Konseptikuormaaja etenee Sandvikin koekaivoksella. Kuva: VTT

VTT, Nokia ja Sandvik sekä niiden suomalaiset yrityskumppanit ovat ottaneet askeleita kohti langattomien 5G-privaattiverkkojen ja reunaälyn tukemaa autonomista kaivostoimintaa.

Business Finlandin rahoittaman Next Generation Mining -projektin tarkoitus oli tutkia, osoittaa ja arvioida teollisen 5G:n, digitaalisten kaksosten ja reunalaskentateknologioiden potentiaalia maanalaisten kaivosten turvallisessa digitalisaatiossa. Tavoite oli mahdollistaa pitkälti automatisoitu ja etäohjattu kaivostoiminta.

– VTT on vahvistanut hankkeessa tutkimusosaamistaan 5G-suorituskykyyn, tilannetietoisuuteen, anturiteknologioihin, reunalaskentaan ja tekoälyyn liittyen. Olemme soveltaneet tätä osaamista uusissa kaivossovelluksissa, joita on testattu sekä laboratorio-olosuhteissa että todellisessa kaivosympäristössä, tutkimusalueen johtaja Sauli Eloranta VTT:ltä sanoo.

Uusien teknologioiden avulla voidaan toteuttaa virtuaalisia ja dynaamisia turvavyöhykealgoritmeja ja -konsepteja, tilannetietoisia ja mukautuvia autonomisia ohjausratkaisuja autonomisille liikkuville työkoneille, 360° reaaliaikaisia videon suoratoistoratkaisuja maanalaisille ajoneuvoille sekä maanalaisen kaivoksen digitaalinen kaksonen, joka yhdistää työmaajärjestelmät, laitteet ja ajoneuvot lähes reaaliaikaisesti.

Projektissa mitattiin myös radiosignaaleja langattomien verkkojen suunnittelun ja suorituskyvyn parantamiseksi maanalaisissa ympäristöissä. 

– Näillä ratkaisuilla on keskeinen rooli teollisen 5G:n täyden potentiaalin hyödyntämiseksi kaivosteollisuudessa ja Nokia Connected Digital Mine -kyvykkyyksien jatkokehityksessä, Nokian ekosysteemi- ja innovaatiopäällikkö Jarkko Pellikka sanoo.

Hankkeessa kehitettiin ja sovellettiin uutta T&K-prosessia, jossa kumppanit määrittelivät yhdessä yhteiset pitkän aikavälin tavoitteet. Kokeelliset järjestelmäarkkitehtuurit, prototyyppijärjestelmien iteratiivinen kehittäminen ja arviointikokeet tehtiin yhteisvoimin.

Prosessi sisälsi useita prototyyppien valmistus- ja arviointikierroksia Sandvikin maanalaisessa koekaivoksessa. Mine Information Modeling -työpajasarjaan osallistui myös konsortion ulkopuolisia toimijoita Suomesta ja ulkomailta.

– Maanalainen kaivosympäristö on uniikki ja monimutkainen. Tunnistimme todellisia käyttötapauksia, joita vastaan kehitettyjä prototyyppijärjestelmiä testattiin. Teknisen kehittämisen lisäksi oli myös hienoa kehittää ja löytää uusia toimintatapoja projektikumppanien kanssa, sanoo Miika Kaski, Commercialization and Networks Lead, Sandvik.

– Projekti tuotti tehokkaasti tietoa maanalaisen kaivosympäristön monimutkaisista liitettävyysvaatimuksista ja niiden ratkaisemisesta turvallisen 5G-teknologian ja siihen älykkäästi integroidun, luotettavan WiFi Mesh -yhteyden avulla. Satel on hyödyntänyt näitä havaintoja kehittäessään innovatiivisia monikaistaisia ​​ajoneuvoreitittimiä, jotka vastaavat tehokkaasti maanalaisen kaivostoiminnan koneiden ja muiden vaativissa olosuhteissa toimivien työkoneiden liitettävyyshaasteisiin, projektiin osallistuneen Satelin liiketoiminnan kehitysjohtaja Johan Korin toteaa.