Tulevaisuuden polkuja raivaamassa

Jussi Puura, Sandvik Mining and Rock Solutionsin digitalisaatiopäällikkö, on innoissaan AutoMine Concept -ajoneuvosta, eikä ihme: "Tämä on pohjimmiltaan tie tulevaisuuteen ja Sandvikin tiekartta sinne", hän sanoo. "Tämä näyttää, miltä tyypillinen kaivoslaite voisi näyttää 10 tai 20 vuoden kuluttua. Eikä se ole vain pelkkä visio diaesityksessä. Se on olemassa oleva, fyysinen ajoneuvo, joka todella toimii testikaivoksessamme."

Hänen innostuksensa on ymmärrettävää. Sen lisäksi, että AutoMine Concept -ajoneuvo on huippuluokan akkusähköinen kuormaaja, se tarjoaa kehittynyttä 3D-ympäristön hahmottamista, karttatekniikkaa ja tekoälyä, joiden avulla se pystyy mukautumaan ja suunnittelemaan omat reittinsä löytääkseen sopivimmat reitit jopa jatkuvasti muuttuvissa ympäristöissä. Viime kädessä se edustaa suurta askelta kohti täysin autonomista kaivostoimintaa.

AutoMine Concept -ajoneuvo on myös merkittävä virstanpylväs Sandvikin AutoMine- ja OptiMine-ratkaisujen kehittämisessä. Vuodesta 2004 lähtien nämä digitaaliset järjestelmät ovat tukeneet automaatio- ja tuotantotoimintoja. Markkinat suhtautuivat aluksi epäröiden tällaisiin mullistaviin ratkaisuihin, mutta viime vuosina kysyntä on kasvanut selvästi. Nykyinen kasvuvauhti on voimakas myös kehittyvillä markkinoilla, kuten Afrikassa, Intiassa, Kiinassa ja Latinalaisessa Amerikassa.

AutoMine-järjestelmien ominaisuudet ovat myös parantuneet huomattavasti vuosien varrella. Viime aikoina on kuitenkin käynyt yhä selvemmäksi, että kaivosten automaation seuraava sukupolvi on tulossa, ja nykyisten järjestelmien päivitykset auttavat vapauttamaan uusia, entistäkin suurempia ominaisuuksia. Tätä kehityshyppäystä voidaan verrata autonomisten ajoneuvojen viimeaikaiseen kehitykseen, johon kuuluvat muun muassa Googlen ja Teslan kaltaiset innovaatiot. Myös kehittyvät markkinat ja erityisesti haastavat kaivosolosuhteet edellyttävät maksimaalista luotettavuutta ja kestävyyttä.

Sandvik Mining and Rock Technology -divisioonan johtaja Riku Pulli paljastaa lisää AutoMine Concept -ajoneuvon läpimurtoteknologioista.

"Ensinnäkin tämä ajoneuvo on alusta alkaen suunniteltu ja suunniteltu automaatiolle", hän sanoo. "Nykyisen kaluston suunnittelufilosofia perustuu perinteiseen kuormaajaan, johon kuuluu aina ohjaamo, joystickit, polkimet ja niin edelleen."

AutoMine Concept -ajoneuvo on suunniteltu yksinomaan automaatioon ja etäkäyttöön. Ohjaamoa ei ole lainkaan, mikä merkitsee kustannussäästöjä ja tarpeettomien rajoitusten poistamista, mikä mahdollistaa tehokkaamman ja luotettavamman kokonaissuunnittelun, koska päällekkäisiä ohjausjärjestelmiä ja hallintalaitteita, joista toinen on tarkoitettu ihmiskuljettajalle ja toinen tietokoneohjausjärjestelmälle, ei tarvita.

Toinen merkittävä innovaatio on anturimahdollisuuksien valtava laajentuminen. Nykyiset kaivoslaitteet ovat tässä suhteessa rajallisia. Ne pystyvät periaatteessa havaitsemaan esimerkiksi tunnelin sivuseinien sijainnin, mutta eivät paljon muuta. AutoMine Concept -ajoneuvo luo todellisen 3D-näkymän koko ympäristöstään, myös pystysuunnassa.

"Tämä avaa todella merkittäviä mahdollisuuksia verrattuna nykyisiin automaatiojärjestelmiin, jotka rajoittuvat ihmisistä ja muista laitteista erotettuihin aidattuihin alueisiin, aivan kuten valmistuksessa käytettävien robottien ympärillä olevat turvaportit", Pulli selittää.

Nykyinen AutoMine-turvallisuusjärjestelmä perustuu eristysesteisiin, joiden avulla automatisoidut laitteet voivat toimia eristetyillä, eristetyillä alueilla ja jotka pysäyttävät laitteet välittömästi, jos turvaesteet laukeavat. AutoMine Concept -ajoneuvon monipuolinen tunnistuskyky on suunniteltu niin, että automaation eristäminen on tarpeetonta. Ajoneuvo voi pysähtyä tai kiertää minkä tahansa esteen reitillään.

"Tämä on valtava parannus, koska se poistaa monia kaivosten automaatioon liittyviä rajoituksia", Pulli sanoo. "Tähän asti automatisoidut kaivostoiminnot on pitänyt erottaa perinteisistä manuaalisista toiminnoista. Uusi alusta lisää toiminnallista joustavuutta valtavasti, koska automaation eristäminen ei ole enää tarpeen. Työt voivat jatkua samanaikaisesti automatisoitujen ajoneuvojen ympärillä ja niiden kesken."

Miksi konseptiajoneuvo on sitten nimenomaan akkusähköinen kuormaaja? Pullin mukaan Sandvik halusi osoittaa, että tulevaisuuden kaivoslaitteet ovat paitsi autonomisia myös päästöttömiä. Toinen syy liittyy AutoMine-alustaan. Suurin osa tällä ohjausjärjestelmällä ohjattavista laitteista on kuormaajia, ja kuormaajat eroavat muista kaivoslaitteista suhteellisen suurilla nopeuksilla, vaativilla suorituskykyvaatimuksilla ja ympärivuorokautisella toiminnalla korkealla käyttöasteella erittäin ahtaissa olosuhteissa.

Sandvik halusi asettaa vertailuarvon: jos yritys pystyisi tähän, se voisi luottaa kykyynsä siirtää teknologia muihin kaivoslaitteisiin, kuten porauslaitteisiin, joissa vaatimukset ovat tyypillisesti vähemmän tiukat.

Mitkä ovat seuraavat vaiheet? Kyky laajentaa teknologiaa edelleen muuntyyppisiin kaivoslaitteisiin on varhainen tavoite, joka pitäisi saavuttaa pian. Toinen painopistealue on teknologiavalikoima, johon kuuluu nyt useita erilaisia skanneriteknologioita ja ensimmäistä kertaa kaivoslaitteissa myös tekoälyä. Osa näistä komponenteista tuodaan nykyiseen AutoMine-järjestelmään vuonna 2021.