Mijnbouw:een essentiële industrie die transformeert met automatisering

Laten we eens kijken naar het pad naar automatisering in een sector met een bijzonder lange lijst van uitdagingen, zoals de mijnbouwindustrie van $ 680 miljard. Net als veel andere bedrijfstakken wordt de mijnbouw geconfronteerd met een nijpend personeelstekort, met name veroorzaakt door de gevaarlijke, moeilijke en afgelegen werkomstandigheden. Voor mijnbouw hebben we het meestal over barre weersomstandigheden, zoals in het midden van Australië met maandenlange extreme hitte. En waar arbeiders weken of maanden achter elkaar het huis verlaten – in barakken ver van hun familie wonen.

Om deze problemen op te lossen, maakt de mijnindustrie van autonome voertuigen en autonome operaties een realiteit. Autonome bedrijfsvoering stelt u in staat om die werknemers veel betere werkomstandigheden te bieden. Het stelt u in staat om onder die omstandigheden 24×7 te werken om investeringen te maximaliseren. Het zorgt voor minder slijtage van apparatuur die miljoenen dollars per stuk kost. En nieuwe technologieën trekken nieuwe werknemers en een meer diverse pool aan om een ​​compensatie te bieden voor een personeelsbestand dat binnenkort met pensioen gaat.

Laten we een kijkje nemen in de mijnindustrie en kijken waar de overstap naar autonome operaties het leven beter maakt en echte zakelijke waarde levert , en hoe dit van toepassing is op andere industrieën, zoals distributiecentra, olie en gas, en productie.

Het pad van analoog naar digitaal naar autonoom

Vaak is de eerste stap naar autonome operaties voor mijnbouw digitale verzending, waarbij chauffeurs de juiste route krijgen om van de locatie van de mijnbouwlocatie naar de stortplaats te reizen. Een van onze klanten installeerde een IoTwirelessmesh-infrastructuur op hun mijnsites om apps op hun mobiele vloot te leveren, aangezien de externe locatie geen mobiele of draadloze mogelijkheden had. Ze waren in staat om binnen 6 maanden ROI te behalen, simpelweg door vrachtwagens die hun routes niet misten. Met digitale verzending kan het mijnbedrijf het optimale pad bepalen, dat aan de chauffeur doorgeven en inzicht krijgen in eventuele afwijkingen van dat pad.

Veiligheid en snelheid met bediening op afstand

Bediening op afstand brengt het digitale proces een stap dichter bij autonomie. Hier kan één afstandsbediening vier bulldozers met dezelfde joystick besturen. Het is niet alleen veiliger voor de machinist, het bespaart ook veel tijd en geld. Overweeg alle uitdagingen met ondergrondse mijnbouw. Om eenvoudig arbeiders van de kazerne naar de afgelegen ondergrondse locatie te krijgen, kunnen de transportbussen per enkele reis een uur of langer duren. En in hete mijnen moeten de arbeiders hun uitrusting verlaten en naar schuilplaatsen gaan om af te koelen. Dat kost niet alleen geld, het brengt werknemers ook op onveilige plaatsen. Met operaties op afstand, aangedreven door industriële IoT-toegangspunten en schakelaars, duurt het nu slechts een paar minuten om apparatuur op afstand in die ondergrondse mijn te krijgen voor de dienst.

Nauwkeurigheid, efficiëntie en veiligheid leveren met autonome operaties

Laten we eens kijken hoe autonome operaties mijnbouw en vrachtwagens transformeren. Om de omvang van deze operaties te begrijpen, moet u bedenken dat deze vrachtwagens een laadvermogen van bijna 400 ton kunnen dragen en zo lang zijn als 3 pick-uptrucks van volledige grootte. Bij autonome operaties rijdt de vrachtwagen zelf met behulp van GPS-coördinaten om 'automatisch aan te komen' bij de shovel. De schop laat het erts vervolgens in de vrachtwagen vallen. En dan gaat de vrachtwagen naar de stortplaats of de breker.

Hoe verfijnder dit proces kan zijn door middel van autonome operaties; hoe meer inkomsten eruit gehaald kunnen worden. Daarbij hoeft het vuil dat geen ertswaarde heeft – de “deklaag” – gewoon naar de stortplaats te gaan. Omgekeerd gaat het vuil met waarde naar de breker. Als het handmatige verzendingssysteem een ​​fout maakt, dumpt u letterlijk uw winst. Met autonome operaties minimaliseert of elimineert u nu de kans op een gemiste route.

Naast de efficiëntieverbeteringen lossen zowel autonome operaties als operaties op afstand belangrijke veiligheidsproblemen op. Deze grote voertuigen hebben enorme dode hoeken - waar ze soms zonder het te weten over die grote pick-up kunnen rijden. Zichtbaarheid en controle hebben over de locaties en acties van voertuigen en andere apparatuur is levensreddend.

Om autonome operaties mogelijk te maken, zijn er talloze toegangstechnologieën beschikbaar, van lage frequenties met een groot bereik en lage bandbreedte tot microgolven voor hogere gegevenssnelheden. 5G biedt de belofte van lage latentie en hoge betrouwbaarheid, maar tegenwoordig is Wifi 6 en opties zoals Cisco Fluidmesh de realiteit. Dat is waar u de betrouwbaarheid en kracht kunt hebben om beslissingen aan de rand te nemen en ook om gegevens terug te halen, zoals videobewaking.

Met Cisco Fluidmesh kunt u Point to Point (PtP) uitvoeren voor hoge doorvoerbehoeften, van het hoofdgebouw van het datacenter tot torens rond de mijn. Dit vormt een sterke basis om Point to Multipoint (PtMP) van de torens naar de trailers in de open pitgebieden te gebruiken - waardoor de bandbreedte voor video, hellingsstabiliteitsradar, ontwateringspompen, enz. wordt vergroot. Deze trailers kunnen Cisco Fluidmesh-eindpunten ondersteunen die op de mobiele vloot voor autonome operaties - plus ze kunnen ook WiFi-toegangspunten voor de toegangslaag ondersteunen.

Door gebruik te maken van zowel Cisco Fluidmesh als WiFi kunnen generieke eindapparaten zoals tablets, telefoons en clients voor sensoren worden gebruikt. LoRaWAN levert de connectiviteit die nodig is voor alle batterijgevoede sensorverbindingen, terwijl LIDAR de GPS-tracking aandrijft. Elke toegangslaag heeft zijn eigen taak om het veilige, betrouwbare netwerk te leveren dat nodig is voor autonome operaties.

Klantverhaal:Fort Wingate

Neem bijvoorbeeld de uitdagingen met geautomatiseerde operaties in een zeer gevaarlijke omgeving – opgravingen naar explosieven. Hier moet onze klant, Fort Wingate in New Mexico, alles op afstand doen. Stel je voor dat je een drone bestuurt – maar in plaats daarvan bedient u op afstand zware graafmachines in een echt mijnenveld. Elke beslissing die operators nemen, is afhankelijk van video met een hoge resolutie die realtime situationeel bewustzijn biedt.

Binnen de operaties

Fort Wingate moest met drie bulldozers en drie graafmachines de munitie uit grote gebieden ruimen. Vanwege de inherente gevaren van het verstoren van actieve munitie, hadden ze een systeem op afstand nodig waarmee operators apparatuur op afstand vanaf een veilige afstand kunnen besturen. Met het systeem konden maximaal drie stukken zwaar materieel tegelijkertijd worden bediend, wat in de branche bekend staat als 'drie stoelen'.

De Uitdaging 

Bediening op afstand is een uitdagende toepassing vanuit het oogpunt van draadloze communicatie. Het vereist een lage latentie, naadloze roaming en een aanzienlijke uploadsnelheid voor de live videostreaming van elke graafmachine, waarbij directe communicatie altijd vereist is.

Gezien de omvang van het gebied en de beperkte beschikbare infrastructuur, moest draadloze dekking alomtegenwoordig zijn. Bovendien kunnen het verwijderde materiaal en andere voertuigen die in het gebied actief zijn, problemen met de zichtlijn veroorzaken, een probleem dat meestal zorgt voor wegvallende signalen. Elke signaalverslechtering, zelfs voor een halve seconde, stopt meestal de bediening op afstand.

De Resultaten 

Cisco's Fluidmesh leverde een draadloos netwerk met lage latentie ter ondersteuning van de missiekritieke realtime videofeed. Door gebruik te maken van een op MPLS gebaseerd protocol was de Fluidmeshsolution in staat om de netwerkvereisten te overtreffen en een overdrachtstijd van 0 milliseconden en een latentie van minder dan 10 milliseconden voor alle landopruimingsvoertuigen te garanderen.

Om de betrouwbaarheid nog verder uit te breiden, ondersteunt het FluidmeshWireless MPLS-netwerk ook Vehicle-to-Vehicle mesh-netwerken, waardoor vrachtwagens in elkaar kunnen grijpen als er geen duidelijk signaal terug is naar een toegangspunt.

Volgende – De complexe wereld van havens 

Sluit je voor de laatste keer bij ons aan in onze blog Transforming Industries with Automation waar we ons gaan richten op havenautomatisering. Ik denk dat je het zowel interessant als informatief zult vinden om meer te weten te komen over hoe poorten automatiseren en hoe dat van toepassing kan zijn op jouw branche.

Leer in de tussentijd meer over hoe Cisco elk bedrijfsmiddel, waar dan ook, kan verbinden met onze reeks industriële IoT-producten en onze nieuwe oplossingen voor onderweg, hoe we apparaten ontdekken en beveiligen met Cyber ​​Vision en hoe ons intent-based netwerken levert de eenvoud en automatisering die nodig zijn voor IoT op schaal.

De eerste blog in de reeks gemist? Bekijk het hier!