Automatisering förändrar mer än bara gruvmaskinerna

Gruvindustrin satsar stort på digitalisering och automatisering för att förbättra säkerheten, produktiviteten och hållbarheten. Industrins framtid handlar dock om mycket mer än bara autonoma maskiner. Forskning vid Luleå tekniska universitet visar att samspelet mellan teknik, driftsdata och mänsklig kompetens är avgörande för att göra underjordsbrytningen säkrare, smartare och effektivare.

– Automatiseringen förändrar inte bara hur arbetet utförs, utan också hur beslut fattas och vilka kompetenser som krävs, säger Muhammad Tariq, doktorand i gruv- och bergteknik vid Luleå tekniska universitet.

Olika maskiner, olika resultat

I sin avhandling ”Digitalisation and automation perspective of LHD operation” analyserade Muhammad Tariq cirka 1,4 miljoner lastcykler från LKAB:s gruva i Kiruna för att jämföra manuella och halvautonoma LHD-maskiner (load-haul-dump).

Resultaten visar att ingen av maskintyperna genomgående presterade bättre än den andra. Manuella LHD-maskiner transporterade i genomsnitt något större nyttolaster, medan halvautonoma maskiner uppnådde kortare cykeltider i vissa delar av gruvan. Prestandan varierade avsevärt mellan olika gruvområden.

– Vi fann att ingen av maskintyperna genomgående presterade bättre än den andra. Detta understryker vikten av att förstå de driftsförhållanden som påverkar prestandan, säger Muhammad Tariq.

Resultaten tyder på att produktiviteten inte kan förklaras enbart av automatiseringsgraden. Geologiska förhållanden, malmens egenskaper och driftsrutiner spelar alla en viktig roll för prestandan.

Bättre data leder till bättre beslut

Forskningen fokuserar också på hur driftsdata kan förbättra uppskattningen av järnmalmens halt. I många underjordiska gruvor används skopvikten som registreras av LHD-maskinerna för att uppskatta järnhalten (Fe) i den utvunna malmen.

Avhandlingen visar att skopvikten har störst inverkan på dessa beräkningar, men att resultaten även påverkas av faktorer som malmens fragmentering, skopans fyllnadsgrad och maskintyp.

– Små variationer i lastningsförhållandena kan ha större inverkan på uppskattningen av malmhalten än vad många inser”, säger Muhammad Tariq.

Som en del av forskningen har han föreslagit en modell som införlivar dessa driftsvariabler i kvalitetsuppskattningen. Den förbättrade metoden ger mer exakta uppskattningar av malmkvaliteten, vilket hjälper gruvföretagen att fatta bättre beslut om vilka gruvringar som ska brytas. Detta kan förbättra resursutvinningen, öka lönsamheten och minska onödigt arbete, vilket bidrar till både säkrare verksamhet och ett lägre koldioxidavtryck.

Nya kompetenser för framtidens arbetskraft

En annan del av forskningen undersöker hur digitaliseringen förändrar kompetenskraven inom gruvindustrin. Genom enkäter och studier med operatörer och produktionspersonal har forskningen kartlagt hur automatiseringen uppfattas och vilka kompetenser som kommer att bli allt viktigare.

Resultaten visar att digital och teknisk kompetens kommer att spela en allt större roll i takt med att gruvorna blir mer automatiserade. Samtidigt förblir en gedigen förståelse för själva gruvdriftsprocessen avgörande.

– Datorvana och teknisk kompetens blir allt viktigare, men kunskapen om gruvdriften kommer fortsatt att vara avgörande, säger Muhammad Tariq.

Mot en smartare och mer hållbar gruvdrift

Avhandlingen visar att digitalisering och automatisering handlar om mycket mer än att bara införa ny teknik. För att förbättra gruvdriften under jord krävs en kombination av bättre driftsdata, mer precisa beslut och en personalstyrka som har de färdigheter som behövs för att arbeta i allt mer digitala miljöer.

– Automatisering handlar inte bara om att införa ny teknik. Det handlar om hur människor, processer och maskiner samverkar, säger Muhammad Tariq.

Forskningen ger praktiska lösningar som kan förbättra produktiviteten, öka säkerheten och stödja övergången till en smartare och mer hållbar underjordsbrytning.