Das Sandvik-Übertage-Konzept weist den Weg in die Zukunft

Stellen Sie sich für einen Moment vor, wie der Übertagebau der Zukunft aussehen könnte. Maschinen bewegen sich autonom durch den Tagebau und werden über ein gemeinsames Echtzeit-Datenmodell koordiniert, das sämtliche Maschinen, Funktionen und Schichten umfasst. Fachkräfte befinden sich nicht mehr in oder neben den Maschinen. Stattdessen überwachen sie den Betrieb aus der Ferne und greifen ein, wenn menschliches Urteilsvermögen gefragt ist.

Jeder gebohrte und vermessene Meter, jede aufgezeichnete Vibration und jede generierte Wartungsmeldung fließen zurück in das System. So trägt jede Schicht dazu bei, die nächste noch sicherer, effizienter und produktiver zu machen.

Für Sandvik ist dies die Richtung, in die sich der Übertagebau unter dem Einfluss verschiedener Entwicklungen bewegt – darunter das Bestreben der Branche, den Aufenthalt von Personen im Gefahrenbereich auf ein Minimum zu reduzieren, der Mangel an qualifizierten Bedienern und die zunehmende Bedeutung der Elektrifizierung. Die neue autonome, batterieelektrische Übertage-Konzeptmaschine von Sandvik zeigt so deutlich wie nie zuvor, wie diese Zukunft in der Praxis aussehen könnte.

Patrick Murphy, President Mining bei Sandvik, erklärt: „Seit Jahren gestaltet Sandvik mit seiner AutoMine®-Automatisierungsplattform, Elektrifizierung und digitalen Technologien die Zukunft des Untertagebergbaus mit – Technologien, die die Arbeitsweise in Bergwerken grundlegend verändert haben. Mit unserer neuesten Konzeptmaschine übertragen wir diesen Anspruch nun auf den Übertagebau. Indem wir traditionelle Arbeitsweisen hinterfragen, tragen wir dazu bei, die nächste Generation von sichereren, produktiveren und zuverlässigeren Bergwerken zu schaffen, die zunehmend autonom arbeiten.“

Gemeinsamt die Zukunft des Übertagebohrens gestalten

Die auf der Sandvik-Veranstaltung „Future of Mining“ im finnischen Tampere vorgestellte Übertage-Konzeptmaschine zeigt, wie KI, fortschrittliche Robotik, Elektrifizierung und digitale Vernetzung in einem intelligenten, übergreifenden Betriebssystem für den Tagebau zusammenwirken können.

Die vollständig autonome Konzeptmaschine basiert auf einer Außenhammer-Bohrgeräteplattform, ist batterieelektrisch angetrieben und ohne Fahrerkabine. Sie führt Bohrkronen, Verrohrungen und Imlochhämmer an Bord mit. Ein integrierter Industrieroboter wechselt die Bohrkronen, setzt Verrohrungen ein und tauscht die Imlochhämmer autonom aus. Nach dem Bohren kann die Maschine zudem die Bohrlochtiefe und die Abweichung des Bohrlochs messen. Sie navigiert autonom und passt ihr Verhalten kontinuierlich an, indem sie Personen, Maschinen und andere Objekte in ihrer Umgebung erkennt, verfolgt und klassifiziert. LED-Matrixanzeigen informieren das in der Nähe arbeitende Personal über den Betriebsstatus der Maschine.

Die Entwicklung der Konzeptmaschine bot Sandvik die Möglichkeit, die Steuerung und Optimierung einer Bohrgeräteflotte neu zu denken. Statt sich auf einzelne Funktionen zu konzentrieren, untersuchte ein interdisziplinäres Team, wie Elektrifizierung, autonomer Betrieb, robotergestütztes Werkzeughandling und digitale Integration zu einem Gesamtsystem kombiniert werden können.

Indem Sandvik Fachwissen aus verschiedenen Bereichen zusammenbrachte, um neue Ideen gemeinsam zu entwickeln und zu testen, zeigt das Projekt, was möglich ist, wenn Technologien und Menschen eine gemeinsame Vision verfolgen. Gleichzeitig liefert es wertvolle Erkenntnisse darüber, wie sich zukünftige Lösungen für das Bohren im Tagebau weiterentwickeln könnten.

Einblick in die Automatisierung der nächsten Generation

Was die Konzeptmaschine für den Tagebau von früheren autonomen Bohrkonzepten unterscheidet, ist die übergeordnete intelligente Ebene. Während viele Tagebaubetriebe bereits Automatisierung in Bereichen wie Bohren und Transport einsetzen, kombiniert dieses Konzept KI, Robotik, nahtlosen Datenfluss und Optimierung zu einem übergreifenden Betriebssystem.

Als Teil eines kontinuierlich aktualisierten, digitalen Zwillings des gesamten Tagebaus wird die Konzeptmaschine zu einem aktiven Bestandteil des Betriebssystems des Tagebaus. Der KI-Agent von Sandvik weist Bohrarbeiten zu, koordiniert Aktivitäten innerhalb der gesamten Bergbauflotte und dient als zentrale Schnittstelle für den Betrieb.

Bediener kommunizieren in natürlicher Sprache mit dem KI-Agenten, um Fragen zu stellen, Aufgaben zuzuweisen und den Betriebsstatus abzufragen. Sie werden benachrichtigt, sobald menschliches Urteilsvermögen erforderlich ist. Die Maschine kann daraufhin selbstständig starten, ihre Route und die anstehenden Bohrarbeiten planen, den gesamten Arbeitszyklus ohne Eingreifen durchführen und den digitalen Zwilling in Echtzeit aktualisieren.

Riku Pulli, President Digital Mining Technologies bei Sandvik, erklärte, dass der eigentliche Durchbruch nicht in der Maschine selbst liege, sondern in ihrer Integration in ein intelligentes Ökosystem für den Tagebau. „Durch die Kombination von KI, autonomem Betrieb und einem kontinuierlich aktualisierten digitalen Zwilling gehen wir von der Optimierung einzelner Maschinen zur Optimierung des gesamten Tagebaubetriebs über“, so Pulli. „Darin liegt der nächste große Produktivitätssprung – und hier wird auch die Entscheidungsfindung einen entscheidenden Schritt nach vorn machen.“

„Die Maschine ist ein Konzept und kein Produkt, aber die dahinterstehenden Technologien sind bereits Realität“, ergänzte Pulli. „Viele der heute demonstrierten Funktionen werden die Weiterentwicklung unseres Angebots mitgestalten und ihren Weg in zukünftige Lösungen für Kunden im Tagebau finden.“

Eine Plattform für die Zukunft des Tagebaus

Obwohl die Technologien der Konzeptmaschine von Sandvik für den Tagebau auf einer Übertagebohrgeräteplattform demonstriert werden, sind sie so konzipiert, dass sie auf das gesamte Sandvik-Portfolio für den Tagebau, einschließlich drehschneidende Sprenglochbohrgeräte, übertragbar sind. Das Konzept soll den Austausch und die Zusammenarbeit mit Kunden und Branchenvertretern fördern und gleichzeitig die Entwicklung zukünftiger kommerzieller Lösungen beschleunigen..

Für das gesamte Ökosystem des Tagebaus bedeutet das Konzept einen neuen Blick auf die Digitalisierung: Sie geht über die Automatisierung einzelner Maschinen hinaus. Es zeigt, wie Bohren als Teil eines vernetzten, intelligenten Gesamtsystems im Tagebau funktionieren kann – und dass die Technologien, die diese Zukunft ermöglichen, bereits heute auf dem Sandvik Testgelände in Finnland erprobt werden.