Banar väg för framtiden

Jussi Puura, digitaliseringschef på Sandvik Mining and Rock Solutions, är entusiastisk över konceptfordonet AutoMine, och det är inte så konstigt. "Det här är i princip vägen till framtiden och Sandviks färdplan för att ta sig dit", säger han. "Det här visar hur en typisk gruvmaskin kan se ut om 10 eller 20 år. Och mer än så, det är inte bara en vision i en presentation i ett bildspel. Det är ett befintligt, fysiskt fordon som faktiskt arbetar nere i vår testgruva."

Hans entusiasm är förståelig. Förutom att vara en banbrytande batterielektrisk lastare har AutoMine Concept-fordonet avancerad omvärldsuppfattning i 3D, kartteknik och artificiell intelligens som gör att den kan adaptera och planera sina egna rutter för att hitta de mest lämpliga vägarna, även i ständigt föränderliga miljöer. I slutändan innebär det ett stort steg mot helt autonoma gruvarbeten.

Konceptfordonet AutoMine är också en viktig milstolpe i Sandviks utveckling av lösningarna AutoMine och OptiMine. Sedan 2004 har dessa digitala system stöttat automatiserat arbete i gruvor. Marknaden var inledningsvis tveksam till att ta till sig dessa revolutionerande lösningar, men under de senaste åren har vi sett en markant ökning av efterfrågan. Den nuvarande tillväxttakten är stark, även på utvecklingsmarknader som Afrika, Indien, Kina och Latinamerika.

AutoMine-systemens kapacitet har också förbättrats markant under årens lopp. På senare tid har det dock blivit allt tydligare att nästa generations automation av gruvor är på väg, och uppgraderingar av den befintliga plattformsformen bidrar till att frigöra nya, ännu större möjligheter. Detta utvecklingssprång kan jämföras med den senaste tidens utveckling inom autonoma vägfordon, inklusive innovationer som Google-bilen, Tesla och andra. Dessutom kräver utvecklingsmarknader och utmanande gruvförhållanden i synnerhet maximal tillförlitlighet och robusthet.

Riku Pulli, chef för divisionen Rock Drills and Technologies inom Sandvik Mining and Rock Solutions, berättar mer om de banbrytande teknikerna i konceptfordonet AutoMine.

"Först och främst är det här fordonet designat och konstruerat för automation redan från början", säger han. "Designfilosofin i befintliga flottor baseras på en konventionell lastare, som alltid har en hytt, joysticks, pedaler och så vidare."

Konceptfordonet AutoMine är uteslutande konstruerat för att arbeta med automation och fjärrstyrning. Det finns ingen hytt alls, vilket innebär kostnadsbesparingar och eliminering av onödiga begränsningar, vilket möjliggör en mer effektiv och tillförlitlig övergripande design eftersom det inte finns något behov av dubbla styrsystem och kontroller, en för den mänskliga operatören och en för datorns kontrollsystem.

En annan viktig innovation är den enorma utvidgningen av avkänningsmöjligheterna. Befintliga gruvmaskiner är begränsade i detta avseende. Den kan till exempel känna av var tunnelns sidoväggar befinner sig, men inte mycket mer. AutoMine Concept-fordonet skapar en sann 3D-vy av hela sin omgivning, inklusive den vertikala riktningen.

"Detta öppnar upp för mycket stora möjligheter jämfört med befintliga system för gruvmaskiner, som är begränsade till avgränsade områden som är åtskilda från människor och annan utrustning, ungefär som säkerhetsgrindar runt robotar som används i tillverkning", förklarar Pulli.

Det befintliga säkerhetssystemet AutoMine baseras på isoleringsbarriärer som gör det möjligt för automatiserad utrustning att arbeta i avgränsade, barrikaderade områden, och stoppar utrustningen omedelbart om en säkerhetsbarriär utlöses. AutoMine Concept-fordonets avkänningskapacitet runt om är utformad för att göra isolering av automatiserade operatörer onödig. Fordonet kan stanna eller köra runt alla hinder på sin rutt.

"Det här är en enorm förbättring eftersom den eliminerar en mängd begränsningar som är kopplade till automation i gruvor", säger Pulli. "Hittills har det varit nödvändigt att separera automatiserade gruvarbeten från konventionella manuella arbeten. Den nya plattformen kommer att öka flexibiliteten i arbetet enormt eftersom det inte längre är nödvändigt att isolera automatiserade arbeten. Arbetet kan pågå samtidigt runt och bland de automatiserade fordonen."

Hur kommer det sig då att konceptfordonet är just en batterielektrisk lastare? Enligt Pulli ville Sandvik visa att framtidens gruvmaskiner inte bara kommer att vara autonoma utan också utsläppsfria. En annan anledning är kopplad till AutoMine-plattformen. Den mesta utrustningen som styrs med detta system är lastmaskiner, och det som skiljer lastmaskiner från andra gruvmaskiner är deras relativt höga hastigheter, höga krav på prestanda och att de arbetar dygnet runt med hög användning under extremt trånga förhållanden.

Sandvik ville sätta ett riktmärke: om företaget lyckades med detta kunde man vara säker på att kunna överföra tekniken till andra typer av gruvmaskiner, till exempel borriggar, där kraven vanligtvis är mindre stränga.

Vad blir nästa steg? Möjligheten att skala upp tekniken ytterligare till andra typer av gruvmaskiner är ett tidigt mål som bör uppnås snart. Ett annat fokusområde kommer att vara teknikmixen, som nu omfattar flera typer av skannerteknik och, för första gången i gruvmaskiner, artificiell intelligens. Några av dessa komponenter kommer att importeras till det befintliga AutoMine-systemet under 2021.