Teknologian suunnannäyttäjä

Viisisataa kilometriä Montrealista pohjoiseen sijaitseva Val d'Orin kaupunki Abitibin alueella Quebecin provinssin luoteisosassa on täynnä kaivoshistoriaa. Val d'Or nimettiin "Kultaiseksi laaksoksi" 1900-luvun alun kultakuumeen aikana. Sen jälkeen se on käynyt läpi lukuisia nousuja ja laskuja, ja siellä on toiminut useita merkittäviä kaivosyrityksiä. Niistä ehkä tunnetuin on Agnico Eagle, joka perusti alueelle vuonna 1988 lippulaivakaivoksensa, LaRonde Mining Complexin. Se on nykyään laajalti tunnetun kansainvälisen kullantuottajan syntypaikka.

Kaivoksen operatiivinen johtaja Luc Girard kuvailee LaRonde Zone 5:tä pienehköksi kaivosalueeksi, joka on osaa isoa LaRonde Mining Complexia.

"LaRonde Zone 5:n työntekijät ovat erittäin kiinnostuneita uusista teknologioista", Girard sanoo. Agnico Eagle käyttää aluetta myöhemmin yhtiön muissa kaivoksissa eri puolilla maailmaa käyttöön otettavien uusien teknologioiden testikenttänä.

Kaivoksessa on kaikki maanalaiset tilat kattava 4G LTE -matkapuhelinverkko, lajissaan Kanadan kaivosteollisuudessa ensimmäinen. Ratkaisu tehostaa merkittävästi kaivoksen tietoliikennettä. Kaivostunnelin portista ajaa ulos täsmällisesti 30 minuutin välein miehittämättömiä 51-tonnisia dumppereita täydessä kivilastissa, vaikka päälle päin näyttää siltä, ettei täällä ole ketään töissä.

Kaivos on testannut vuodesta 2018 lähtien Sandvikin AutoMine-automaatioalustaa. Vain kolmen vuoden kuluessa LaRonde Zone 5 on kasvattanut AutoMinen avulla ohjatun konekannan yhdestä eristetyssä louhoksessa työskentelevästä lastauskoneesta kolmeen Sandvik LH517i -lastauskoneeseen ja neljään Sandvik TH551i -dumpperiin. Koneet ajavat miehitetyn ajon lisäksi ylimääräisiä autonomisia työvuoroja koko työviikon ajan, mikä parantaa kaivoksen tuottavuutta 10 prosentilla. Girard kertoo, että vuonna 2021 kalustoon liittyy neljäs Sandvik LH517i -lastauskone ja kaksi Sandvik TH551i -dumpperia, jolloin dumppereiden määrä kasvaa kuuteen.

"Ei kestänyt kuin kuukauden, kun LaRonden Zone 5:n operaattorit pääsivät sinuiksi Sandvikin järjestelmän kanssa", sanoo teknisten palveluiden johtaja Devin Wilson. "Se ei ole kovin monimutkainen järjestelmä. Kun tietää, mistä on kyse, sitä on todella helppo käyttää."

Vaikka järjestelmän oppiminen kävi nopeasti, LaRonde Zone 5:n AutoMine-sovellus on kuitenkin yhtiölle räätälöity, mikä aiheutti omat haasteensa. Sandvikin LaRonde Zone 5:lle tekemä AutoMine-järjestelmä oli Pohjois-Amerikan markkinoiden ensimmäinen toteutus, jossa malmia kuljetetaan itsenäisesti tuotantotasolta nostoramppia pitkin läjityskasaan, mukaan lukien nostoreitin automaattinen liikenteenohjaus.

Automaatiota harkitaan yleensä sovelluksiin, joissa reitit toistuvat aina samoina, kuten siirtotasoilla, mutta avoimessa louhosympäristössä tilanne on aivan toinen. LaRonde Zone 5:llä ei ole erillistä automaatiovyöhykettä. Automaattiselle operoinnille osoitettu alue voi vaihdella päivästä toiseen.

"Meillä on varsin dynaaminen prosessi", Wilson sanoo. "Aikaisemmin AutoMinea ja automaatiota käytettiin louheen siirtoon pisteestä A pisteeseen B. LaRonde Zone 5:llä olemme kehittäneet prosessia dynaamisemmaksi, niin että yhtenä päivänä saatamme olla yhdessä paikassa ja seuraavana päivänä muualla."

Kaivoksen automaatioasiantuntija Marc St Pierre tarkistaa päivittäin tuotantosuunnitelman ja ohjelmoi dumppereille ja lastauskoneille uudet reitit. "Dumpperit menevät sinne, mihin ne ohjataan", hän sanoo. "Jossakin työssä ne ajavat ylös maan pinnalle, ja seuraavaksi niille annetaan uusi tehtävä jollakin eri tasolla."

Wilson selittää, että kaivoksen LTE-verkko helpottaa ratkaisevasti AutoMine-kaluston jatkuvia uudelleenreitityksiä. "Mitä tahansa tapahtuukin, meillä on yhteys LTE:n kautta, ja sen ansiosta olemme voineet ulottaa automaation koko kaivokseen", hän sanoo.

Sen lisäksi, että AutoMine-järjestelmää käytetään tässä dynaamisessa ympäristössä, LaRonde Zone 5:n visiona oli automatisoida kokonaan louheen lastaus- ja kuljetussykli louhoksesta aina maan pinnalla olevaan läjityskasaan asti. Se tarkoitti autonomista dumpperiliikennettä kuljetusrampilla, mikä oli toinen kerta, kun kaivos teki jotakin aivan uutta Pohjois-Amerikan kaivosteollisuudessa.

Kaivoksen päivä- ja yövuorojen aikana kalustoa ajetaan manuaalisesti, mutta vuoronvaihtojen aikana ja viikonloppuisin koko louheen lastaus- ja kuljetussykli hoidetaan maan pinnalla sijaitsevasta valvomosta käsin. Sandvik LH517i:n reitti lähtee lastausaukolta, josta AutoMine-operaattori täyttää koneen kauhan etäohjauksella. Sitten lastauskone ajaa autonomisesti lastauspaikalle, nostaa automaattisesti kauhan ylös lähestyessään Sandvik TH551i -dumpperia, ja operaattori tyhjentää kauhan dumpperiin etäohjauksella. Kun dumpperi on lastattu, AutoMine-operaattori lähettää sen kuljetusramppia pitkin maanpinnalle.

Automaattinen liikenteenhallinta mahdollistaa sen, että useampi AutoMine-järjestelmään liitetty ajoneuvo voi käyttää kuljetusramppia samanaikaisesti. Kuormatut dumpperit saavat etuajo-oikeuden tyhjiin nähden, ja järjestelmä huolehtii, että dumppereiden liikkuminen on turvallista.

Wilson selittää, että kuljetusrampilla on odotuspaikkoja, joihin tyhjä dumpperi voi pysähtyä odottamaan, että täydessä kuormassa oleva dumpperi pääsee ohi.

"Sandvik on tehnyt hyvää työtä järkevän liikennelogiikan rakentamisessa", hän sanoo. "Kaikki tapahtuu itsestään, ja ajoneuvojen liikkuminen on sujuvaa. Meidän ei tarvitse juuri muuta kuin lähettää koneita pisteestä A pisteeseen B, ja liikennelogiikka hoitaa loput."

Lastaus- ja kuljetussyklin automatisointi on vapauttanut LaRonde Zone 5:lle 48 ylimääräistä tuottavaa tuntia viikossa, sillä kaivosta voidaan nyt operoida autonomisesti myös viikonloppujen kahden yövuoron aikana ja päivisin kahden vuoronvaihdon aikana.

"Avainasemassa LaRonde Zone 5:n automaatiossa on se, että olemme pystyneet hyödyntämään ne tuotantokatkot, joiden aikana louheen kuljetus ei aiemmin ollut mahdollista. Nyt se on mahdollista", Wilson sanoo.

AutoMine-operaattorit ehtivät hänen mukaansa ajaa Sandvik TH551i -dumppereilla tyypillisesti neljä kierrosta vuoronvaihdon aikana ja 40 kierrosta viikonlopun yövuoron aikana, mikä lisää ajokierrosten määrää viikossa keskimäärin 136 kierroksella.

"AutoMinen ansiosta lukumme osoittavat, että päivittäinen tonnikapasiteetti on kasvanut 10 prosenttia", Girard sanoo.

Vuonna 2020 aiemmin tuottamattomana aikana autonomisesti lastatun ja kuljetetun tonniston osuus oli 12 prosenttia, ja tavoite vuodelle 2021 on vielä isompi.

"Tavoitteenamme vuodelle 2021 on 17 prosenttia, mutta jos tähdet asettuvat kohdalleen, louhokset ovat sopivissa paikoissa ja järjestelmä toimii hyvin, voimme ajaa jopa 20 tai 25 prosenttia louheesta automaatiolla", Wilson sanoo. "Jotkin tuottavuusparannukset ovat ylittäneet reilusti odotuksemme. Ilman automaatiota emme olisi voineet kasvattaa päivittäistä tonnimääräämme parin vuoden takaisesta 2 000 tonnista nykyiseen 3 000 tonniin."

Kaivoksen saamat hyödyt kuitenkin menevät päivittäisen tonnimäärän kasvua pidemmälle: "Käyttämällä AutoMinea myös ramppien peränajoon tai malmikuljetuksiin kaivosalueen ulkopuolelle pystymme poistamaan henkilöstön näistä mahdollisesti vaarallisista tehtävistä", hän sanoo.

Wilsonin mukaan yksi kaivoksen kohtaamista haasteista liittyi toimintakulttuuriin. Hänen mukaansa paras tapa auttaa työntekijöitä voittamaan tämä haaste oli osoittaa, miten AutoMine voi parantaa heidän terveys- ja turvallisuusolojaan.

"Kun he ovat nähneet, miten tehokas järjestelmä voi olla, he ovat nopeasti kääntyneet kannattajiksi", Wilson sanoo. "Jotkut operaattorit ovat sanoneet meille, että se tulee pidentämään heidän työuraansa, koska he voivat tehdä töitä maan pinnalla. Emme olisi mitenkään päässeet tähän tilanteeseen, jos emme olisi uskoneet järjestelmän mahdollisuuksiin ja jos meillä ei olisi ollut niin yritysjohdon kuin maan alla työskentelevien kuljettajien tuki."

Girard ja Wilson ovat yhtä mieltä siitä, että LaRonde Zone 5:n ja Sandvikin yhteistyö on ollut ratkaisevaa kaivoksen menestykselle.

"Kun asioimme kone- tai palvelutoimittajan kanssa, ensimmäinen asia, jota odotamme, on yhteistyökyky. Sen jälkeen tärkeää on palvelu, palvelu, palvelu", Girard sanoo.

Wilson on samaa mieltä: "Sandvik oli aina ollut rinnallamme ja auttanut meitä löytämään ratkaisun ongelmiimme, ja juuri tästä syystä olemme päässeet automaation kanssa siihen, missä nyt olemme."

Kaivos aikoo jatkossakin venyttää AutoMinen mahdollisuuksien rajoja, ottaa käyttöön uusia teknologioita ja viitoittaa tietä muille kaivoksille.

"Sandvik on meidän tilanteeseemme ja tarpeisiimme loistava valinta automaation suhteen", Wilson sanoo. "Olemme haaveilleet tällaisesta teknologiasta 10, 15, 20 vuotta, mutta nyt ensimmäistä kertaa voimme mielestäni sanoa, että se on täällä, se on valmis ja kypsä."