9. Januar 2023
Mobius for Drills ermöglicht Herstellern von Bohrgeräten eine einfache Integration durch eine skalierbare Architektur.
In den letzten 100 Jahren hat sich das dieser Frage zugrunde liegende Fundament nur wenig verändert, mit Ausnahme des Wortes „autonom“ und einer Verschiebung des Kontextes (vom Grubenbetreiber zum Lieferanten), in dessen Zusammenhang sie gestellt wird. Wie bei vielen allgemeinen Fragen unterliegen Lösungen von Natur aus einer Voreingenommenheit, die durch Ansichten, Erfahrungen und die wahrgenommenen Einflussmöglichkeiten gebildet wird. Die Branche hat versucht, dies durch die Bereitstellung unzähliger Lösungen anzugehen, welche die digitale und physische Landschaft eines Bergwerks formen und sozusagen „Autobahnen zur skalierbaren Automatisierung“ schaffen. Bei dieser Ausrichtung wurde die Marschrichtung jedoch in Richtung eines neuen Problems erzwungen, bei dem eine Dichotomie zwischen der Interoperabilität und dem Fokus auf die Komponenten der Wertschöpfungskette entsteht.
Interoperabilität kontra Fokus
In der Branche ist bekannt, dass es eine Wertschöpfungskette im Bergbau gibt, die alle wichtigen Entscheidungen in einem Bergwerk umfasst, allerdings wird sie oftmals durch den täglichen Betrieb in einzelnen Teilbereichen verwässert. Um diese Verwässerung zu mindern, ist in den Bergwerken ein hohes Maß an Interoperabilität in der Wertschöpfungskette, von der Gerätesteuerung bis hin zu Daten, erforderlich. Gleichzeitig werden die Prozesse und Maschinen intelligenter, effizienter und erzeugen somit mehr Daten, die im Kontext der Wertschöpfungskette effektiv genutzt werden können, um die Produktivität und Sicherheit zu verbessern.
Ein Problem entsteht dann, wenn Systemintegrationslösungen so entwickelt werden, dass sie innerhalb dieser Wertschöpfungskette interoperabel sind, dabei aber der Fokus auf der individuellen Ebene verloren geht. Diese Lösungen werden einzeln aus einem bestimmten fokussierten Bereich in die breitere Wertschöpfungskette expandiert, wodurch eine große, aber schlecht funktionierende Überlappung entsteht. Einfach ausgedrückt können die Systeme, die das Interoperabilitätsproblem lösen, nicht der Komplexität oder den Fokusanforderungen innerhalb einzelner Ebenenn in einem Bergwerk gerecht werden. Als ein Beispiel kann ein umfassendes Flottenmanagementsystem angeführt werden, mit dem darauf abgezielt wird, das Ausführungsmanagement über mehrere Gerätetypen hinweg zu vernetzen, am Ende jedoch ein erheblicher Anteil an detaillierten Daten und Kontrollfunktionen jedes Anlagentyps verloren geht. Dies deutet auf eine ungesunde Dichotomie zwischen dem Wert, der durch hochkonzentrierte Daten sowie die Steuerungskontrolle der Maschinen generiert wird, und dem Wert der Vernetzung der Kette hin.
Flexible und natürliche Schnittstelle für effektive Nutzung und Navigation.
Mehrschichtiger Fokus
Epiroc hat zusammen mit ASI Mining versucht, dieses Problem auf verschiedene Weise zu lösen, was auch eines der Hauptziele des kürzlich vorgestellten Mobius for Drills darstellt. Die Lösung fungiert als eigenständiges und fokussiertes Steuerungs- und Datenebenenkonzept für Bohrgeräte, ist jedoch Teil der Mobius-Plattform, auf der eine vollständig skalierbare Implementierung der Interoperabilität umgesetzt wird. Die Mobius-Plattform ermöglicht es Epiroc (und damit dem Bergwerk) nicht nur, fokussierte Ebenen der Wertschöpfungskette zu kombinieren, sondern die Automatisierung kontinuierlich auf klare und effektive Weise in jede Ebene zu skalieren.
Dies bietet den Vorteil der Interoperabilität bei gleichzeitiger Minimierung des Verlustes von Informationen und der Kontrolle zwischen den einzelnen Schichten der Wertschöpfungskette in der Bergbauwertschöpfungskette. Genauer gesagt kann Epiroc die Bohrplattform kontinuierlich weiterentwickeln und verbessern, mit einer konstanten Kadenz von der physischen Hardware bis zur autonomen Steuerung.
Mobius for Drills bietet dann die Möglichkeit, den maximalen Wert dieser Änderungen sofort einzubetten, sowohl in eine detaillierte Daten- und Kontrollebene für den Bohrer als auch in ein Ökosystem, das innerhalb der Wertschöpfungskette gemeinsam genutzt wird. Es ist wahrscheinlich, dass diese Arten von gemeinsamen Entwicklungsplattformen in Zukunft eine immer höhere Bedeutung erlangen.
Entscheidungen in einem stark interagierenden Umfeld
Da digitale Landschaften eines Bergwerks immer näher an die physische Realität herankommen, enthüllen sie die allgemein anerkannte Erkenntnis, dass Gruben hochgradig miteinander vernetzte Umgebungen sind. Eine einfache Entscheidung, z. B. wo zwei Maschinen in einem gemeinsamen Arbeitsbereich platziert werden sollen oder die Reaktion auf einen geringfügigen Maschinenfehler, kann erhebliche Auswirkungen haben, sowohl in der vor- als auch nachgelagerten Ebene. Wenn die Maschinen um zusätzliche Sensoren und Parameter erweitert werden und Mess- und Kontrollpunkte verbessert werden, können die gewünschten Ergebnisse in einem Bereich schneller erzielt werden, was allerdings häufig auch unerwartete Ineffizienzen an anderer Stelle zur Folge haben kann. Fairerweise muss gesagt werden, dass diese Ineffizienzen zumeist nicht vorsätzlich geschaffen werden; sie werden am Ende zwar erkannt, ihre Ursache kann aber niemals ganz beseitigt werden. Letztendlich kann keine Entscheidung, die getroffen wird, absolute Sicherheit bieten. Tatsächlich führt der Versuch, dies zu tun, zu Verzögerungen bei wichtigen Entscheidungen. Ohne eine auf die Wertschöpfungskette ausgerichtete Perspektive ist es jedoch nicht möglich, diese miteinander verbundenen Auswirkungen besser vorherzusagen und zu messen. Dies unterstreicht die Bedeutung eines interoperablen Umfelds, da es die erforderlichen Verbindungen schafft, die zu einer gemeinsamen Transparenz und Rechenschaftspflicht bei den Entscheidungen in einem solchen Umfeld führen.
Mobius for Drills bietet zwei Möglichkeiten, Entscheidungen im Zusammenhang mit einem interagierenden Umfeld zu treffen. Die erste betrifft das Reporting, also im Wesentlichen die Visualisierung und Verteilung von Daten als Informationsträger. In dieser Hinsicht sind Berichte nicht auf eine einzige Datenquelle beschränkt. Dies ermöglicht es, Berichte in einer Hierarchie zu erstellen, welche die Auswirkungen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg aufzeigt, sowie die Anzeige einer detaillierten Aufschlüsselung einzelner Faktoren. Dies wird durch die Idee motiviert, dass Daten prozessorientiert sein sollten und die Steuerung von Daten eine Hebelwirkung ermöglichen sollte, um einen Prozess mit allen relevanten Daten vollständig beschreiben zu können.
Die zweite Entscheidungsebene ist eine gemeinsame Lageerfassungs- und Kontrollebene. Das bedeutet, dass eine einzige Schnittstelle alle Maschinen in einem Bereich anzeigen kann, einschließlich ihrer Missionsstatus und der Art und Weise, wie sie miteinander interagieren.
Detaillierte Ansichten erfassen wertvolle Bohreinblicke in einer digitalen Umgebung.
Flexible Reagibilität auf Veränderungen
Ein weit verbreiteter Irrglaube in der Branche ist die Vorstellung, dass Bergbauprozesse (wie Bohren, Sprengen, Verladen und Transportieren) mit Robotik und Digitalisierung einfacher werden. Tatsächlich jedoch werden sie komplexer, da sie dem Bergwerk effektiv mehr Werkzeuge an die Hand geben, um Verbesserungsbereiche zu identifizieren und mit ihnen zu arbeiten. Auch wenn Unternehmen es gerne versuchen, können sie den iterativen Prozess der Überwachung, Kontrolle und Optimierung nicht vollständig automatisieren. Als Schnittstelle zum operativen Betrieb wird es immer Standardberichte zum Schichtende und Protokolle bezüglich der Abweichung zwischen der langfristigen Planung und der Kurzintervallsteuerung geben. Dies führt zu einem ständigen Wandel, da Bergwerke neue Werttreiber identifizieren oder immer wieder Verbesserungsmöglichkeiten finden müssen.
Eines der Ziele von Mobius for Drills besteht daher in dieser Hinsicht darin zu erkennen, wie man dazu beitragen kann, den Wandel zu erleichtern. Das Change Management ist ein weit gefasstes Konzept, das überall angewandt wird, aber im Wesentlichen ein Prozess ist, um die Auswirkungen von Veränderungen zu kontrollieren und sicherzustellen, dass sie positiv aufgenommen werden. Die Flexibilität der Systeme, damit sie bei Bedarf kontrolliert angepasst werden können, ist daher von entscheidender Bedeutung. Um dies zu erreichen, muss die Visualisierung und Aufbereitung von Daten so flexibel wie möglich sein. Dies muss von der Änderung der in Berichten verwendeten Diagrammtypen über die Auswahl von Leistungskennzahlen und -zielen bis hin zur Art und Weise, wie Daten gefiltert werden, reichen. Im Hinblick auf die Situationserfassung umfasst dies die Übermittlung von Alarmen an das Bedienpersonal oder die Führungskräfte, aber auch die Art und Weise, wie der Status dargestellt wird.
Fallstudie: Tagebau Aitik, Schweden
Epiroc hat kürzlich Mobius for Drills eingeführt, um die Roadmap zur Optimierung der Bohrebene weiter auszubauen, damit diese ihr Potenzial innerhalb der Wertschöpfungskette voll entfalten kann. Das Konzept wurde sowohl für kleine als auch große Betriebe mit unterschiedlichen Automatisierungsgraden entwickelt und soll den Anwendern helfen, sowohl alltägliche als auch langfristig-strategische Entscheidungen zu treffen.
In Zusammenarbeit mit Boliden hat Epiroc einen Test von Mobius for Drills im Tagebau Aitik in Schweden durchgeführt, um die Erprobung des Tools und die Entwicklung wichtiger Funktionen voranzubringen. Die Grube, ein wichtiger Partner von Epiroc, betreibt mehrere autonome elektrische Pit Viper 351 und nutzt die gesamte Suite von Epiroc-Anwendungen. Im Rahmen des Tests erhielt Epiroc wertvolles Feedback. Zudem ermöglichte man dem Bergwerk, die vielfältigen Vorteile von Mobius for Drills zu erforschen. Nach Abschluss des Tests wurde Mobius for Drills (im Zusammenhang mit dem Release) in der Grube weiter eingesetzt.
Mobius for Drills ermöglichte es dem Bedienpersonal der Bohrgeräte, die Technologie-Plattform für ihre vollständig autonomen Bohrgeräte weiter zu nutzen und noch mehr aus ihnen herauszuholen. Mit Mobius for Drills konnte das Bedienpersonal die Bohrpläne verwalten und gleichzeitig den vollumfänglichen Überblick über die Maschinen behalten. Darüber hinaus konnten alle am Bohrbetrieb Beteiligten auf detaillierte Berichte zugreifen, die viel umfassendere, von ihrer bestehenden Flotte generierte Daten, anzeigten. Das operative Personal konnte die Schichtleistung detaillierter analysieren, und das Management erhielt wertvolle Flottenberichte als Referenz.
Die Zukunft des Bergbaus
Mobius for Drills ist wahrscheinlich eine von wenigen innovativen Anwendungen im Bergbau, mit denen sich die Grenzen der Interoperabilität verschieben lassen, gleichzeitig jedoch der Fokus auf der Kontrolle und Berichterstattung bezüglich der Maschinen aufrechterhalten wird. Der potenziell durch diesen Ansatz generierte Wert und das Feedback der Branche bei der Implementierung dieser Technologien werden weiterhin von entscheidender Bedeutung sein, um die Einführung verstärkt voranzubringen.
