Nowe cyfrowe możliwości dla górniczych wyciągów szybowych

W erze rosnących wyzwań dla infrastruktury górniczej i wysokich oczekiwań dotyczących wydajności kopalń, coraz ważniejsze staje się zapewnienie, że wyciągi szybowe działają jak najefektywniej. Z pomocą przychodzą najnowsze rozwiązania cyfrowe.

Skomplikowane maszyny o kluczowym znaczeniu

Dostęp do nowych złóż bywa coraz trudniejszy, górnicy często muszą docierać coraz głębiej, operacje w kopalniach stają się coraz bardziej złożone, a jednocześnie oczekuje się nieustannej poprawy ich wydajności.

W codziennych staraniach, aby sprostać tym wyzwaniom, dużą rolę odgrywają górnicze wyciągi szybowe - jedne z najważniejszych obiektów w kopalniach, pełniące kluczową rolę w transporcie ludzi i urobku. Niestety, ponieważ są przy tym duże i skomplikowane, siłą rzeczy awarie nie są tu zjawiskiem niespotykanym. A każdy nieplanowany przestój maszyn wyciągowych to konkretne straty finansowe i potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa górników.

Tymczasem utrzymanie współczesnych wyciągów w ruchu wymaga zaawansowanych umiejętności w zakresie inżynierii elektrycznej i mechanicznej. Są to maszyny wyposażone w najnowsze technologie, takie jak systemy sterowania procesami, napędy o zmiennej prędkości i mocy nawet kilkunastu megawatów, silniki elektryczne, kontrolowane układy hamulcowe, ograniczenia ruchu oraz zabezpieczenia - wszystkie te elementy muszą być zaprogramowane i precyzyjnie dostrojone do współpracy, niezawodnie i wydajnie, z zachowaniem optymalnych kosztów inwestycyjnych i konserwacyjnych.

Na szczęście z pomocą przychodzi cyfryzacja.

Holistyczne podejście dzięki chmurze

Już od jakiegoś czasu na rynku dostępne są rozwiązania monitorujące stan techniczny maszyn wyciągowych. Teraz kolejny krok wśród rozwiązań cyfrowych postawiła firma ABB, mająca na koncie ponad 1000 rozwiązań technologicznych dla systemów górnictwa na świecie, z czego kilkadziesiąt w Polsce. Jej nowa platforma ABB Ability™ Smart Hoisting integruje kilka systemów służących do zaawansowanego, zdalnego serwisu. – Nasze rozwiązanie łączy w sobie m.in. monitoring części systemowej wyciągu, analizę predykcyjną i zaawansowane funkcje cyberbezpieczeństwa, odpowiadając na wiele wyzwań jednocześnie, od zwiększenia czasu pracy i wydajności po zapewnienie bezpieczeństwa i efektywnego planowania konserwacji. W skrócie: umożliwia holistyczne podejście do optymalizacji wyciągów szybowych – wyjaśnia Paweł Powroźnik z biznesu Automatyki Procesowej ABB w Polsce.

Przejrzyste wskaźniki dla lepszych decyzji

Część mechaniczna i elektryczna maszyn wyciągowych wyposażana jest w zaawansowane czujniki monitorujące kluczowe parametry. Dane dostarczane są do platformy ABB Edgenius, a następnie do chmury, pozwalając specjalistom ABB na bieżąco, zdalnie analizować stan maszyn. Rozwiązanie umożliwia łatwe otrzymywanie wskazówek i zagłębianie się w dowolny system maszyny wyciągowej oraz sprawdzanie statusu wszystkich kluczowych wskaźników dla danego wyciągu szybowego. Operator jest natychmiast informowany o wszelkich odchyleniach parametrów od normy, a służby serwisowe mogą odpowiednio szybko zainterweniować. Często pozwala to na usunięcie potencjalnej awarii, zanim spowoduje ona poważne szkody w systemie transportowym kopalni.

‒ Tradycyjnie konserwacja predykcyjna opiera się na ręcznym gromadzeniu i analizie danych w krótkim okresie. Tymczasem niektóre problemy mogą pozostać ukryte, chyba że wystąpi jakaś inna ujawniająca je awaria lub przeprowadzone zostaną specjalne testy w celu ich wykrycia. Nierzadko operatorowi pozostaje wtedy niewiele czasu na interwencję, a biorąc pod uwagę, że systemy wyciągowe transportują ciężkie ładunki z dużą prędkością, każda taka sytuacja może mieć poważne konsekwencje – mówi Paweł Powroźnik, ABB. Przejście na zdalny monitoring online i analizę danych w chmurze minimalizuje te problemy, pozwalając znacznie szybciej i dokładniej mierzyć kilkadziesiąt parametrów, takich jak temperatura silnika, prędkość napędu, przepływ powietrza, ciśnienie w hamulcu, czas załadunku i rozładunku czy inne kwestie logistyczne. Analizowane są również wszystkie awaryjne zatrzymania, aby zapewniać kontrolowane i zatwierdzone hamowania.

Dane te są automatycznie analizowane, a ulepszony pulpit nawigacyjny Edgenius zapewnia ich przejrzysty przegląd. Dzięki temu operatorzy mogą reagować proaktywnie na zmiany warunków pracy i korzystać ze wskazówek predykcyjnych, takich jak sposoby poprawy wydajności, identyfikacja potencjalnych zagrożeń czy prognozowanie harmonogramu działań serwisowych.

Odpowiedź na braki kadrowe

Rozwiązania takie jak ABB Ability™ Smart Hoisting zmniejszają również zapotrzebowanie na ekspertów pracujących na miejscu. To ważne w kontekście ograniczonych zasobów doświadczonych specjalistów, rozumiejących wzajemny wpływ systemów mechanicznych i elektrycznych w coraz bardziej zaawansowanych maszynach.

Dodatkowo, w ten sposób operacje w zakresie utrzymania ruchu stają się bardziej zrównoważone - dzięki mniejszej konieczności podróży serwisantów, a także bezpieczniejsze - poprzez możliwość ograniczenia osobistego udziału personelu w miejscach i sytuacjach stwarzających zagrożenie.

Nowe możliwości dla polskich kopalń

Nowym podejściem do serwisu zainteresowane są także polskie kopalnie. Jednak problemem naszej rodzimej branży pozostaje kwestia dostępności energomaszynowej infrastruktury IT. W Polsce górnicze wyciągi szybowe działają w tzw. sieci wydzielonej, która - przynajmniej na razie - nie przewiduje integracji z zewnętrzną chmurą obliczeniową. – Alternatywnym rozwiązaniem może być stworzenie chmury lokalnej klienta lub rozwiązanie typu „on-premise” razem z całym obszarem analitycznym. Wówczas zgoda na udostępnienie danych serwisantowi udzielana jest przez właściciela jednorazowo. To podejście sprawdzone w naszych warunkach – wyjaśnia Paweł Powroźnik.

Dla wielu kopalń integracja konserwacji predykcyjnej i zaawansowanego monitorowania może być kamieniem milowym w redefiniowaniu standardów wydajności dla wyciągów górniczych i kolejnym krokiem do bardziej zrównoważonych i rentownych operacji wydobywczych.