Olli Salmi: Euroopan ytimessä: Joko pian näemme täysautomaattisen digikaivoksen?

Kaivosten ja kaivannaisalan digitalisoituminen on edennyt viimeisten parinkymmenen vuoden aikana merkittävästi. Yhä useammin kaivuu ja kivimassan siirto tehdään itsenäisesti liikkuvilla koneilla ja etäyhteyksiä hyödyntäen, ja digikaksoset alkavat yleistyä rikastamoilla. Tällaista viestiä kuulin, kun vierailin elokuun lopulla Digitalisation in Mining -konferenssissa Tukholmassa. Ehkäpä isoin konferenssissa puhuttanut muutos on ”henkilöstön digitalisoituminen”: työntekijät käyttävät tabletteja ja älypuhelimia kaivosympäristön ja prosessin ymmärtämiseen sekä ohjaamiseen. Tällainen systeeminen muutos onkin osa laajempaa digitaalista siirtymää, jossa koneiden ja ihmisten kanssakäyminen nousee aivan uudelle tasolle, nopeuttaa huomattavasti päätöksentekoa sekä parantaa henkilöstön ja ympäristön hyvinvointia.

Samalla kaivoksen kompleksisuus asettaa edelleen niin isoja haasteita, että täysin automaattista ja digitaalista kaivosta ei vielä ole toteutettu. Jotta tekoäly, konenäkö ja muut tietoteknologiat saataisiin täydessä mitassa kaivosten käyttöön, tulisi kehitysaskelia ottaa kolmella alueella: 1) kaivoksen ja rikastuksen tuotantoteknologioiden digitalisaatio ja automaatio tuottavuuden lisäämiseksi, 2) laajojen globaalien tietokantojen käyttö esimerkiksi malminetsintään ja kaivosympäristön monitorointiin, ja 3) arvoketjun ymmärtäminen liiketoiminnan tai vastuullisuuden parantamiseksi.

Tuotantoteknologioiden ja tuotannon ohjauksen digitalisaatio on näistä varmasti pisimmälle edennyttä, ja verrokkeja löytyy runsaasti vaikkapa kemianteollisuudesta tai paperialalta. Myös meillä EIT RawMaterialsissa sekä rahoitettavat innovaatiohankkeet että start-up -yritykset pyrkivät löytämään kasvua lisäämällä tietoa ja parantamalla tuntuvasti sinänsä perinteisten teknologioiden suorituskykyä. Tästä hyvänä esimerkkinä on FLSmidthin kehittämä Mission Zero Mine -alusta, joka kytkee yhteen koko rikastusprosessin teknologiat uudella tavalla. EIT RawMaterialsin rahoittamissa hankkeissa tuodaan markkinoille Reflux- ja CoarseAir -teknologiat, jotka mahdollistavat aiempaa laajemman raekokojakauman vaahdotuksen, mikä puolestaan pienentää rikastusprosessin laitekokoja sekä investointi- ja käyttökustannuksia. Malminetsinnän puolella ERAMET kehittää lab-at-rig -konseptia, jossa kairasydämiä ja näytteitä pystytään analysoimaan automaattisesti ja tietoverkkoihin kytkettynä. Konsepti perustuu integroituun kairaukseen, joka yhdistetään automaattisiin skannaus- ja faasitunnistusmenetelmiin. Malminetsintää pystytään huomattavasti tehostamaan, kun maaperä- ja kiviainesnäytteitä pystytään analysoimaan nopeasti ja aiempaa edullisemmin.

Kun digitalisaatio siirtyy kaivoksesta tai laitoksesta satelliittiin, avautuu täysin toisenlainen maailma. Malminetsintää ja päästöjenhallintaa voidaan huomattavasti parantaa isoja datamääriä ja ennakoivaa laskentaa hyödyntämällä. Worldsensing-yrityksen koordinoimassa ja EIT RawMaterialsin rahoittamassa SEC4TD-hankkeessa luodaan integroitua end-to-end -ratkaisua rikastehiekka-altaiden kunnon monitorointiin. Järjestelmä kerää paikallisesti sekä laitedataa että seismistä tietoa ja yhdistää nämä ylempien tasojen drone- ja satelliittidataan sekä meteorologisiin ennusteisiin. Tällä tavoin järjestelmä pystyy ennakoimaan riskitilanteita rikastehiekka-altailla ja varoittamaan operaattoreita jo varhaisessa vaiheessa. Samalla tavalla satelliittidataa on hyödynnetty jo pitkään myös malminetsinnässä. Copernicus-satelliittidataan pohjaava RawMatCop-kurssi opastaa alusta pitäen geologeja tulkitsemaan monitasoista dataa oman projektin edistämiseksi.

Viimeisenä osa-alueena arvoketjun ymmärtäminen joko liiketoiminnan tai yritysvastuun parantamiseksi on varmasti tärkeimpiä ja monimutkaisimpia digitalisaation osa-alueita kaivannaisalalle. Sinänsä yksinkertainen elinkaariarviointi LCA on tästä hyvä esimerkki. Kun tuotantoprosessien eri osat kvantifioidaan, mahdollistaa tämä monien uusien toimijoiden liittymisen mineraaliarvoketjuun. EIT RawMaterialsin portfolioyhtiöistä brittiläinen Minviro on tästä hyvä esimerkki. Yritys on keskittynyt erityisesti akkuarvoketjuihin ja se on luonut erittäin monipuolisia tietokantoja mm. litiumille. Toisena esimerkkinä on rahoittamamme RMR-hanke, jossa hyödynnetään lohkoketjuteknologiaa pienimuotoisen kaivostoiminnan (Artisanal and Small Scale Mining, ASM) monitorointiin. Hanke perustuu EU:n konfliktimineraalien säätelyyn, joka edellyttää mm. tantaalia EU:n alueelle tuovia firmoja varmistamaan, että heidän tuomansa mineraalit ovat vastuullisesti tuotettuja. RMR-hanke tuo markkinoille IoT-pohjaisen työkalun, jolla voidaan automaattisesti tallentaa ja jäljittää mineraalien lähtöpaikka ja omistusoikeudet läpinäkyvällä ja auditoitavalla tavalla.

Kaivosteollisuus ei perinteisesti ole ollut digitaalisen siirtymän etulinjassa, mutta se on hyvää vauhtia muuttumassa erittäin tehokkaasti globaalia dataa hyödyntäväksi sektoriksi. Kysymys ei olekaan yksinomaan automaattisesta kaivoksesta, vaan täysin digitalisoidusta arvoketjusta. Organisaatioiden digivalmius, tiedon luotettavuus ja sen arvon ymmärtäminen ovat etusijalla myös tulevaisuuden digitaalisella kaivannaisalalla.

OLLI SALMI, EIT RAW MATERIALS