Förra gången det begav sig var för två år sedan. I slutet av maj blev det återigen dags för Norrlands dominerande eventarrangör Nolia att genomföra Euromine Expo. Det bjöds på utställningar både inomhus och utomhus samt en rad intressanta föredrag och seminarier.
Dominerande ämnen i föreläsningsserien var gruvautomation, självkörande fordon, datakommunikation och säkerhet. Ett särskilt fokus var cybersäkerhet.
Gruvanläggningar riskerar dataintrång
Jarkko Holappa, som arbetar med cybersäkerhet hos Sandvik, berättade om betydelsen av säkerhet hos de maskiner och annan utrustning som installeras. Låt inte de kriminella testa säkerheten! Se till att i förväg göra detta själv. Holappa gav flera råd till anläggningsägare.
Om man bara har resurser att följa ett enda råd, så gör då hotmodeller. Kalla samman hela teamet och genomför en brainstorming gällande vad som kan hota verksamheten. Här måste vi tänka annorlunda; tillbud och olyckor på grund av interna orsaker sker oftast slumpmässigt. Cyberattacker är däremot inte slumpmässiga, eftersom intensionen med dem är att skada genom en systematisk attack. Cybersäkerhet är inte enbart en fråga om dataintrång i sig, utan i högsta grad något som måste förebyggas för att försäkra att anläggningens tillgänglighet och produktivitet upprätthålls.
Live hack – cyberhot mot kritiska Infrastrukturer
– Samhället är idag mer uppkopplat än någonsin, vilket innebär både fördelar och risker. Vårt beroende av teknik och internet för allt från personliga kommunikationer till kritisk infrastruktur har skapat nya utmaningar inom cybersäkerhet. Det är av yttersta vikt att vi arbetar för att förstå och motverka dessa hot för att skydda både individer och samhällsfunktioner, säger Momme Nyström.
Han är Senior cybersecurity expert och säkerhetsgranskare (etisk hackare) hos Boliden. Nyström belyste under en föreläsning de specifika hoten mot gruvverksamhet. Gruvindustrin, som många andra sektorer, använder i allt högre grad IoT (Internet of Things) och OT (Operational Technology) för att effektivisera och automatisera processer. Men med denna ökade uppkoppling följer också ökade risker. Nyström varnade för att låta utomstående ta över kontrollen av gruvmaskiner eller annan kritisk utrustning, vilket kan få allvarliga konsekvenser.
För att illustrera sårbarheten i WiFi-kommunikation genomförde han en skrämmande demonstration där han hackade åhörarnas mobiltelefoner. Han visade hur enkelt det är att få tillgång till en lista över tidigare WiFi-sessioner med användarnamn och lösenord. Denna typ av attack gör det möjligt för angripare att följa en persons digitala fotspår genom att stjäla cookies, vilket i sin tur kan leda till ytterligare intrång och informationsstölder.
Nyströms demonstration underströk hur aningslöst många använder WiFi utan att tänka på säkerhetsriskerna. Många är inte medvetna om att deras kommunikation kan avlyssnas eller att deras enheter kan bli hackade. För att skydda sig mot sådana hot är det viktigt att förstå och tillämpa säkerhetsstandarder som IEEE 802.11 och att vara medveten om vad SSID-koder innebär.
– Sårbarheten i dagens uppkopplade samhälle är en allvarlig utmaning som kräver både medvetenhet och aktiva säkerhetsåtgärder. Genom att förstå hoten och arbeta systematiskt med säkerhet kan vi minska riskerna och skydda våra kritiska infrastrukturer och personliga data. Min demonstration visade tydligt att säkerhet måste tas på allvar och att vi alla har ett ansvar att arbeta för en säkrare digital värld, avslutade Momme Nyström.
Optioneering i underjordsgruvor
Optioneering betyder i sammanhang med produktionsplanering snarast öppenhet för att kunna välja mellan flera alternativ, även om man slagit sig in på en bestämd väg. Catherine Mortimer som är regionchef hos Derwik Europe med huvudkontor i London, berättade om företagets programvara för produktionsplanering.
Utbytet i form av malm och vinst blir sällan just det som förväntas. Samtidigt kan det finnas många optioner att ändra i planen, men låt säga att det föreligger två vägval i en serie på tio, så innebär det 1024 alternativ, vilket är svårt att hantera. Verktyg från Derwik underlättar en strategisk planering med en robust plan och där risker identifieras tidigt. Givetvis används 3D-modeller för att skapa överblick över gruvan. Gränssnittet bygger sedan mycket på flödesscheman och blockmodeller.
Eldriven skrotare
Jama har gjort sig känd för skrotaren SBU 8000. Företagets marknadschef Eva Skinner och Project manager R & D Anders Nilsson berättade att man tagit utvecklingen ett steg vidare och erbjuder maskinen även för diesel/el eller el-drift. SBU 8000E som den heter, är världens första eldrivna i sitt slag och har provats av Boliden under ett år.
Eldrift handlar inte enbart om att minska utsläppen lokalt vid själva gruvmaskinerna. Med eldrift minskar bullret betydligt och frihet från avgaser medger också energibesparingar i gruvornas ventilation. Detta blir viktigare nu när brytningen sker allt djupare.
Maskinen har samma kraft som den dieseldrivna versionen. Drivlinan i SBU 8000E har utvecklats i samarbete med Epiroc. Batteriet laddas automatiskt medan man skrotar, vilket eliminerar avbrott för laddning. Batteriet har 100 kW laddeffekt. Maskinen har ett nytt gruvanpassat styrsystem. Det är IP-klassat och skyddat mot temperatur och vibrationer.
Batteriet är litiumbaserat och har mycket större säkerhet än ett normalt batteri för en personbil. Jama och Epiroc har utvecklat en modulbaserad batterilösning med optimerad nyttjandegrad som säkerställer att varje del av batteriet övervakas och kontrolleras lokalt. Det är världens första batteri för gruvindustrin. Batteriet har certifieringar och överensstämmelse med CE-certifiering, lågspänningsdirektivet, direktivet för elektromagnetisk kompatibilitet och direktivet för radioutrustning.
Jama betonade behovet att utbilda personalen – både maskinförare och underhållspersonal – för eldrivna fordon. Skrotaren SBU 8000E fanns att beskåda på utställningsområdet utanför arenan.
Elektrifieringen – allt fler sensorer
Fredrik Kjellgren, som är Head of HYDAC new technologies Sweden, höll ett föredrag med rubriken ”From sensor to cloud”. Det täckte också fortsättningen, det vill säga att data ska gå tillbaka, från molnet till operatören av maskinen eller anläggningen.
Idag handlar mycket om elektrifiering av fordon och maskiner samt uppkoppling av dem. Detta drivs bland annat av regulatoriska lagar för att begränsa utsläpp, men handlar även om att förbättra arbetsmiljön i underjordsgruvor och minska behovet av ventilation och därmed energi. Många aktörer bör byta eller konvertera sina maskiner till att antingen gå på diesel eller el, eller enbart el. Detta får till följd att det blir allt fler system och subsystem att hålla reda på. Samtidigt fler sensorer på maskinerna, och data från dessa bör givetvis användas för att optimera produktionen och arbetsmiljön.
HYDAC hjälper till att ta fram lösningar på komplexa utmaningar med kontroll och säkerhet. Här handlar det inte bara om att byta drivning på fordonen, samtidigt bör man se över hydrauliken och göra den energieffektiv. Företaget har tillgång till ett TSE – Tested Simulation Environment. HYDAC har lösningarna för att åstadkomma en säkert uppkopplad flotta av maskiner, och rekommenderar sin plattform Software platform for mobile automation MATCH TOOLCHANGE.
HYDAC levererar både komponenter och lösningar för gruvindustrin. Generiskt sett är företaget inriktat framförallt på hydraulik, men även filtrering och kylsystem.
Självkörande truckar
Rikard Mäki är projektledare och chef för den avdelning hos Boliden som arbetar med AHS – Autonomous Hauling System. Självkörande truckar är igång i Aitikgruvan. Därmed är Boliden först i EU med självkörande truckar i en gruva. Globalt sett finns tillämpningen sedan ett tiotal år i Australien och Sydamerika. Vissa formella och reella krav här i Europa, bland annat EU:s krav på CE-märkning och säkerhetskrav har gjort att vi är senare.
Bakgrunden till AHS i Aitik är bland annat svårigheten att få tag på personal. Självkörande truckar kan också bidra till en säkrare arbetsmiljö, en truck ”ser” på sätt och vis bättre än en förare. Om en ren kommer i vägen eller det ligger ett tappat malmblock framför, då stannar trucken. AHS gör också att truckarna går med jämn hastighet, jämfört med om de styrs av en förare. Samt att de kan gå mycket längre tid utan avbrott.
För att ta fram den tekniska lösningen har Boliden samarbetat med Komatsu och Hesselberg maskin, men också fått support av kollegor från aktuella gruvor i Australien och Sydamerika. Totalt arbetar ungefär 30 Bolidenanställda och 20 externa med projektet. Då räknar vi inte med personalen i kontrollrummet. Där arbetar två ”pit patrollers” per skift för att lösa eventuella problem som uppkommer.
Dessa pit patrollers får en utbildning på 9–10 veckor. Boliden har permanent träningslokal med simulator. Alla som arbetar i Aitik måste gå utbildning, det rör sig om 800 Bolidenanställda och ungefär lika många bland entreprenörerna. För dem är utbildningen 2–3 veckor. Varje sig man åker bil eller går till fots inom gruvområdet måste ett särskilt säkerhetstänk finnas med hänsyn till de självkörande truckarna.
Rikard Mäki fick frågan om AHS lett till högre produktivitet. Detta har inte bevisats hittills, men det finns inget som säger att produktiviteten inte skulle höjas. Och kan även grävarna nere i gruvan bli självstyrda? Detta är en mycket större utmaning, eftersom bergets hårdhet varierar och frost och is kan vara svårt för ett självstyrande system att hantera.
Även i Kristineberg
Boliden har gjort stora tekniska framsteg även i Kristinebergsgruvan. Det har skett i samarbete med Epiroc och ABB. Med ABB eMine får gruvföretag hjälp att konvertera fossilbränsleberoende gruvor till att bli el-drivna. Energianvändningen går ner, liksom koldioxidutsläppen. Samtidigt blir arbetsmiljön bättre med renare luft, mindre vibrationer och lägre buller. Produktionskostnaden per ton malm minskar också.
Om detta berättade Robert Mäkelä, Local business line manager (mining) hos ABB Process Industries och Per Lärk, Local business line manager (hoisting) från samma företag.
I Kristinebergsgruvan har Boliden byggt en 800 meter lång testbana i en gruvgång. Där går nu den första fullt batteridrivna trucken med malm. Samtidigt arbetar ABB med förbättrade miljöprestanda för gruvhissar. Det handlar om allt från effektivare elmotorer till att så småningom tillverka komponenter av fossilfritt stål.
Även återvinning
Andra spår för att minska miljöbelastningen är att återbruka komponenter och återvinna material, en tanke som nått även gruvbranschen. Lars Furtenbach, som är Director of research and technology, Mill Lining hos Metso, berättade om företagets teknik för att återvinna lining av gummi och poly-met, som används i transportörer och processutrustning, Megaliner.
Företaget provade flera tillvägagångssätt att ta bort gummit från metallen, inklusive kryogen separering, innan det visade sig att induktionsvärmning fungerade bra. Värme tillförs just där det behövs och inga gummirester blir kvar på metallen.
Metso har ett modulärt koncept för sin återvinningslinje. Den kan ha flera olika upphettningssteg och bland annat också ett kylningssteg. All rök samlas upp liksom all eventuell olja. Kylvattnet filtreras och bara lite nytt vatten behöver tillsättas. Inga föroreningar i form av partiklar lämnar processlinjen. Metallerna går tillbaka till Metsos tillverkning, för omsmältning och även gummit ska kunna återvinnas.
Intelligent hantering av blandad trafik i gruvor
Med blandad trafik avses att självkörande fordon används samtidigt som andra fordon körs manuellt av förare. Att få dessa att samsas är lättare sagt än gjort har det visat sig. Problematiken tas upp i ett av projekten inom forskningsprogrammet SUM Academy. (SUM = Sustainable Underground Mining.) Detta presenterades av LKAB:s Magnus Brevemark, projektledare för SUM, och Franziska Klügl, professor i Computer science vid Örebro universitet. Deltar gör också universiteten i Luleå och Mälardalen samt Imperial College i London.
Avsikten med SUM Academy är att utveckla metoder för att kunna bryta malm på djupare nivåer, vilket är angeläget inte minst för LKAB. Innovationer och kommande investeringar ska på bästa sätt bidra till effektiv produktion i säkra gruvor. SUM omfattar följande projekt:
• Ta fram layout för ”green mining”
• Ökande produktivitet och energieffektivitet
• Strategi för att minimera seismiska risker
• Logistik under jord
• Användning av drönare i underjordsbrytning
• Riskhantering, luftburna partiklar
• Avstämning av malmproduktion
• Användning av geologisk och strukturell ”mapping data”
• Blandad trafik, självkörande fordon – människor
Franziska Klügl redogjorde för det sistnämnda projektet. Att ha avgränsade ytor/områden där enbart självkörande fordon rör sig, bjuder på vissa utmaningar, men de är överkomliga. Att mixa självkörande fordon med sådana som framförs av förare, är oerhört mycket svårare. Problemet är på sätt och vis att människan är intelligent. Ett självkörande fordon som får kommandot ”stopp” stannar, men en människa som får samma kommando stannar kanske inte och kanske dessutom gör något oväntat. Och vad kan väl då hända? I sammanhanget måste man hantera frågor som säkerhet versus upplevd säkerhet och vilken information som en förare behöver. Och hur hantera en snabb och irrationell förare?
För att kartlägga och lösa problemen använder forskarna AI och simulatorer. Franziska Klügl visade i en film hur interaktionerna i en gruva skulle kunna se ut. SUM Academy ska avslutas i december. Förhoppningsvis kommer utmaningarna att vara lösta till dess.
Styrd borrning
LKAB tillämpar skivrasbrytning i sina underjordsgruvor. Ett moment i detta tillvägagångssätt är den uppåtriktade borrningen för hålen där sprängmedel apteras. I projektet ”Future drilling system” utvecklas ett bättre sätt att borra än idag. Gårdagens teknik utgjordes av topphammare som borrade upp till 28 meter djupa hål som kunde avvika från kursen mot slutet. Dagens teknik, som gjorde sitt intåg i mitten av 1990-talet, utgörs av Wassara DTH-hammare som borrar 55 meter djupa, raka hål. Mikael Forslund, som är chef för forskning och utveckling hos LKAB Wassara berättade att framtidens metod troligen kommer att bli styrd borrning baserad på Coil-tubing.
För att med dagens teknik borra ett 40 meter djupt hål krävs 2 x 20 skiften av borrör; eftersom de är två meter långa. Med Coil-tubing krävs inga skiften, och denna sömlösa process går därför fortare. Tekniken medger också styrning, och är utrustad med ett ”navigationssystem” i realtid som gör att borrhålen går att positionera mycket bättre än med nuvarande metod. Mjukvara tas fram för planering, navigation och uppföljning av borrningen.
Med styrd borrning blir det lättare att följa produktionsplanen för gruvan, borra där malmen finns och att i mindre utsträckning än tidigare bryta gråberg. Det behövs färre hål och mindre mängder sprängmedel. Noggrant disponerade hål medger sprängning som ger en jämnare fragmentering av malmen. Detta är den stora potentialen för tekniken, vilken kan generera ett högre utbyte av malm och på så sätt en ökad vinst. Detta samtidigt som gruvans produktionstakt ökar.
Vid Euromine Expo visades en film från testborrning nere i gruva.
– I vårt utvecklingsprojekt fortsätter vi att testa för att skaffa oss erfarenheter och verifiera tekniken att styra och följa borrningen. Vi ska också bedöma vilka och hur stora möjligheterna är för LKAB med den nya tekniken, berättar Mikael Forslund.
LKAB Wassara har också för avsikt att undersöka affärspotentialen med tekniken.
Testbanor
AstaZero är en icke-vinstdrivande forsknings- och testanläggning som ägs av RISE. (ASTA = Active Safety Test Arena.) På anläggningen finns testbanor, både utomhus och inomhus, för testning av fordon och deras säkerhetssystem, både i personbilar, lastbilar och bussar, samt självkörande fordon. Proving ground manager Stefan Andersson från AstaZero berättade att sedan 2018 har det blivit mer fokus på självkörande fordon.
Anläggningen utgör faktiskt världens första fullskaliga oberoende testmiljö för automatiserade transportsystem. Anläggningen är unik genom olika trafikmiljöer som gör det möjligt att testa avancerade säkerhetssystem och deras funktioner för olika typer av trafiksituationer.
AstaZero använder banbrytande teknologier som flera 5G-nätverk, snabba internetanslutningar och avancerad testkontroll för att möjliggöra snabbare, mer exakt testning med smidiga dataöverföringar. AstaZero stöder testning av Hardware In The Loop/Vehicle In the Loop (HIL/VIL) och Augmented reality för både människor och maskiner. Dessutom är testningen inte begränsad till asfalt.
Genom att kombinera 5G-nätverken med testkontroll kan man också bedöma robustheten hos fordon vid försämrad anslutning, dataförlust, gränsövergångar och cybersäkerhet.
År 2018 fick man en förfrågan från Volvo om att kunna testköra 90 tons fordon. Att köra på asfalt var inte intressant, det krävdes en grusad bana med sluttningar.
– Vi lärde oss hur stora maskiner körs och hur vägar byggs i gruvnäringen, berättade Stefan Andersson. Resultatet blev en bana med fyra sluttningar och platser för lastning respektive lossning.
Tillsammans med kunderna tas testförhållanden och tester fram. Det kan ingå olika sätt att hantera lastat material och även service på fordonen. Långvariga tester kan utföras i olika typer av väder. Till eventuella framtidsplaner hör att skapa också skadade vägar och möjlighet att köra på svåra underlag såsom lera, samt att köra i tunnlar. Vidare möjlighet att undersöka vad som händer när en uppkoppling till ett fordon falerar.
AstaZero har också perfekta modeller (digitala tvillingar) av sina testbanor.
Extra höghållfasta stål
Säkerheten i gruvgångar berördes i ytterligare presentationer. Experterna Johan Persson och Rico Brändle från Geobrugg AB, berättade om höghållfasta stål. Det finns stål som har mer än dubbel hållfasthet jämfört med de som normalt används i gruvor. Extra höghållfasta stål finns bland annat som wire och som nät. Experterna visade på film hur stålnät testas genom att släppa en tung kula från hög höjd som fångas upp (eller inte fångas upp) i nätet. Detta görs i företagets testanläggning. För en del andra tester kan olika typer av berggrund simuleras.
Företaget erbjuder en helt mekaniserad, effektiv och säker metod för att näta gruvgångarna efter utförd skrotning. Utrustningen kan monteras på vilken bultningsmaskin som helst.
Ökad återvinning av elektronikskrot
Förutom att utnyttja jungfruliga tillgångar på metaller kan vi med fördel återvinna metaller som redan finns i samhället. Genom ”urban and city mining” går det att gå mycket längre än att enbart smälta om järnskrot. ”E-waste”, det vill säga el- och elektronikskrot, utgör den snabbast växande avfallsströmmen. Globalt genereras 65 miljoner ton e-waste varje år och bedömningen är att siffran når 100 miljoner år 2040.
– Detta avfall kan och bör samlas in och återvinnas för att minska andelen jungfruliga metaller och därmed bidra till den cirkulära ekonomin, menar Richard Lindh, Senior sales manager hos Metso. Det finns många teknologier för att återvinna metallerna, men väldigt få anläggningar i världen. Antalet kommer sannolikt att öka.
En av dem är Bolidens anläggning i Rönnskär som varit i drift många år.
Metso erbjuder flera av de tillgängliga teknologierna, för att ta vara på förprocessad e-scrap. Det som framförallt är intressant är kanske kretskort mot bakgrund av det höga innehållet av koppar, guld, silver, palladium, tenn, bly och nickel. Samtidigt är kretskort komplexa. (E-waste är samlingsnamnet på insamlat material och e-scrap det förprocessade material som Metso smälter och raffinerar.)
Richard Lindh visade exempel på layout för ett smältverk för e-scrap. Företaget kan bland annat leverera en kaldougn (TBRC = Top Blown Rotary Converter) som kan smälta både primära och sekundära material. Samma gäller Ausmelt ugn (TSL = Top Submerge Lance).
– När e-scrap återvinns blir det fråga om mycket komplexa metallurgiska processer. Vi har ett team med experter som hjälper till. Och vi kan också leverera styrningen till processerna, påpekar Richard Lindh.
Här nämnde han också företagets koncept för digital tvilling, Metso Geminex och möjligheten att använda Machine Learning för att trimma processerna.
Använda drönare för att bygga en damm
Avsikten är att kartlägga och undersöka terrängen inför projekteringen och kunna följa upp dammen under bygge och senare under användning. Presentationen hölls av Olof Slatte som är lantmätare och sedan 2016 arbetar i gruvindustrin, för närvarande hos Zinkgruvan Mining AB, där hans arbetsuppgifter handlar om sandmagasin.
På Euromine gick Olof Slatte igenom olika typer av kartläggningar som kan göras med drönare: fotografering, LiDAR och termografering. Han förklarade innebörden av ortofoto och skillnaden mellan foto och LiDAR. Förkortningen står för Light Detection And Ranging. Tekniken baseras på laserljus som reflekteras mot terrängen. LiDAR fungerar bra även i tät vegetation och vid svagt ljus. Det går att få olika bilder av terrängen; exempelvis trädkronorna, grenarna och marken. Oftast går det fortare att ”skanna landskapet” med LiDAR jämfört med fotografering.
Det är möjligt att bygga upp tredimensionella punktmoln av terrängformationer och anläggningar såsom dammar. Väntade och oväntade förändringar kan följas genom upprepade kartläggningar med drönare. Genom termofotografering kan exempelvis läckage från dammar upptäckas. Sammanfattningsvis är drönare till stor hjälp för att konstruera dammar och följa upp användningen.
Betydelsen av rätt filter
Donaldson är ett internationellt företag som startade med tillverkning av filter till dieselmotorer i traktorer. Idag är verksamheten inriktad på filter av alla typer till jordbruk, byggenskap och gruvindustri. Sortimentet omfattar filter för bland annat partiklar, vattenlösningar, oljor och smörjfetter. Donaldson har både ett säljteam och ett tekniskt team, det senare med ett laboratorium i Belgien som viktig resurs. Företaget ställer gärna upp tidigt i projekt för att exempelvis utreda felorsaker.
Yulita Suhako, som är regional försäljningschef hos Donaldson, berättade om betydelsen av filterval och rätt dimensionering. Hon gav specifika exempel på ekonomiska besparingar som har gjorts genom rätt filterval. Detta är inte enbart en fråga om att få avkastning för sina maskininvesteringar utan även om att upprätthålla en hälsosam arbetsmiljö och pressa ner emissionerna till omgivningen.
