Voando no subsolo
Ao integrar um dos veículos aéreos autônomos mais avançados do mundo com seus próprios sistemas de informação e operação de mineração digital líderes mundiais, a Sandvik está ajudando os clientes a mapear áreas de suas minas que antes eram inacessíveis. Além de melhorar a segurança e a lucratividade das minas, essa nova parceria é um passo fundamental em direção a um futuro em que as minas possam operar com segurança sem pessoal fisicamente no subsolo.
As soluções OptiMine® e AutoMine® da Sandvik Mining and Rock Technology são os sistemas de digitalização e automação mais avançados atualmente disponíveis para o setor de mineração subterrânea. O OptiMine® é um conjunto abrangente de ferramentas digitais para analisar e otimizar a produção e os processos de mineração. Ele inclui visualização da mina em 3D, rastreamento de localização, programação, gerenciamento de tarefas e monitoramento e análise de equipamentos, o que ajuda a identificar gargalos, descrever o que realmente está acontecendo na mina e prever o que provavelmente acontecerá no futuro. Enquanto isso, o AutoMine®, que pode funcionar com o OptiMine®, é uma solução de automação e controle remoto que permite que equipamentos pesados de mineração operem de forma autônoma.
Reduzindo a exposição humana
"O OptiMine® permite operações de mineração e gerenciamento de informações, integrando todos os dados relevantes em uma única fonte e fornecendo as ferramentas e análises para realmente ajudar nossos clientes a otimizar seu processo de mineração", diz Jarkko Ruokojärvi, Gerente Global de Desenvolvimento de Negócios da Sandvik Mining and Rock Technology. "Ao reduzir a exposição humana aos riscos da mineração subterrânea, o AutoMine® aumenta a segurança e, com a autonomia do equipamento, melhora a produtividade e a lucratividade."
Ambas as soluções digitais operam interagindo com equipamentos e outros ativos, bem como com os dados que eles coletam. "O OptiMine® coleta dados de todos os diferentes recursos que estão em uma mina, como equipamentos móveis e pessoas", explica Ruokojärvi. "Ele reúne os dados e os visualiza de várias maneiras que as pessoas no centro de operações da mina e as que trabalham no subsolo com tablets podem usar para operar com mais eficiência, tanto do ponto de vista do planejamento quanto da execução em tempo real."
Uma proposta única
Tanto o planejamento quanto a execução são de grande importância, especialmente em termos de acesso a áreas complicadas das minas. De fato, há uma área de uma mina típica que, até agora, tem sido particularmente difícil de extrair dados. E como as soluções da Sandvik operam de forma mais eficaz com mais dados, como todas as ferramentas digitais, a Sandvik firmou uma parceria com a empresa de robótica Exyn Technologies, sediada na Filadélfia, para resolver esse problema específico de extração de dados.
"Temos uma proposta única que se encaixa perfeitamente nos requisitos do problema único da indústria de mineração", diz o CEO da Exyn, Nader Elm. "Temos um veículo aéreo totalmente autônomo que pode entrar em áreas subterrâneas para as quais você não quer ou não pode enviar pessoas."
Essas áreas inacessíveis são principalmente stopes - as cavidades criadas pela detonação. "Os stopes são inerentemente perigosos, pois você acabou de detonar e há o risco de queda de rochas", explica Elm. "Portanto, você nunca entra nessas cavidades. Mas elas também são onde estão as operações e onde você tem menos informações."
Produtividade e segurança
"Nosso veículo aéreo totalmente autônomo pode voar por essas cavidades, onde não há GPS, linha de visão ou comunicações e, usando um sensor de escaneamento a laser, mapear as paradas para criar uma rica nuvem de pontos em 3D."
Já existe tecnologia para mapeamento de stopes, mas ela é muito menos eficiente e mais perigosa do que a solução totalmente autônoma da Exyn. Uma comparação, por exemplo, dos cálculos volumétricos de um talude entre um mapa da Exyn e outras tecnologias revela uma diferença de volume de 20%. "Isso tem implicações de segurança e produtividade em muitas atividades diferentes na mina", diz Elm.
"Produtividade e segurança são dois dos principais fatores de valor que nossos clientes estão buscando nessas soluções digitais e de automação", diz Ruokojärvi. "E tudo começa com a transparência do que está acontecendo no subsolo e com a visualização do que realmente está acontecendo. A capacidade de otimizar a mina como um local completo ou um processo depende da capacidade de medir todos os diferentes fatores que a afetam."
Os ganhos de produtividade são enormes.
A maior transparência proporcionada pelo Exyn permite que as ferramentas OptiMine® e AutoMine® da Sandvik informem uma tomada de decisão melhor e mais rápida. Os mapas de taludes do Exyn podem ser usados para visualizar com mais precisão coisas como o que aconteceu depois de uma detonação, se a detonação ocorreu como planejado e o tipo de cavidade que foi criada. Isso, por sua vez, informa as decisões de perfuração e detonação para a próxima rodada.
A velocidade é outro benefício importante da solução da Exyn. "Há enormes ganhos de produtividade com os mapas de maior fidelidade que podemos fornecer e com a velocidade com que podemos produzi-los", diz Elm. "Podemos entrar em iterações muito mais rápidas de coleta de dados, analisá-los e, portanto, ser capazes de agir sobre eles mais cedo."
O robô da Exyn foi construído do zero durante um período de três anos por uma equipe de cientistas, aproveitando a pesquisa realizada no Laboratório GRASP (General Robotics, Automation, Sensing & Perception) da Universidade da Pensilvânia. "Nossa tecnologia é de ponta", diz Elm. "É basicamente uma ramificação do que vem acontecendo no mercado de carros sem motorista. De certa forma, o que estamos fazendo é mais difícil do que o que o mercado de carros sem motorista está fazendo, porque temos que lidar com três dimensões, sem comunicações e sem GPS, e temos que encaixar tudo isso em um veículo que só pode carregar uma certa quantidade; simplesmente não podemos carregar tonelagem."
Trabalhando juntos sem problemas
Ruokojärvi, que é responsável na Sandvik Mining and Rock Technology pelo desenvolvimento de negócios globais em soluções digitais e autônomas, concorda: "Temos monitorado o que vários participantes estão fazendo nesse campo e podemos ver que a Exyn é uma empresa que realmente tem soluções pioneiras para robótica aérea autônoma".
Além de recomendar aos clientes as soluções de cada uma, um dos principais aspectos da parceria entre a Sandvik e a Exyn é a integração de suas soluções. Atualmente, o desenvolvimento está em andamento na mina de testes da Sandvik em Tampere, Finlândia, para garantir que o fluxo de trabalho e a transferência de dados entre o robô da Exyn e os sistemas OptiMine® e AutoMine® da Sandvik sejam fáceis e contínuos. "Estamos tirando um fardo de nossos clientes ao garantir que as soluções da Exyn e da Sandvik se comuniquem e trabalhem juntas sem problemas", diz Ruokojärvi.
"A estratégia da Sandvik gira em torno da interoperabilidade", acrescenta ele. "Entendemos que nem sempre apenas nossos equipamentos são usados em uma mina. Há também todos os tipos de sistemas que precisam se comunicar e colaborar - planejamento empresarial, recursos humanos, planejamento de manutenção, logística, planejamento geológico de minas, redes de TI e assim por diante. Portanto, quando fornecemos tecnologia operacional para aumentar a produtividade e melhorar a segurança, precisamos nos integrar a todos os outros sistemas e equipamentos. E fazemos isso disponibilizando os dados por meio de vários tipos de interfaces no OptiMine®, de modo que os diferentes sistemas possam interagir entre si. Trata-se de criar um ecossistema digital perfeito nas instalações de nossos clientes."
Pesquisa conjunta futura
Tanto a Exyn quanto a Sandvik acreditam que o benefício mais importante de sua parceria para os clientes é a segurança.
"A segurança é a prioridade de todos", diz Elm. "E uma das coisas que realmente nos atraiu para a indústria é o interesse na segurança humana. Isso é algo que podemos impactar diretamente e de imediato com o que temos hoje, reduzindo os riscos para os inspetores e mostrando onde há perigos significativos nas minas. Retirar as pessoas de atividades que as colocam em risco de danos é a essência do que fazemos."
A segurança é uma prioridade para todos.
Ruokojärvi acrescenta que a Sandvik e a Exyn compartilham a visão conjunta de ter minas subterrâneas operacionais que não exijam a presença de seres humanos no subsolo. "A possibilidade de escanear a mina remotamente e enviar uma máquina de mineração autônoma para proceder de acordo com o que sabemos sobre o ambiente fornece alguns passos importantes para a visão de mineração totalmente autônoma", diz ele.
"Nossa parceria com a Exyn, que nos permitirá realizar futuras atividades conjuntas de pesquisa e inovação, está nos ajudando a expandir os horizontes da autonomia da mina juntos. Ao trabalharmos juntos para combinar essas diferentes máquinas autônomas, estamos realmente possibilitando coisas novas e estabelecendo a base para a inovação de classe mundial para desenvolver tecnologias que resolverão os problemas de nossos clientes e melhorarão sua produtividade e segurança."
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