Digitaalinen ja verkottunut kaivos

Sandvikilla tätä muutosta ajaa Digital Mining Technologies -divisioona, joka on kehittynyt viime vuosina merkittävästi, kun digitalisaatio on muuttunut haaveesta käytännön todellisuudeksi. "Aiemmin keskityimme vahvasti automaatioon”, sanoi Sandvikin Digital Mining Technologies -divisioonan johtaja Riku Pulli. "Nykyään olemme laajentaneet toimintaamme kaivossuunnitteluun, turvallisuusratkaisuihin ja ohjelmistoihin. Samalla olemme edenneet pelkästään Sandvikin laitteiden automaatiosta kohti valmistajariippumattomia ratkaisuja."

Tämä kehitys heijastaa koko alan laajempaa muutosta. Kaivostoimintaa on perinteisesti johdettu erillisinä siiloina: suunnittelu, tuotanto ja jalostusprosessit ovat toimineet paljolti itsenäisesti. Digitaaliset teknologiat mahdollistavat nyt eri tasojen liittämisen toisiinsa, mikä lisää koko arvoketjun näkyvyyttä ja hallittavuutta.

Kaivosyrityksille tämä näkyy jo konkreettisesti. Eri järjestelmien yhdistäminen ja datan tuottaminen reaaliajassa antaa toiminnoille mahdollisuuden reagoida nopeammin muuttuviin olosuhteisiin, mikä parantaa sekä tuottavuutta että turvallisuutta.

Verkkottuneempi toimintatapa

Asiakkaiden kannalta integraatiossa ei niinkään ole kyse yksittäisistä teknologioista, vaan sitä, miten kaikki osat sopivat yhteen ja toimivat yhdessä. "Kun puhumme integroiduista ratkaisuista, kyse on pohjimmiltaan siitä, että on yksi kumppani, joka pystyy tukemaan toimintaa alusta loppuun asti”, sanoo Elen Toodu, Digital Mining Technologies -liiketoiminnan kehitysjohtaja. "Mutta kyse on myös siitä, että varmistetaan, että ratkaisut itsessään ovat aidosti integroituja, modulaarisia ja skaalautuvia.”

Oleellinen askel tämän kyvykkyyden rakentamisessa otettiin vuonna 2022, kun Sandvik osti Deswikin, Australian Brisbanessa toimivan yrityksen, joka kehittää kaivossuunnitteluohjelmistoja ja toimii maailmanlaajuisesti. Integroidusta suunnittelu-, aikataulutus- ja optimointityökalujen kokonaisuudestaan tunnettu Deswik toi Sandvikin tuotevalikoimaan uuden ulottuvuuden laajentamalla yhtiön digitaalisia valmiuksia kaivosprosessien alkuvaiheisiin.

Tämä yhteys on yhä tärkeämpi, sillä kaivokset tuottavat dataa enemmän kuin koskaan. Haasteena ei ole enää tiedon kerääminen, vaan sen hyödyntäminen lisäarvon luomiseksi. "Saatavilla on paljon dataa, mutta siitä ei aina saada riittävästi irti käytännön hyötyä”, Toodu sanoo. "Tehtävämme on ottaa tämä kiveä ja kalustoa koskeva data ja käyttää sitä oikeissa kohdissa kaivosalan arvoketjussa.”

Käytännössä tämä tarkoittaa yhden luotettavan tietolähteen luomista, jota voidaan hyödyntää sekä suunnittelussa että suorituskyvyn seurannassa. Näin päätöksenteon painopiste siirtyy reaktiivisesta reagoinnista ennakoivaan päätöksentekoon, jota tukee reaaliaikainen näkyvyys kaivoksen tapahtumiin.

Automaatio laajenee kaikkeen toimintaan

Lähestymistavan arvo tulee selvemmin esiin operatiivisella tasolla, jossa integraatio mahdollistaa uusia työskentelytapoja. Suunnitteluohjelmistoihin tehtyjen investointien ohella Sandvik on myös laajentanut osaamistaan automaatio- ja robotiikka-alalla. Vuonna 2024 ostettu Universal Field Robots (UFR) on ollut avainasemassa tässä kehityksessä. UFR on australialainen teknologiayritys, joka keskittyy valmistajariippumattomaan robotiikkaan ja autonomiaan.

UFR:n avulla Sandvik on vahvistanut kykyään tarjota automaatiota myös muihin kuin omiin koneisiinsa. Tämä tarjoaa autonomisten ratkaisujen edut myös yrityksille, jotka käyttävät useiden eri toimittajien koneita, sekä entistä laajemmin eri sovelluksiin. "Aiemmin pystyimme tarjoamaan automaatiota vain Sandvikin koneisiin”, sanoo automaatiosta vastaava varapääjohtaja David Hallett. "Nyt voimme tarjota ratkaisuja eri tyyppisiin laitteisiin, mikä on juuri sitä, mitä monet asiakkaat haluavat. Olemme todellinen kokonaisratkaisujen toimittaja.”

Tämä laajennettu osaaminen avaa myös uusia sovelluskohteita automaatiolle, erityisesti aloilla, joilla on perinteisesti työskennelty manuaalisesti. Esimerkiksi UFR Autonomy -alusta antaa Sandvikille uusia mahdollisuuksia automatisoida muita kuin i-sarjan koneita aiemmin hyödyntämättömissä sovelluksissa, kuten matalissa louhintaperissä.

Samalla painopiste laajenee lastauksen ja kuljetuksen tapaisia ydintoimintoja laajemmalle. "Kaivostoiminta ei rajoitu pelkästään näihin primaarisiin prosesseihin”, sanoi Universal Field Robotsin johtaja Dush Wimal. "Kaivosprosesseihin kuuluu monia muitakin koneita ja tehtäviä, kuten louhintareikien puhdistus ja mittaukset. Täydellisen autonomian saavuttamiseksi myös nämä kaikki on liitettävä toisiinsa ja automatisoitava.”

Tämä kokonaisvaltaisempi lähestymistapa on tärkeä askel esimerkiksi kohti menetelmiä, joissa henkilöstön ei automaation ja robotiikan ansiosta tarvitse lainkaan työskennellä riskialttiissa kohteissa (ns. zero entry mining). Tämän vision toteuttaminen edellyttää yhteentoimivuutta, jolla varmistetaan, että eri järjestelmät ja koneet pystyvät toimimaan samassa yhtenäisessä ekosysteemissä.

Siltoja teknologian ja käytännön välisen kuilun yli

Nopeasta innovointitahdista huolimatta suurin haaste ei useinkaan ole itse teknologia, vaan sen käyttötapa. Deswikin toimitusjohtaja Andrew Pyne selittää: "Asiakkaat toimivat paineisissa ympäristöissä, joten minkä tahansa muutoksen toteuttaminen voi olla vaikeaa. Menestystä saadaan sovittamalla teknologia olemassa oleviin prosesseihin ja tukemalla ihmisiä muutoksen läpi.”

Deswikin juuret sekä ohjelmistotoimittajana että konsulttiyrityksenä muovaavat edelleen sen roolia Sandvikin digitaalisessa tarjonnassa. Sen maailmanlaajuinen kaivosinsinöörien tiimi työskentelee asiakkaiden rinnalla integroidakseen suunnittelutyökalut päivittäiseen toimintaan ja varmistaakseen, että digitaaliset ratkaisut tuottavat käytännön tuloksia.

Myös yksinkertaistamisesta on tulossa keskeinen painopiste, etenkin kun alalla on jatkuvaa osaajapulaa. "Alalle saadaan yhä vähemmän kaivosinsinöörejä”, Pyne toteaa. "Siksi meidän on tehtävä työkaluistamme helppokäyttöisempiä ja intuitiivisempia, mutta samalla tuotettava asiakkaillemme tarvittavat tulokset." Uudet teknologiat, kuten tekoäly, ovat alkaneet ottaa tässä merkittävää roolia. Deswik esimerkiksi kehittää parhaillaan eräiden ohjelmistojensa osaksi sulautettuja ohjelmistoagentteja, jotka ohjaavat käyttäjää työnkulkujen läpi ja lyhentävät monimutkaisten tehtävien suorittamiseen kuluvaa aikaa.

Vastauksia alan muutoksiin

Nämä kehityskulut osuvat ajankohtaan, jolloin kaivosyrityksiin kohdistuu monenlaisia kasvavia paineita. Malmiesiintymät ovat yhä mutkikkaampia, ja kaivostoiminnan edetessä syvemmälle olosuhteet muuttuvat haastavammiksi. Samalla kasvavat sekä toimintakustannukset että turvallisuus- ja kestävyysodotukset. "Asiakkaamme toiminta on tällä hetkellä erittäin epävarmaa”, Toodu toteaa. "Heillä on paineita toimia yhä tehokkaammin ja tuottavammin, mutta samalla myös kestävämmin.”

Tässä tilanteessa digitalisaatio on nousemassa keskeiseksi kokonaisvaltaisen optimoinnin mahdollistajaksi, sillä se auttaa yrityksiä hyödyntämään resurssejaan paremmin ja tasapainottamaan keskenään kilpailevia prioriteetteja. Kaivossuunnittelulla on keskeinen rooli tässä prosessissa, sillä se yhdistää pitkän aikavälin strategian päivittäiseen toimintaan.

Datasta päätöksiin

Kaivosyritysten digitaalisten valmiuksien kypsyessä painopiste on siirtymässä toiminnan verkottumisesta sen älykkyyteen. Jo nyt kerätään valtavia määriä dataa, mutta todellinen arvo piilee siinä, miten tätä dataa hyödynnetään. "Jokainen suunnitelma pettää jossain vaiheessa”, sanoi Deswikin teknologiajohtaja Glenn Wylde. "Kyse on siitä, mitä teet, kun niin tapahtuu.”

Vastaus löytyy yhä useammin hyödyntämällä dataa reaaliaikaisen päätöksenteon perustana. Tekoälyn ja analytiikan kehitys mahdollistaa suunnitteluprosessin osittaisen automatisoimisen, nopeamman skenaarioiden generoinnin sekä päätöksenteon tukemisen ”mitä jos?” -skenaarioilla.

Nämä kehityssuuntaukset luovat pohjaa entistä joustavammille toimintatavoille, joissa suunnitelmia voidaan päivittää jatkuvasti muuttuvien olosuhteiden mukaan. "Olemme siirtymässä suljetun kierron suunnitteluun”, Wylde sanoo. "Siinä kaivokset voivat hyödyntää reaaliaikaista dataa toiminnan säätämiseen ja optimointiin sitä mukaan kuin työ etenee.”

Pitkäjänteistä suunnittelua

Alan kehittyessä suunnittelun merkitys korostuu entisestään, ei vain tuottavuuden vaan myös kestävyyden kannalta. "Suuri osa päästöihin ja ympäristövaikutuksiin vaikuttavista päätöksistä tehdään suunnitteluvaiheessa”, sanoo Deswikin kaivosteollisuuden pääkonsultti Amanda Forbes. "Jos suunnitelma ei ole realistinen tai toteuttamiskelpoinen, kenttähenkilöstö joutuu tekemään nopeita päätöksiä, jotka eivät aina ole linjassa pitkän aikavälin tavoitteiden kanssa.”

Digitaaliset työkalut auttavat ratkaisemaan tämän ongelman antamalla kaivosyrityksille mahdollisuuksia testata monenlaisia skenaarioita, ymmärtää paremmin olosuhteiden vaihtelua ja laatia paremmin perusteltuja suunnitelmia. Nämä työkalut voivat myös vähentää päästöjä ja tehostaa koneiden käyttöä optimoimalla materiaalien siirtoja ja vähentämällä niiden uusintakäsittelyjä, mikä tukee sekä toiminnallisia että ympäristöön liittyviä tavoitteita.

Verkottunut tulevaisuus

Kaivostoiminnan digitalisaatio on jo täydessä vauhdissa, mutta matka on vielä kesken. Menestys riippuu paitsi uusien teknologioiden käyttöönotosta myös siitä, kuinka tehokkaasti ne yhdistetään suunnitteluun, koneisiin ja eri toimintoihin yhtenäisenä integroituna järjestelmänä.

Sandvik rakentaa osaltaan tätä perustaa Digital Mining Technologies -divisioonansa kautta. Yhdistämällä ohjelmistot, automaation ja asiantuntimuksensa yhtiö mahdollistaa kaivostoiminnan siirtymisen yksittäisistä parannuksista kohti verkottuneempaa ja älykkäämpää toimintatapaa.

"Mielestäni olemme poikkeuksellisen hyvissä asemissa, ja teemme yhteistyötä Sandvikin sisaryksiköiden kanssa uusien ratkaisujen tuomiseksi markkinoille”, Riku Pulli sanoo. "Laajennamme automaatioosaamistamme; siirrymme uusiin sovelluksiin sekä avolouhinnassa että maanalaisessa kaivostoiminnassa valmistajasta riippumattomalla robotiikalla ja pyrimme kaivoksen arvoketjun kokonaisvaltaiseen optimointiin. Se on todella innostavaa."