Kopalnie przyszłości już działają

Idea przemysłu 4.0 na dobre zagościła już w polskiej rzeczywistości biznesowej. Jest szansą, ale i wyzwaniem. Skoro coraz więcej firm układa swój biznes po nowemu, czyli dużo bardziej efektywnie, to znaczy, że przyłączenie się do rewolucyjnego przyspieszenia w przemyśle staje się po prostu koniecznością. Inaczej firmie grozi utrata pozycji rynkowej.

Jak wynika z analiz firmy doradczej Boston Consulting Group, wyzwania czwartej rewolucji przemysłowej stoją szczególne przed tymi gałęziami przemysłu, gdzie udział kosztów osobowych w kosztach produkcji jest wysoki oraz generują wysoką wartość dodaną w gospodarce – jak właśnie produkcja miedzi.

W niektórych branżach, na przykład w energetyce czy dystrybucji, zaawansowane narzędzia analityczne są wykorzystywane już bardzo powszechnie. Używa się ich do prognozowania popytu czy optymalizacji wielkości zapasów. Wiele sektorów polskiej gospodarki ma jeszcze w tej sprawie wiele do zrobienia, ale jednocześnie wykazuje olbrzymie zainteresowanie wdrażaniem zaawansowanych rozwiązań.

Unikatowa kopalnia, unikatowe wyzwania

Czwartą rewolucję Industry 4.0 i internet rzeczy wprowadzają najbardziej zaawansowane firmy świata. Te z branży informatycznej jako jedne z pierwszych sięgnęły po nowoczesność. Szybko dołączyły do nich przedsiębiorstwa z przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego, a także zajmujące się wydobyciem i produkcją metali. Polska Miedź już na początku rewolucji wyznaczyła sobie cele w programie KGHM 4.0, a w ślad za tym pierwsze projekty do realizacji.

Efekty działań powinny być widoczne w ciągu dwóch najbliższych lat. Jedną z korzyści będzie oszczędność czasu potrzebna na realizację złożonych procesów technologicznych i organizacyjnych. Ona zaś bezpośrednio przelozy się na wymiar finansowy/. Dla tak dużej firmy działającej w branży górniczo-hutniczej, jest to szczególnie istotne.

W przypadku firm o profilu takim jak Polska Miedź robotyzacja i automatyzacja procesów wydobywczych i analiza danych oznaczają przede wszystkim zwiększenie wydajności. Kopalnia KGHM w Lubinie jest unikatowa w skali świata. Jego sercem jest największe w Europie, unikatowe złoże rudy miedzi w południowo-zachodniej Polsce, na Dolnym Śląsku. Ze względu na specyfikę wyrobisk i warunków środowiskowych panujących w głębokich pokładach rudy miedzi lubińska kopalnia napotyka też na specyficzne wyzwania. A przecież musi konkurować z takimi globalnymi potentatami, jak największy na świecie producent miedzi – chilijskie Codelco, który wydobywa rudy nie tylko metodą podziemną, ale również w kopalniach odkrywkowych, które mają dużo niższe koszty wydobycia.

Kopalnia nowocześnie skomunikowana

Zadaniem inżynierów KGHM jest umożliwienie sprawnej eksploatacji złoża znajdującego się na głębokości poniżej 1200 m. Wraz z głębokością przybywa utrudnień. Im dalej od powierzchni ziemi, tym otoczenie jest bardziej nieprzychylne dla człowieka: rośnie temperatura, powietrze staje się oraz coraz bardziej wilgotne i zapylone. Eksperci KGHM pracują nad tym, jak poradzić sobie w tych nieprzyjaznych warunkach i jednocześnie zwiększać efektywność kopalni. Równolegle wszystkim inicjatywom podejmowanym w ramach programu przemysł 4.0 przyświeca główny priorytet – bezpieczeństwo.

– Podziemna szerokopasmowa sieć transmisyjna, idea wspólnej dyspozytorni (One Control Room), wprowadzenie robotyzacji, np. robotów do rozbijania brył skalnych, zautomatyzowane przenośniki taśmowe i monitoring maszyn górniczych pod ziemią, oprócz widocznego podniesienia efektywności, służą zapewnieniu maksymalnego bezpieczeństwa pracowników. Dzieje się to dzięki dostarczaniu na bieżąco potrzebnych informacji oraz stopniowemu wycofaniu załogi z miejsc, gdzie zagrożenia są największe. Wykorzystanie tych rozwiązań w naturalnych warunkach pracy jest już bardzo zaawansowane – wyjaśnia Marek Andrzejewski, dyrektor departamentu Energomechanicznego Centrali KGHM.

Łatwiej uniknąć kolizji

W przypadku lubińskiej kopalni uzyskiwanie bieżących informacji o tym, gdzie znajdują się poszczególne osoby i maszyny w wyrobiskach podziemnych, jest utrudnione ze względu na dużą głębokość, a także gęstą i rozległą sieć korytarzy. Służąca do komunikacji sieć transmisyjna wymaga od projektantów pionierskich rozwiązań.

– Od lat prowadzimy prace w tym zakresie, pamiętając o specyfice prowadzenia robót górniczych. Rozległość wyrobisk KGHM jest tak duża, że zapewnienie sygnału radiowego o dużych możliwościach przesyłowych w każdym miejscu kopalni jest nieopłacalne. Stąd decyzja o strefowej lokalizacji maszyn i osób, opartej na systemie bramkowym. Jednak, aby zapewnić możliwość wykorzystania technik mobilnych, w ramach programu KGHM 4.0 wzmacniamy także bezprzewodową sieć transmisyjną. Zabudowa dodatkowych punktów dostępowych do sieci WiFi umożliwi wykorzystanie tabletów i smartfonów w nowych wersjach aplikacji – mówi Marek Andrzejewski.

W ramach programu KGHM 4.0 przewidziano rozbudowę funkcjonującego już w Zakładach Górniczych Polkowice-Sieroszowice systemu lokalizacji maszyn o możliwość lokalizacji osób. – Wykrywanie kolizji w układzie człowiek-maszyna i maszyna-maszyna przyczyni się do zapobiegania wypadkom, a to cel, którego osiągnięcie jest dla nas priorytetem. Pełne dane z systemu lokalizacji poprawią organizację pracy i przyczynią się do poprawy bezpieczeństwa – dyspozytor będzie na bieżąco wiedział, gdzie znajduje się załoga górnicza i w przypadku pojawienia się zagrożeń będzie w stanie o tym informować wszystkich pracowników. Wyposażenie maszyn w dodatkowe systemy antykolizyjne spowoduje, że operator maszyny górniczej będzie informowany o osobach lub innych maszynach, które znajdą się bezpośrednio przy jego maszynie. Tym samym będzie mógł odpowiednio szybko zareagować, ograniczając ryzyko wypadku – opisuje zalety systemu Marek Andrzejewski.

Obecnie spółka prowadzi końcowe testy systemów antykolizyjnych. Uzgadniane są szczegóły: rozmieszczenie dodatkowych bramek, specjalnych znaczników w lampach i lokalizacji punktów dostępowych do sieci WiFi. Pierwszy etap to objęcie systemem 50 pracowników kopalni Polkowice-Sieroszowice. Testy działania systemu dadzą nam wskazówki, jak efektywnie wprowadzić go w pozostałych kopalniach. Koncern liczy, że możliwość unikania kolizji i awarii wydłuży efektywny czas pracy kopalni, a dzięki temu również poziom jej produkcji.

Wydobycie w… chmurze

Kolejnym przykładem obecności przemysłu 4.0 w górnictwie miedzi jest ulepszone zarządzanie procesami przy wykorzystaniu danych gromadzonych w tzw. chmurze, czyli w ogromnych centrach danych. Umożliwia to komunikację między systemami produkcyjnymi w czasie rzeczywistym w całej firmie i lepsze zarządzanie wszystkimi zachodzącymi w niej procesami.

KGHM nie unika rozwiązań, o których do całkiem niedawna można było usłyszeć głównie w filmach science-fiction. Chodzi o rzeczywistość rozszerzoną (VR, Virtual Reality). W koncernie wykorzystanie tej technologii polega na tym, że osoba realizująca na przykład proces serwisowy w terenie otrzymuje pełną informację o obiekcie, ma dostęp do dokumentacji, może zobaczyć rzut całego obiektu albo odbyć wirtualny spacer, a w przyszłości zobaczyć jego hologram.

Wielkie zbiory danych, czyli big data, ich analiza i wyciąganie wniosków, to kolejny sposób umożliwiający firmom wydobywczym przeniesienie swojej działalność na zupełnie inny poziom. KGHM posiada systemy, które potrafią analizować schematy i zidentyfikować powiązania pomiędzy procesami. W praktyce oznacza to tyle, że pracownicy mogą wychwycić pracę maszyny, która działa w maksymalnym obciążeniu i w odpowiednim momencie po prostu ją wyłączyć. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu zapisów z innych maszyn, które wcześniej uległy awarii.

Fot. Mat. prasowe

JUP