Sandvik kaivosteollisuuden tulevaisuuden suunnannäyttäjänä

Sandvikin Tampereen tehtaalla nähtiin syyskuussa varsin kansainvälinen joukko kaivosalan väkeä. Innovation in Mining -tapahtuma keräsi alan ammattilaisia niin meiltä kuin kaikkialta maailmasta tutustumaan Sandvikin toimintaan, uusimpiin innovaatioihin sekä myös vaihtamaan kuulumisia ja kokemuksia muiden kaivosalan ihmisten kanssa.

Varsin moni teollisuudenala on riippuvainen kaivostoiminnassa saatavista raaka-aineista. Vaikka ympäristöasiat ovat jatkuvasti yhä enemmän tapetilla, on esimerkiksi hiili edelleen maailman suurin energian tuottamisessa käytettävä raaka-aine. Se sijoittuu toiseksi rautamalmin jälkeen maailman eniten louhittavien raaka-aineiden listalla. Hiilen johtavat tuottajat ovat Kiina, Indonesia ja Intia. Hiilen jälkeen eniten louhittavien listalta löytyvät potaska (kaliumkarbonaatti) ja kupari.

Nämä edellä mainitut pysyvät vielä listoilla kauan. Mutta uusia tarpeitakin on ilmaantunut.

Niin sanottu kuuma peruna kaivostoiminnassa on tällä hetkellä sähköistymisen tuoma valtava tarve akkumineraaleille kuten esimerkiksi litiumille. Ajanjaksolla 2021–2025 litiumin kysynnän on ennustettu kasvavan noin 18 prosenttia. Tämä kehityssuunta pitää huolen siitä, että uusia kaivoksia tullaan avaamaan tulevaisuudessakin kovalla vauhdilla. Muutoin jatkuvasti perustettaville uusille akkutehtaille ei löydy raaka-ainetta.

Kiina rules

Tällä hetkellä Kiina tuottaa noin 90 prosenttia harvinaisista maametalleista. Riippuvuus on merkittävää ja osittain siitäkin syystä uusia maametallia tuottavia kaivoksia on suunnitteilla nyt muuallekin, myös Suomeen. Matka varauksesta ja malminetsintäluvasta kaivoslupaan on kuitenkin pitkä ja moni hanke kaatuu jo alkumetreillä. Vain erittäin pieni osa varauksista johtaa lopulta kaivostoiminnan aloittamiseen.

Edellä mainitut ympäristöasiat liitetään usein kaivosalaan negatiivisessa mielessä. Siksi koko sektori ponnistelee kovasti. Vakaa pyrkimys yhä vähemmän ympäristöä ja ilmastoa kuormittaviin ratkaisuihin on olemassa. Näitä asioita sivuttiin myös useassa asiakaspuheenvuorossa Tampereella. Puheenvuorot olivat mielenkiintoisia ja osallistujille varmasti ammatillisesti antoisia.

Kaivosalan trendi on kohti laajempaa automatisointia ja digitalisaation tarjoamien mahdollisuuksien hyödyntämistä. Myös täyssähkökäyttöiset koneet niin poraukseen kuin lastaukseen ja kiven ajoonkin tulevat valtaamaan alaa tulevaisuudessa. Kaluston kunnon etävalvonta ja ongelmien ennakointi sekä niihin puuttuminen ajoissa ovat myös oleellisia asioita sujuvan tuotannon ja korkean kapasiteetin ylläpitämiseksi.

Kaivosten tulevaisuus pitää sisällään yhä enemmän sähköistystä, automaatiota, dataa ja sen analysoimista sekä koko tuotantoketjun optimoimista. Kehityksen nopeus on ällistyttävää ja Sandvik on tietenkin yksi alan kehityksen kärjessä kulkevista yrityksistä.

Automaattista reiän porausta

Kaivosalan kova buumi on tietenkin hyvä uutinen myös Sandvikille. Edellä mainitut kehitystrendit pitävät tuotekehityksen kiireisenä. Tampereella porauslaitteiden tehtaan tuntumassa oleva Sandvikin maanalainen testikaivos antaa oivat puitteet testata innovaatioita ja uusia teknologioita oikeassa ympäristössä. Myös kaikki asiakkaille toimitettavat porauslaitteet testataan kaivoksessa ennen toimitusta.

Koneiden operaattorit istuvat tietokoneruutujen edessä ja hallitsevat miehittämättömiä koneita mukavissa toimisto-oloissa. Etäohjaus on nykyään 5G-yhteyden ansiosta mahdollista suorittaa vaikkapa tuhansien kilometrien päästä.

Ilman kuljettajaa kaivoksessa liikkuvat koneet tuottavat valtavan määrän dataa työtehtävistään, sijainneistaan ym. Kaiken toiminnan ja kehityksen tarkoituksena on, että asiakkaiden kustannukset per siirrettävä tonni putoavat ja ympäristöön kohdistuva kuormitus pienenee. Tällaisten järjestelmien luomisessa tarvitaan monen alan erikoisosaajia ja yhteistyötä eri toimijoiden välillä.

Sandvikin tulevaisuuden visiot kaivoskoneista eli AutoMine® Concept -laitteet ovat oiva osoitus siitä, mitä uusi teknologia tulee kaivostoiminnassa mahdollistamaan. Sandvik esitteli jo kaksi vuotta sitten täysin autonomisen ja akkukäyttöisen AutoMine® Concept -lastauskoneen.

Autonominen kaivosjumbo

Ja nyt Innovation in Mining -tapahtumassa esiteltiin uutuutena maanalainen AutoMine® Concept -porauslaite. Sen toimintaa demonstroitiin kaivoksessa oikeassa työympäristössä. Kyseessä on täysin autonominen kaivosjumbo, joka pystyy poraamaan ilman operaattoria. Ohjaamoton, akkukäyttöinen laite pystyy suunnittelemaan ja toteuttamaan koko poraussyklin: ajamaan kaivosperään, paikoittumaan porausta varten, poraamaan suunnitellut reiät ja palaamaan latauspisteeseen seuraavaa sykliä varten.

AutoMine® Concept -porauslaitteessa ei ole lainkaan ohjaamoa, jolloin akkupaketille ja vesisäiliölle jää enemmän tilaa. Samalla poistuu tarve kytkeä laite porauksen ajaksi sähkö- ja vesiverkkoon. Porauslaite optimoi poraustehon ja sähkön kulutuksen tarpeen mukaan, jotta akut kestävät mahdollisimman pitkään.

Laitteelle riittää tieto tunnelista ja perästä, jonne sen on siirryttävä; loppu hoituu autonomisesti käyttäen kaivossuunnitteluohjelmiston dataa. iSURE®-ohjelmistolla suunnitellaan tunnelilinjat ja -profiilit sekä poraus- ja räjäytyskaaviot, mikä takaa optimaalisen reikien sijainnin sekä räjäytys- ja profiililaadun. Porauslaite hyödyntää myös kaivoksen 3D-malleja, jotka luodaan automaattisesti kartoitustulosten perusteella. Kaivoksen 3D-mallia voidaan myös päivittää ja optimoida reaaliajassa laitteen kameroiden ja skannereiden tuottaman tiedon perusteella.

Saavuttuaan kohteeseen porauslaite optimoi porauskaavion korjaamalla poraussuunnitelmaa automaattisesti, jotta pystytään poraamaan täysi katko.

Sandvik Suomessa

Sandvikilla on Suomessa toimintaa muun muassa Tampereella ja Turussa. Tampereella valmistetaan maanalaisia ja maanpäällisiä porauslaitteita ja siellä sijaitsee myös teknologian ja digitalisaation osaamiskeskus, Sandvikin oma testikaivos sekä automaatiotoiminnot.

Turussa valmistetaan maanalaisia lastaus- ja kuljetuslaitteita, ja sielläkin sijaitsee laitteiden ja teknologian osaamiskeskus. Sandvikin tulevaisuuden teknologiaratkaisujen keskiössä ovat automaatio, digitalisaatio ja sähköistyminen.

Sandvik investoi tulevaisuuden kasvuun ja laajentaa Turun tehdastaan ja aloittaa lisäksi siellä akkukäyttöisten kaivoslaitteiden valmistuksen. Tuotantotilojen laajennuksen lisäksi koko tehdasalueen toimintoja päivitetään ja tehostetaan. Mittava investointi tuo lisää työpaikkoja Turun seudulle.

Sandvikin oma Turku Business Park -hanke on yli 10 miljoonan euron investointi. Tavoitteena on lisätä Sandvikin Turun tehtaan kapasiteettia vastaamaan kaivosteollisuuden kasvaviin tarpeisiin sekä parantaa tehdasalueen toimivuutta. Toimintoja tehostetaan kaikilla alueilla, kuten logistiikan, varastoinnin, tuotanto- ja kokoonpanotilojen sekä laadunvalvonnan osalta.

Uutta tuotanto- ja varastotilaa saadaan 7 000 neliömetriä muokkaamalla aiemmin osittain Tunturin käytössä olleet tilat kokonaan Sandvikin käyttöön. Turku Business Park -hankkeessa investoidaan uusiin hitsausrobotteihin sekä kokoonpanolinjoihin ja saadaan lisätilaa akkuteknologiaa hyödyntävien laitteiden tuotannolle.

Kokonaan uusia kaivoskoneiden kokoonpanolinjoja rakennetaan kolme. Uutena toimintona Turussa aloitetaan kahdella linjalla akkukäyttöisten kaivoslaitteiden valmistus. Laajennus nostaa Sandvikin mukaan Turun tehtaan lastaus- ja kuljetuskoneiden valmistuskapasiteettia merkittävästi, lyhentää laitteiden toimitusaikaa ja lisää työvoiman kysyntää. Sandvik arvioi tarvitsevansa Turussa lähivuosina yli 100 uutta työntekijää sekä tuotantoon että tuotekehitykseen.

Akkulaitteiden kehitystyötä vahvistamaan Sandvik hankki kesäkuussa kaarinalaisen akkuteknologiaan erikoistuneen Akkuraten. Sandvikin lastaus- ja kuljetustoimintojen yksikköön liitetty yritys on erikoistunut erityisesti akkujen etähallintaan ja monitorointipalveluihin. Yritysosto nopeuttaa Sandvikin tuotannon laajentumista akkukäyttöisiin kaivoslaitteisiin ja parantaa nykyistä tuotetarjontaa.

Muutostyöt ovat käynnistyneet loppukesällä ja niiden odotetaan valmistuvan vuoden 2023 loppupuolella.

Sandvik työllistää Suomessa kaikkiaan noin 2 500 henkilöä, joista Tampereella 1 500 ja Turussa 700. Tehtaiden tuotannosta 95 prosenttia menee vientiin.

• Lue myös: Sandvik esittelee uuden älykkään pitkäreikäporauslaitteen.