Kaivosrobotti osaa jo paljon itse

Täysautomaattinen ja tekoälyä hyödyntävä kaivosrobotti Amelia on Tampereen tehtaan paikallisjohtajan Jani Vileniuksen, 48, alaisuudessa valmistunut Sandvikin ylpeys.

– Amelia ajaa kaivokseen ja kysyy operaattorilta, mitä tehdään. Operaattori vastaa esimerkiksi, että mene tunneliin numero 24 ja poraa kymmenen reikää. Kone etsii reitin, liikkuu omatoimisesti, kysyy sitten, että onko paikka oikea. Luvan saatuaan kone poraa rei´ät, tulee pois kohteesta ja kysyy, mitäs sitten tehdään, Vilenius kertoo.

Ennen Ameliaa yksikkö kehitteli vuonna 2013 ensimmäisen akuilla toimivan sähköisen kaivosporalaitteen, josta kolme vuotta myöhemmin tuli myyntituote. Nyt laite on Vileniuksen sanoin jo ”semiautonominen”.

– Tuoteturvallisuus, kestävä kehitys, tietoturvallisuus, Vilenius luettelee päivän iskusanoja.

Vilenius väitteli Tampereen teknillisessä yliopistossa tohtoriksi vuonna 2007. Hänen väitöskirjansa käsitteli älykkäitä, liikkuvia työkoneita. Tutkimustyössään hän syventyi automaatioon ja autonomisuuteen työkoneiden hallintamenetelminä.

Vileniuksen tie Tampereen Myllypuroon kävi myyntiyhtiön kautta: hän myi Sandvikille komponentteja ja järjestelmiä. Jossain vaiheessa Vilenius sai vihiä, että Sandvikilla saattaisi olla hänen osaamiselleen käyttöä.

– Aluksi tulin taloon tutkimuksen ja testikaivoksen vetäjäksi. Nyt minulla on kaksoisrooli, olen yhtäältä yhtiön kaivosliiketoiminnan teknologiajohtaja ja toisaalta koko Tampereen tehtaan paikallisjohtaja. Tehtaan 1 500 työntekijän joukossa on monenlaista väkeä tekniikan tohtoreista asentajiin.

Vilenius koordinoi myös yhtiön ulkoista teknologiarahoitusta.

Omat haasteensa kehitystyölle tuovat koko ajan muuttuva lainsäädäntö ja vaihtelevat standardit. Kaivokset ovat yhä useammin hankalissa paikoissa ja malmin pitoisuudet ovat vaikeakulkuisemmilla alueilla kuin aikaisemmin.

Kestävämmän kehityksen kaivostoimintaa

Automaatiotekniikkaa Tampereen teknillisessä korkeakoulussa opiskellut DI Riku Pulli, 51, on kaivosmies henkeen ja vereen. Hänen koko työelämänsä on sujunut Tampereella kaivoslaitteiden suunnittelussa.

Pulli teki diplomityönsä vuonna 1998 Sandvikille, tai oikeammin silloin vielä Sandvik-Tamrockille, runko-ohjatun kaivoskoneen teleoperointimenetelmistä ja siitä alkoi jo 26 vuotta jatkunut ura kaivosteknologian parissa.

– Tuolloin täällä ei vielä tehty laajamittaista ohjelmointipohjaista suunnittelua ja automaatioalan tuotekehittelyssä oli vain kourallinen ihmisiä, Sandvikin Digital Mining Technologies -divisioonan johtajaksi edennyt Pulli muistelee uransa alkuaikoja.

– Firman johdon silmissä väikkyi jo tuolloin ajatus autonomisesta kaivosautomaatiojärjestelmästä. Meidän pienelle suunnitteluryhmällemme annettiin tehtäväksi kehitellä sellainen.

Aikaa suunnittelutyölle annettiin yhdeksän kuukautta, aikataulu piti ja joulukuussa 1999 ryhmä demonstroi miehittämättömän, itseohjautuvan lastauskoneen, joka ei enää tarvinnut kauko-ohjausta.

Etelä-Afrikasta asti tuli kaivosväkeä ihmettelemään, millainen laite Tampereen Myllypurossa oli onnistuttu luomaan.

– Tämän laitteen kulku oli kovin keikkuvaa ja siinä oli muutenkin vielä paljon parannettavaa. Mutta ensimmäinen askel oli otettu.

Eteläafrikkalaiset halusivat uuden, tehokkaan tavan kuljettaa malmia. He osallistuivat ratkaisujen etsintään ja niinpä 2000-luvun ensimmäisen kymmenen puolivälissä eteläafrikkalaiset saivat haluamansa.

Uusi kaivosautomaatiojärjestelmä liikutti malmilastia kahdeksan kaivosdumpperin voimin täysin ilman kuljettajaa reilun 30 kilometrin tuntivauhtia pitkin kapeita kaivoskäytäviä.

– Jos joku pitää 30 kilometrin tuntivauhtia hiljaisena, niin kannattaa muistaa, että harvassa parkkihallissa autoakaan voi lujempaa ajaa. Kaivostunneli on lisäksi pimeä, pohjalla on mutaa ja ilmassa pölyä. GPS ei toimi. Laitteen ja seinämän väliin jää tilaa vain 10–20 senttiä. Kovempi kaahailu on mahdotonta – olipa sitten kysymys manuaalisesta tai autonomisesta ajosta.

Riku Pullin johtama divisioona ei kehittele vain laitteita vaan yhä enemmän ohjelmistoja. Eivätkä kaikki kehiteltävät ohjelmistot liity suoraan laitteisiin vaan kaivoksen prosesseihin yleisemmin. Pullin yksikkö on kasvanut pienestä tiimistä suureksi organisaatioksi, jossa työskentelee osaajia paristakymmenestä maasta.

– Tämä on hienoa työtä diplomi-insinöörille. Laitteidemme avulla kaivoksissa voidaan päästä huikeisiin tuottavuuden lisäyksiin. Ihmiset ovat turvassa eivätkä vaarallisilla alueilla. Työmme tuloksena on myös kestävämmän kehityksen kaivostoiminta, mitä pidän hyvin tärkeänä työmme pontimena.

Autonomiset koneet ja robotit yleistyvät yhä

Riku Pulli ja Jani Vilenius ovat työuransa aikana nähneet kaivosteknologian nopean muutoksen, mutta vauhti ei tästä ainakaan hiljene.

Molemmat visioivat, että kymmenen vuoden kuluttua kaivoksissa liikkuu vielä enemmän erityyppisiä autonomisia koneita ja robotteja. Ihmisen rooli keskittyy enemmän esimerkiksi prosessin hallintaan ja kaluston huoltoon.

Kun maailmalla eletään turbulensseja aikoja, nousee kullan hinta, koska sitä pidetään vakaana sijoituskohteena epävarmassa maailmantilanteessa. Kullan kaivamisen voi siis olettaa lisääntyvän.

Myös tuulimyllyt, aurinkopaneelit ja sähköautot tarvitsevat kaivosten mineraaleja, joiden kysynnän odotetaan kasvavan.

– Kestävää kehitystä tukevaa kaivostoimintaa tullaan tarvitsemaan yhä enemmän, Pulli ja Vilenius vakuuttavat yhdestä suusta.

Molemmat Tampereen Hervannasta valmistuneet kaivosasiantuntijat pitävät Sandvikia erinomaisena työpaikkana.

– Yrityksen arvot osuvat yksiin omien arvojemme kanssa, miehet hehkuttavat.