Vägen mot en autonom gruva

3 december 2020

Epiroc och Combitech har i ett partnerskap utvecklat en lösning för trafikstyrning av autonoma lastare för gruvor. Genom att använda en förarlös maskinflotta i en riskfylld arbetsmiljö nås en ny nivå av effektivitet och säkerhet.

 

- En sådan här lösning där autonoma maskiner kan utföra kompletta uppdrag och samspela med varandra i en delad area är efterfrågad i gruvbranschen. Det handlar om att kunna skapa ett jämnt materialflöde, undvika låsningar mellan maskiner i produktionen och att flytta medarbetarna från en osäker miljö, berättar Robert Raschperger, konsult för Epiroc och produktutvecklingsledare på Combitech. 

 

Epiroc och Combitech började 2017 arbeta för att ta detta tekniksprång. Tillsammans har man kombinerat teknik från Epiroc med teknik från SAAB:s civila produktportfölj med kunskap för hur trafikstyrning ska systemeras och utvecklas. I slutet av samma år levererades en prototyp, så kallad proof of concept, som utvärderades i en testgruva utanför Örebro. Ett och ett halvt år senare, våren 2019, installerades lösningen skarpt i en guldgruva i Australien. Lösningen har fått namnet Epiroc Scooptram Automation Total och ingår i Epirocs 6th Sense utbud.

 

Tekniken möjliggör ökad produktivitet


Motorn i lösningen är en egenutvecklad modul kallad Traffic Management System (TMS). Den möjliggör att maskiner kan dela vägar, serviceplatser, last- och dumpningsplatser utan att krocka eller att låsningar uppstår. Modulen är generisk såtillvida att den är tillämpbar på andra autonoma lösningar där maskin, drönare och truckar har möjlighet att själva utföra fördefinierade uppdrag, till exempel åka från punkt a till punkt b och lämna en last. Epirocs strategi är ett öppet automationssystem som gör att andra maskintillverkare kan integrera sig i lösningen (se exempel i artikel från australiamining.com, länk finns i slutet av denna text). 

Ovanpå TMS-modulen finns ett Fleet Management System (FMS) som automatiserar uppdrags- och resurshantering så att gruvoperatören kan fokusera på arbetet som ska utföras, till exempel transportera 1600 ton från punkt a och dumpa i punkt b. (Systemet beslutar vilka maskiner som ska användas, när de ska åka och vilka rutter de ska ta.) FMS-modulen är baserad på SAFE-plattformen (Situational Awareness For Enhanced security) som är utvecklad inom Saab-koncernen. 

TMS- och FMS-modulerna är integrerade i gruvans övergripande produktionsstyrning så att arbetsordrar tas emot, utförs och rapporters i prioriteringsordning samtidigt som systemet förhåller sig till övriga maskiner och delar i produktionsflödet, till exempel malmkrossar och malmtransportsystem.

 

- Interoperabilitet och öppenhet har varit ledord i utvecklingen av Epirocs automationssystem och tack vara det har också samarbetet med en partner som Combitech fungerat väldigt bra. Utöver de tekniska framstegen som är gjorda och de nya funktioner som vi har lyckats ta fram på rekordtid är jag nästan mer imponerad över hur väl samarbetet har fungerat. Framtidens digitaliserings- och automationsutveckling handlar om hur väl vi lyckas integrera olika system tillsammans och det bedyder lika mycket på den tekniska sidan som samarbete mellan personer och organisationer, säger Mattias Pettersson, Global Portfolio Manager Underground Loader, på Epiroc.

 

- En nyckel till att vi lyckats är att vi i arbetsteamet har olika kompetenser. Vissa är bra på trafikstyrningslogik, det vill säga att skicka data och koordinera trafikmönster. Andra är bra på att sätta sig in i slutanvändarens problematik, arbetskultur och människa till maskin interaktion. Till detta har vi en gedigen kompetens om hur system ska utvecklas så att det uppfyller de höga kraven på tillgänglighet i en gruva, typiskt 24/7, likaså hur modern mjukvaruutveckling ska sättas upp och ledas. Det är roligt att se hur kunskap kan användas på nya sätt och vilka resultat man kan uppnå av att arbeta ihop, säger Robert Raschperger. 

 

Säkerhet i fokus

Epiroc’s Scooptram Automation Total möjliggör att maskinernas operatörer kan arbeta säkert på distans, i ett kontrollrum ovan jord, där de kan dela den totala lägesbilden i realtid och utföra de arbetsmoment som fortfarande kräver en människas erfarenhet och precision. Operatörerna har god insyn i vad som sker i produktionsmiljön och de kan ta över maskiner om och när det behövs för att utföra arbetsmoment som inte är automatiserade. 

 

 

Det senaste tillskottet i lösningen är möjligheten att enkelt styra det säkerhetssystem som ska skydda medarbetare från att skadas om de av misstag skulle beträda den autonoma produktionsarean. Förenklat uttryckt tillåts olika sektioner och gångar stängas eller öppnas för autonom drift vilket möjliggör för gruvoperatören att skicka in bemannade maskiner utan att stoppa den autonoma produktionen mer än nödvändigt. Funktionen stödjer även smidig in- och utcheckning av autonoma- eller fjärrstyrda maskiner. 

- Med den här lösningen bryter vi ny mark, då vi för manuella och autonoma arbetsmoment närmare varann. En fullständigt autonom gruva ligger fortfarande långt fram i tiden men det senaste tillskottet i lösningen möjliggör för gruvföretag att på allvar ta stegen mot autonom drift och höjer utnyttjandegrad av investeringen i infrastruktur, maskiner och medarbetare, berättar Robert Raschperger.  

 

Film om Epiroc Scooptram Automation Total 

Epiroc har tagit fram en film som visar lösningen, klicka i bilden nedan för att se filmen och få mer information. Filmen är på engelska. Klicka här för att se på filmen och för att få mer information.  

 

Pressmeddelande från Epiroc

Läs pressmeddelande från Epiroc där de berättar om automationssystemet och hur maskintillverkare kan integreras. 


Artikel från australiamining.com 

Läs om Epirocs automationssystem och att andra maskintillverkare kan integreras i lösningen. Detta har utförts med bland annat MacLean.


Bilder: Epiroc

Profilbilder: Epiroc och Combitech
Skribent: Anna Sigurdsson Schedin

Per Åkesson

Business Area Manager, Autonomy Solutions and Private Networks

per.akesson@combitech.com

+46-10-215 58 63