Droga do automatyzacji

Założone w 1147 roku i zaledwie kilka minut jazdy na południe od uroczego miasteczka Navan w Irlandii znajduje się opactwo Bective, zadziwiająco dobrze zachowany kościół cystersów z szarego kamienia, który od wieków zdobi krajobraz Szmaragdowej Wyspy. Rozległy teren jest hołdem dla mocnych fundamentów i pomysłowego projektu, które pomogły starej strukturze przetrwać próbę czasu. Nieco na zachód od miasta znajduje się kopalnia Tara firmy Boliden, będąca świadectwem podobnie sprytnego planowania i mająca na celu powtórzenie długowieczności opactwa przy jednoczesnym zachowaniu wydajności na stale wymagającym rynku.

Oddana do użytku w 1977 r. i produkująca rocznie 2,6 mln ton rudy, Tara jest największą kopalnią cynku w Europie, pomimo stosunkowo odrębnego złoża. "Zanurzenie złoża jest trudne, ponieważ jest to płytko zanurzone złoże" - mówi kierownik wydobycia w kopalni Tara, Tom Bailey. "Oznacza to, że z punktu widzenia wydajności musimy kontynuować prace rozwojowe, aby uzyskać dostęp do złoża. Tam, gdzie ruda jest gruba, nadal dobrze nadaje się do długich otworów, ale tam, gdzie staje się nieco płytsza, wyzwania rosną".

A w Tara wyzwań jest mnóstwo. Docelowe wydobycie około 2,6 miliona ton rudy rocznie zależy od dostępności szybów, a ta z kolei zależy od 14,3 kilometrów wydobycia rocznie. "Na każdy metr wydobycia przypada tylko 112 ton rudy produkcyjnej z długich otworów" - mówi Bailey. "To dość wysoki stosunek metrów wydobycia do ilości rudy produkcyjnej".

Do listy przeszkód, które Tara musi pokonać, dołączają również spadające oceny. Kiedy kopalnia została oddana do użytku w 1977 r., zawartość cynku wynosiła około 12 procent. "Obecnie wydobywany przez nas cynk ma znacznie niższą zawartość" - mówi Bailey. "W zeszłym roku było to 6,3 procent, w tym roku będzie to 5,7 procent, a w przyszłości spodziewamy się spadku do 5,3 procent. Tak więc nasz zwrot na tonę wydobytej skały pod względem zawartości metalu spada, co oczywiście wpływa na naszą rentowność. Trzeba to w jakiś sposób zrekompensować, a my skupiliśmy się na poprawie wydajności i obniżeniu kosztów, aby poradzić sobie z tym spadkiem".

Gerry McDonagh jest kierownikiem ds. wydajności w kopalniach Tara, a jego zadaniem jest urzeczywistnienie tych celów.

"Podchodzimy do naszych celów, starając się wprowadzać najlepsze technologie, metody i ludzi, aby zrealizować naszą wizję - mówi McDonagh. W przypadku zespołu Boliden obejmuje to zautomatyzowane rozwiązanie dostarczone przez firmę Sandvik. "Kiedy chcemy wprowadzić coś do środowiska górniczego, oceniamy to całościowo", mówi McDonagh. "Patrzyliśmy na to z punktu widzenia wydajności, ale także bezpieczeństwa i zdrowia".

Bailey zgadza się: "Kiedy myślę o wydajności, myślę o zwiększeniu wykorzystania sprzętu, co zmniejsza wymagania kapitałowe" - mówi. "Zwiększenie ilości przy tych samych kosztach jest również dla nas ogromne, a część z nich wynika na przykład z wykorzystania zautomatyzowanych samochodów ciężarowych i ładowarek podczas zmiany zmiany".

Tara zaczęła myśleć o automatyzacji w 2011 roku, odwiedzając inne kopalnie, takie jak Kidd Creek w Kanadzie, która była daleko zaawansowana w swoich rozwiązaniach automatyzacji załadunku i transportu. W 2015 r. kopalnia rozpoczęła testy automatyzacji w zamkniętym, ślepym zaułku kopalni, aby określić wykonalność systemu. Kiedy testy okazały się skuteczne, kolejnym krokiem było zidentyfikowanie najlepszych możliwych miejsc do wdrożenia systemu w celu maksymalizacji zwrotu z inwestycji (ROI). W przypadku kopalni Tara oznaczało to operację odstawy urobku, gdzie kopalnia mogła zazwyczaj ładować urobek bezpośrednio ze sztolni do samochodu ciężarowego lub do korytarza rudy.

"Wciąż było to dla nas trochę krzywej uczenia się" - mówi McDonagh o drodze do automatyzacji. "Musieliśmy najpierw nauczyć się, jak prawidłowo ją skonfigurować i oczywiście popełniliśmy błędy. Następnie musieliśmy przekonać naszych 580 pracowników, że nie tylko nie stracą pracy, ale będzie im łatwiej, więc bez wątpienia było to wyzwanie".

"Raz mieliśmy incydent, w którym operator przeszedł przez bramkę laserową i cały sprzęt się wyłączył" - mówi. "To doświadczenie, choć nie chcieliśmy, by się wydarzyło, było korzystne, ponieważ ludzie zdali sobie sprawę, że system działa". Automatyzacja pozwoliła także na połączenie pewnych ról zawodowych, dzięki czemu ludzie mogą pomagać w innych obszarach i zwiększyć naszą wydajność".

Tara zakupiła jedną wiertnicę Sandvik DD422i jumbo i dwie elektryczne wiertnice Sandvik DD422iE, z których wszystkie są w dużym stopniu zautomatyzowane pod względem dokładności wiercenia i maksymalizacji postępu na rundę. "Zazwyczaj uzyskujemy około 4.5 metrów na rundę, a przy prostych przejazdach uzyskujemy ponad pięć metrów na rundę na tych wiertnicach" - mówi Bailey. "Ponadto wiertnice mają funkcję automatycznego wiercenia, więc dość często w porze lunchu pozostawiamy wiercenie czołowe włączone automatycznie. Daje nam to większą pewność, że wykonamy rundę rozwojową w ciągu danej zmiany".

Oprócz trzech inteligentnych wozów odstawczych Sandvik, Tara zainwestowała we flotę zautomatyzowanego sprzętu do załadunku i transportu, w tym trzy ładowarki Sandvik LH517, dwie ładowarki Sandvik LH621 i jedną ładowarkę LH621i, a także jeden samochód ciężarowy Sandvik TH663i. Wszystkie one uzupełniają kolejne osiem podziemnych samochodów ciężarowych i wiertnic firmy Sandvik.

"Automatyczna praca sprzętu skutkuje także jego mniejszym zużyciem - mówi Bailey - Skanery zapobiegają uderzaniu w ściany lub przedmioty na drodze, co zmniejsza uszkodzenia i koszty konserwacji, a ponieważ zwiększamy wykorzystanie sprzętu, zmniejszamy także nasze wymagania kapitałowe.

Usuwając ludzi z niebezpiecznych obszarów, firma poprawia bezpieczeństwo pracowników. Operator Paul Finnegan uwielbia pracę w sterowni nad ziemią. "Korzyści z pracy z automatyką to zdecydowanie bezpieczeństwo, nie wspominając o tym, że można cieszyć się piękną irlandzką pogodą siedząc na górze w sterowni" - mówi z uśmiechem. "I zajęło mi tylko około dwóch tygodni szkolenia, zanim stałem się ekspertem, którym jestem dzisiaj".

Podróż w kierunku automatyzacji jeszcze się nie zakończyła, ale są już wstępne wyniki. "W przypadku wiercenia długich otworów, wprowadzenie automatyzacji, która zostanie rozszerzona w przyszłym roku, już zapewniło wzrost wydajności o około 15 procent" - mówi Bailey. "Pod względem wykorzystania, szczególnie tam, gdzie występuje pełne wąskie gardło, wykonaliśmy do 30 procent naszych wierceń automatycznie i w pełni wykorzystaliśmy dodatkową wydajność".

"Jeśli chodzi o transport samochodowy i odstawę urobku", mówi Bailey, "automatyzacja zwiększyła wydajność jednego samochodu ciężarowego, a kolejny został już zamówiony na przyszły rok, o około 10 do 15 procent dzięki możliwości pracy na zmianie i w blokach, które są odizolowane od innych obszarów wydobywczych w sposób ciągły podczas zmiany".

Tara planuje zwiększyć tę wydajność po zakończeniu testów i etapów wdrożeniowych. "Obecnie wykorzystujemy tylko około 5 procent dostępnej wydajności, ale dzięki instalacji infrastruktury i zakupionemu sprzętowi dostępna wydajność wzrośnie o około 15 do 20 procent" - mówi Bailey.

Współpraca Boliden i Sandvik jest wyjątkowa - naprawdę dobrze nam się współpracuje - mówi McDonagh.

"Oprócz niesamowitego serwisu i szkoleń, w tym zapewniania mistrzów wiertniczych, którzy podnoszą kwalifikacje naszych pracowników i ostrzą nasze wiertła, Sandvik oferuje nam kompleksową umowę na materiały eksploatacyjne do wiertła, która jest tak naprawdę wspólnym podejściem do dzielenia się kosztami w przypadku utraty lub uszkodzenia materiałów eksploatacyjnych.

"Wysyłamy także naszych trenerów do programu Sandvik Master Driller, który zapewnia najwyższy poziom szkolenia w branży - mówi McDonagh. - Nasi trenerzy przekazują tę wiedzę pracownikom, co z kolei poprawia działanie całego naszego sprzętu wiertniczego i zmniejsza zużycie materiałów eksploatacyjnych. Testujemy nawet dla nich nowy sprzęt i jesteśmy pierwszą firmą w Europie, która otrzymała ładowarkę Sandvik LH621i, co jest dowodem naszego wzajemnego zaufania".

Obie firmy są również zaangażowane w podobne partnerstwo, jeśli chodzi o automatyzację. Specjaliści z firmy Sandvik na miejscu pomagają w automatyzacji, aby zapewnić osiągnięcie wszystkich celów firmy Boliden z punktu widzenia wydajności, bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju.

"Cele produkcyjne w kopalni Tara zależą od jakości ich produktywności - mówi Brian Carroll, kierownik ds. części, serwisu i gwarancji w irlandzkim oddziale Sandvik Mining and Rock Technology - Ich wydajność zależy od jakości sprzętu, a jakość sprzętu wymaga łatwości serwisowania. Nasze zespoły ds. utrzymania ruchu i automatyzacji na miejscu naprawdę starają się zapewnić Tarze najlepszy serwis, aby utrzymać ich na dobrej drodze do spełnienia wszystkich standardów sukcesu".

Boliden jest liderem w branży, jeśli chodzi o zrównoważone operacje, i inwestuje znaczne środki w energooszczędne inicjatywy, od wydania miliona euro na modernizację podziemnego systemu wodnego po renowację tam osadowych, aby można było wypasać zwierzęta gospodarskie. Automatyzacja to kolejny kluczowy element zrównoważonego rozwoju, który firma maksymalizuje dzięki współpracy.

"Myślę, że zarówno Sandvik, jak i Boliden Tara rozumieją, że partnerstwo przyniesie obopólne korzyści obu firmom - mówi Bailey. Taki partner pomoże nam utrzymać wydajność przez cały okres eksploatacji kopalni Tara.