Koordinerad automation med 5g-nät

2017-10-09 06:00 Peter Ottsjö  

Redan i dag är gruvan uppkopplad. Med 5g ska den bli ännu smartare. Och någon gång i framtiden i princip helt autonom under jord. Ny Teknik har besökt Kankbergsgruvan i Skellefteå.

Skillnaden i temperatur och luftfuktighet får rutorna på den Boliden-märkta Ford-pickupen att imma igen. Svaveldoften av oxiderande järnsulfider är skarp. Pickupen kränger och skakar. Vi ska 400 meter ner i underjorden och har tagit på oss det obligatoriska. Gul overall, stövlar med stålhätta, hjälm med pannlampa och runt höften sitter behållare med skyddsmasker.

Färden ner går längs grusvägar som serpentinsvänger genom gråberget. Det är inte bara en fysisk resa, utan också en mental: känslan av att tiden upphör, tyngden av kompakt mörker, insikten om att man är helt avskuren från omvärlden.

Men så, nere i den av elektriskt ljus upplysta verkstaden, håller Peter de Bruin upp sin mobiltelefon. Fyra små staplar bildar en trappa längst upp på skärmen. Symbolen som visar att det finns täckning.

I Kankbergsgruvan utanför Skellefteå gräver Boliden numera guld. Det pågår en rush också, men den rör inte ädelstenar, utan digitalisering. Kankberg ska bli den första gruvan i världen med 5g-nät.

Jämte industrijättar ‌i Australien, USA, Chile och Sydafrika har svenska bolag som Boliden och LKAB ingen möjlighet att vara störst, men de kompenserar med att ta till sig ny teknik snabbare än alla andra. Bolidens direktör för gruvor, Mikael Staffas, hävdar att bolaget ”är världsledande i produktivitet”.

Läs mer: Bolaget som ger stenkoll i gruvan

När Staffas kollega, automationschefen Peter Burman, talade inför en publik på en mässa i Johannesburg häromåret gav han en förklaring.

– Varför är vi så produktiva? Jag skulle kunna hävda att vi i Sverige jobbar hårdare och är smartare än alla andra, men det vore en lögn. Vi är så produktiva för att vi använder och investerar i ny teknik. Vi omfamnar den.

Hans Wahlquist är affärsutvecklingschef på Mobilaris, Luleå- företaget som utvecklar teknik till gruvindustrin. Wahlquist säger att innovation är en överlevnadsfråga för svenska aktörer i gruvindustrin.

– För fem år sedan sa bolagen till mig att ”vadå wifi, vi har ju walkie-talkie härnere”. Men nu sker digitaliseringen massivt på alla fronter. Gruvbolagen behöver vara uppkopplade för att överleva. Frågan är inte i första hand vilken affär det går att göra av att koppla upp gruvan. Det är som att fråga sig om det är lönsamt att ha flytväst när båten sjunker.

Inte för att Boliden saknar exempel på hur lönsamt innovation kan visa sig vara. Ett av de mest konkreta ringlar strax under gruvgångarnas tak: cylinderformade tuber som transporterar luft till skiftarbetarna. Här i Kankberg har driftcentralen koll på var personal, maskiner och utrustning befinner sig. På väggarna sitter gasmätare från ABB som mäter syrenivåer och kväveoxidhalter. Utrustade med den här kunskapen kan Boliden ventilera på beställning.

– Ventilation är en dyr del i en gruva. För att kunna arbeta i den måste man ha ner mycket luft. Historiskt sett har vi överventilerat då vi inte varit säkra på var saker och ting befunnit sig. Nu har vi kunnat halvera energiförbrukningen och därmed även halvera kostnaden för ventilation. Och ändå får vi precis samma arbetsmiljö för vår personal, säger Boliden-direktören Mikael Staffas.

Läs mer: ”Gruvnäringen hänger på viljan att digitalisera”

För med allt tal om 5g är det viktigt att påpeka att tekniken än så länge inte existerar i Kankbergsgruvan. Men samtidigt som Huawei, Ericsson och Nokia utarbetar en universell standard för morgondagens mobilkommunikation har Boliden alltså redan kopplat upp. Ventilation på beställning fungerar alldeles utmärkt utan 5g. Den radioutrustning Ericsson monterat på gruvorten är den senaste LTE-tekniken och den täcker några kilometer av gruvan under jord. För kärnnätet står Telia och för kontakten med omvärlden står de fiberkablar som dragits ner i schakten.

Med LTE/4g och wifi har gruvbolagen redan i dag visat att de kan koppla upp smarta bergbultar, positionera människor och fjärrstyra tunga maskiner under jord. Då är frågan vad de ska med 5g till.

– Underhållskostnader är en stor del av att driva gruvverksamhet. Att underhålla för lite är extremt dyrt. Att underhålla för mycket är också dyrt. Men det här är miljöer som sliter hårt på våra maskiner. Vi vill använda den stora mängden data som finns i alla sensorer för att anpassa underhållet. Vi vill kunna ha ständig positionering och överföring. Då krävs infrastruktur som 5g, säger Mikael Staffas.

Peter de Bruin är Ericsson-forskaren som lett arbetet med att bygga 4g-nät i Kankberg. Han anser att 5g kan bidra med något han kallar koordinerad automation.

– Vi har över 40 megabit per sekund i upplänk redan nu. I en gruva är det upplänken den största utmaningen. Om man har en uppkopplad hjullastare ska den skicka haptisk feedback och realtidsvideo i upplänken. Styrkommandona i nedlänken kräver inte alls lika hög bandbredd. Men behöver man 40 megabit för det? Nej, kanske inte. Men sedan ska man lägga till andra maskiner och fordon i närheten, koppla upp några tusen bergbultar. Med 5g kan man koppla upp allting och skapa koordinerad automation.

Ericsson presenterar gärna 5g som en bukett av egenskaper. Gigabit-hastigheter, högre kapacitet, kortare svarstider och mer energieffektivt. 5g är fördröjning på bara en millisekund varpå även tunga maskiner kan fjärrstyras säkert. Med smalbandsteknik är 5g energisnålt så att sensorer kan få en batteritid på tio år. 5g har så hög kapacitet att telekombolagen kan dela upp nätverken i skivor som garanterar en viss prestanda, även om trafiken i nätet tillfälligt blir högre. Och det är just dessa egenskaper Boliden efterfrågar.

När vi är ovan jord visar Mikael Staffas en powerpoint där Boliden gjort en prognos för framtiden. Inom tre år ska en del maskiner i drift antingen vara fjärrstyrda eller självkörande. År 2026 ska alla maskiner i produktionsområdet vara fjärrstyrda eller autonoma. De ska själva rapportera händelser och incidenter och föreslå nya arbetsorder. Och någon gång i framtiden – Boliden specificerar inte när – är alla maskiner självkörande, schemalägger på egen hand, tar egna beslut om förändringar och verkställer dem utan mänsklig inblandning.                       

Gör allt från prospektering till återvinning

Boliden, med huvudkontor i Stockholm, gör allt från prospektering, gruvdrift, till smältverk och återvinning. De finns i Sverige, Norge, Finland och Irland och har omkring 5 500 anställda. De utvinner basmetaller som zink och koppar och ädelmetaller som guld och silver.

Boliden är också namnet på det samhälle utanför Skellefteå där bland annat Kankbergsgruvan finns strax intill.

Peter Ottsjö

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt