AI skapar paradigmskifte i gruvor

Traditionell gruvdrift genomgår ett paradigmskifte och den europeiska gruvindustrin håller på att omformas.
– Det finns ett stort behov av avancerad teknik och vårt bidrag är en mer autonom gruvinfrastruktur, säger George Nikolakopoulos, professor i robotik och AI vid Luleå tekniska universitet.

Föreställ dig en brand eller en seismisk aktivitet i en gruva. Stenar rasar, orter deformeras och rökfylls, alla möjligheter till kommunikation försvinner och infrastruktur förstörs. Det är helt enkelt en väldigt farlig miljö för människor att befinna sig i.

– Under sådana här extremt tuffa och farliga förhållanden kan robotar ersätta människor – de kan utföra uppdrag, säkerställa att miljön är säker och hjälpa fjärroperatörer, säger George Nikolakopoulos.
– Drönare kan dessutom utforska och göra räddningsuppdrag i miljöer där människor inte överhuvudtaget får vistas och där inte heller traditionella maskiner inom gruvautomation klarar av att arbeta. Om robotar ska lyckas med uppdrag i den typen av miljöer krävs det avancerad AI – robotarna måste ha en robust, flerdimensionell perception av omgivningen.

Data skapar möjligheter

Inom ramen för projektet Illumineation ska forskarna ompröva den traditionella gruvbrytningen. Behovet av ökad produktion driver prospektering och utvinning allt djupare vilket bidrar till större utmaningar och farligare driftsförhållanden.
– Den grundläggande tekniken för gruvdrift har inte förändrats särskilt mycket över tid. Processerna är i grunden desamma och automatiseringsnivån är låg. Det beror delvis på att det är komplexa processer som kräver lång erfarenhet för att kunna kontrollera, säger Håkan Schunnesson, professor i gruv- och berganläggningsteknik vid Luleå tekniska universitet.

Men det finns förändringar som i allra högsta grad kan bidra till den fortsatta utvecklingen.
– Mängden tillgängliga data har ökat de senaste årtiondena. Det kan handla om data från både själva processerna och från utrustning. Automatisering ska ersätta operatörers intelligens och sinnen, då är god tillgång på data och smarta analyssystem en nyckelfaktor för framgång, säger Håkan Schunnesson.

Daniel Johansson, även han professor i gruv- och berganläggningsteknik, tillägger:
– Tillgången på omfattande data ger oss möjlighet att utveckla nya sätt att förbättra gruvbrytningen. I vårt fall handlar det bland annat om att utveckla digitala tvillingar i själva brytningsprocessen.

Säkrare med drönare

Luleå tekniska universitets forskargrupp i robotik och AI ska fokusera på nya koncept för autonom inspektion av gruvmiljöer och hur drönare kan användas som komplement till traditionell gruvinfrastruktur och konventionella maskiner.
– Framtidens gruvdrift sätter mänsklig säkerhet i första hand. Samtidigt blir den mer effektiv med färre driftsstopp och mindre miljöpåverkan och generellt mer hållbar, säger George Nikolakopoulos.

Forskarna inom gruv- och bergteknik ska arbeta med övervakning av gruvutrustning, mestadels borrar, och utveckla system för att karaktärisera bergmassa.
– Grundläggande information från såväl gruvan som dess omgivningar ökar förståelsen för gruvprocesserna och förbättrar produktiviteten, sparar energi och tar bort hinder för automatisering, säger Håkan Schunnesson.

De bifogade bilderna (se nedan) får användas fritt i redaktionella sammanhang mot uppgivande av fotograf.

Vid frågor, kontakta:
George Nikolakopoulos, professor i robotik och AI vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 12 98, geonik@ltu.se
Håkan Schunnesson, professor i gruv- och berganläggningsteknik vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 16 96, hakan.schunnesson@ltu.se
Daniel Johansson, professor och tf ämnesföreträdare i gruv- och berganläggningsteknik vid Luleå tekniska universitet, tel 0920-49 23 61, daniel.johansson@ltu.se