автоматики управления.

По словам Дубинкина, со 125-тонником КАМАЗ с партнерами продвинулся очень серьезно — идет этап создания рабочей конструкторской документации. Наш собеседник признает, что в новом самосвале будет немало импортных комплектующих, например для беспилотного управления движением, а свое — рама, ходовая часть, грузовая платформа и силовое электрооборудование.

Судя по всему, большие надежды возлагают на 220-тонник. Объяснить это можно тем, что основная тенденция карьерных перевозок — увеличение грузоподъемности. Особенно эффект заметен на больших месторождениях, экономия на транспортных расходах составляет до 25%. Идеологи камазовского 220-тонника уже подсчитали, что один такой гигант обойдется покупателям в 200 млн рублей. Срок окупаемости проекта по разработке — 2–3 года, в зависимости от того, сколько самосвалов продадут в 2024–2025-х. По предварительным планам, в 2023-м КАМАЗ должен построить одну машину, в 2024-м — 3, в 2025-м — 5, в 2026-м — 10, в 2027-м — 15. Как говорится в техзадании, потенциальный спрос после выхода на полную производственную мощность — 100 единиц в год.

По словам Дубинкина, на предварительные испытания камазовский 125-тонник должен выйти до конца текущего года. Это было бы символично: в 2021-м исполняется 60 лет, как БелАЗ построил первый опытный образец советского карьерного самосвала.

КАМАЗ начинает борьбу за рынок карьерной техники: уже представлены опытные образцы самосвалов "Атлант", идет проектирование семейства "Юпитер" грузоподъемностью более 100 тонн. Заявлена и цель – вытеснение БЕЛАЗа с российского рынка.

Первый "Атлант" был представлен еще в прошлом году – пятиосный самосвал дорожного габарита КАМАЗ-65805 с полной массой 87 и грузоподъемностью 60 тонн. В апреле нынешнего года появился его "старший брат" КАМАЗ-65807 грузоподъемностью 65 тонн при полной массе 90 тонн. Он имеет такую же колесную формулу 10х6 с тремя управляемыми осями (первой, второй и пятой), но значительно шире – 3500 мм против 2530 мм.

Фото ПАО "КАМАЗ"

Оба "Атланта" оснащены новыми 12-литровыми дизельными двигателями КАМАЗ-910.10 (Р6, Евро-5), но разной мощности – 500 и 550 лошадиных сил. Коробка передач – гидромеханическая 7-ступенчатая. Кабина – последнего поколения К5. Оба самосвала собраны как Autonomous Ready, то есть готовы для превращения в беспилотники, остается лишь установить элементы машинного зрения, сенсоров, связи и блок принятия решений.

Фото ПАО "КАМАЗ"

Вообще "Атлант" – это целое семейство карьерных самосвалов с колесными формулами 8х4 и 10х6 и грузоподъемностью от 45 до 70 тонн. Первым запустить в серийное производство планируется 60-тонник, причем уже в 2022 году.

Но если "Атланты" – это, по сути, увеличенные в размерах обычные КАМАЗы с усиленной конструкцией, то перспективная линейка "Юпитеров" – это уже настоящая карьерная "классика", напрямую бросающая вызов самосвалам БЕЛАЗ.

Фото официального сайта президента Республики Татарстан

Вот таким будет КАМАЗ "Юпитер" грузоподъемностью 125 тонн. Это фотография плаката, который демонстрировался на площадке опытно-промышленного производства НТЦ во время недавнего посещения завода председателем правительства РФ Михаилом Мишустиным. Никакой официальной информации по этой машине КАМАЗ не предоставил, в отчетах о визите премьера "Юпитер" даже не упоминался – видимо, пока это секретная разработка.

Скриншот из Технического задания на выполнение комплексной научно-технологической программы проекта по теме: "Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 т (проект "ЮПИТЕР")"

Из других источников известно, что семейство "Юпитеров" сегментировано на классы по грузоподъемности: 90-100 тонн и 125-150 тонн (конкуренты белорусских БЕЛАЗ-7557/7558 и БЕЛАЗ-7513 соответственно). Карьерные самосвалы КАМАЗ "Юпитер" смогут работать как в обычном, так и беспилотном режиме. Они будут унифицированы между собой – предусмотрены единая платформа и компонентная база. Двигатели – дизельные или газовые (метан).

Скриншот из Технического задания на выполнение комплексной научно-технологической программы проекта по теме: "Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 т (проект "ЮПИТЕР")"

Особняком стоит "Юпитер" грузоподъемностью 220-260 тонн. Это будет роботизированный бескабинный карьерный самосвал челночного типа, то есть с возможностью передвигаться вперед и назад без разворота. Он может быть оснащен как дизелем в сочетании с электрической трансмиссией, так и электрохимическими накопителями энергии (батареями).

К разработке этого проекта привлечены лучшие технические вузы России – Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф.Горбачева (КузГТУ) и Московский государственный технический университет им. Баумана (МГТУ). По данным Института энергетических исследований РАН, проект получил финансирование из федерального бюджета в размере 250 млн российских рублей (примерно 3,5 млн долларов). Еще 75 млн рублей (1 млн долларов) поступит из внебюджетных фондов.

Скриншот из Технического задания на выполнение комплексной научно-технологической программы проекта по теме: "Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 т (проект "ЮПИТЕР")"

В настоящее время уже завершена разработка эскизного облика челночного "Юпитера". До конца нынешнего года должны быть готовы технические проекты, в 2022-м – создан и испытан программно-аппаратный комплекс для самосвала-робота и цифровой системы диспетчеризации, на 2023 год запланированы изготовление опытного образца самосвала-беспилотника и проведение его испытаний.

Затем должно начаться серийное производство беспилотных карьерных самосвалов челночного типа. В 2024 году будет выпущено не менее 3 шт.; в 2025-м – не менее 5 шт.; в 2026-м – не менее 10 шт.; в 2027 году – не менее 15 шт. Потенциальный спрос на беспилотные самосвалы-челноки проекта "Юпитер" после выхода на полную производственную мощность прогнозируется на уровне 100 единиц в год. Уже сейчас на самосвалы "Юпитер 220" есть предзаказ от крупных российских компаний, добывающих уголь: АО ХК "СДС-Уголь" готово закупить 75 единиц, СУЭК – 125 единиц.

Что касается ценообразования, маркетологи приводят такие цифры. Средняя рыночная цена на самосвалы БЕЛАЗ-7530 грузоподъемностью 220 тонн составляет 175 млн российских рублей (примерно 2,43 млн долларов). Цена на самосвалы такой же грузоподъемности брендов Liebherr, Comatsu, Hitachi – 245 млн российских рублей (3,41 млн долларов). КАМАЗ при серийном выпуске планирует выйти на уровень 200 млн российских рублей (2,78 млн долларов) за один самосвал "Юпитер 220". Таким образом, несмотря на инновационность техники (бескабинное автономное транспортное средство) цена будет располагаться в сегменте БЕЛАЗа – самом массовом сегменте рынка.

Скриншот из Технического задания на выполнение комплексной научно-технологической программы проекта по теме: "Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 т (проект "ЮПИТЕР")"

Если говорить о географии поставок, то КАМАЗ не скрывает: цель на первом этапе – выход на российский рынок и полное вытеснение с него БЕЛАЗа и китайских производителей; цель на втором этапе – выход на зарубежные рынки. Такая информация содержится в Техническом задании на проект "Юпитер", под которым в том числе должна стоять и подпись заместителя генерального директора ПАО "КАМАЗ" – директора по развитию И.Ф.Гумерова.

Фото ОАО "БЕЛАЗ"

Но если КАМАЗ сейчас только проектирует беспилотные карьерные самосвалы, то БЕЛАЗ уже включил в программу серийного производства роботизированные самосвалы двух семейств грузоподъемностью 90 (БЕЛАЗ-7558R) и 130 тонн (БЕЛАЗ-7513R). Такие машины, созданные на основе серийных образцов, уже работают как в России, так и в Беларуси. Пока с кабинами, но уже в беспилотном режиме. Создали в Жодино и первый образец электрического самосвала на аккумуляторных батареях – БЕЛАЗ-7558E грузоподъемностью 90 тонн. Мы о нем рассказывали.

Фото официального сайта президента Республики Татарстан

Возвращаясь в КАМАЗу, добавим, что в семействе "Юпитер" запланирован также беспилотный самосвал-челнок грузоподъемностью 30 тонн. Он получил индекс 6559. У БЕЛАЗа автономных самосвалов такого класса пока нет. Но роботизировать, например, серийные 32-тонники БЕЛАЗ-7544 для белорусов труда не составит, были бы заказы.

Фото официального сайта президента Республики Татарстан

Еще одна перспективная новинка ПАО "КАМАЗ" – внедорожный самосвал с шарнирно-сочлененной рамой "Геркулес" грузоподъемностью 40 тонн при полной массе 75 тонн. М.Мишустину 3 июня продемонстрировали его опытный образец без кабины. Но, возможно, ему она также не понадобится.

Фото ПАО "КАМАЗ"

КАМАЗ уже пытался наладить выпуск самосвалов такого типа пять лет назад совместно с южноафриканской компанией Bell, однако дальше изготовления ограниченной партии с российскими платформами дело не пошло.

Фото НОЦ "КАМАЗ-БАУМАН"

Тем не менее КАМАЗ в настоящее время планирует наладить выпуск целого семейства самосвалов с шарнирно-сочлененной рамой, предназначенных для работы в тяжелых условиях. При этом "Геркулесы" проектируются как с колесной формулой 6х6, так и 4х4; как в обычном исполнении, так и в беспилотных вариантах. Такие машины могут использоваться в условиях сверхтяжелого бездорожья, характерного как для отсыпки дорог, так и для вскрышных работ на новых месторождениях полезных ископаемых.

И здесь КАМАЗ может стать конкурентом БЕЛАЗа, в продуктовой линейке которого есть самосвалы повышенной проходимости с колесной формулой 6х6 и грузоподъемностью 27 (МОАЗ-75041), 36 (МОАЗ-7506) и 50 тонн (МОАЗ-75035). Все три выпускаются на Могилевском автозаводе, который входит в состав "БЕЛАЗ-холдинга".

Что можно сказать в заключение? Глобальность амбиций руководства ПАО "КАМАЗ" не новость (российский производитель взялся за разработку шасси для стратегических ракетных комплексов, активно осваивает рынок пассажирской техники, занялся выпуском электробусов). Стремление создать собственное производство карьерных самосвалов для России, разрабатывающей колоссальные запасы природных ресурсов, не удивительно. Да и конкуренция для БЕЛАЗа – это привычно. Хотелось бы только, чтобы конкуренция шла в равных условиях.

Читайте также: