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Als Vorreiter bei nachhaltigen Technologien für die Mineralienverarbeitung arbeitet das in Helsinki ansässige Unternehmen Metso mit komplexen Industriekunden auf der ganzen Welt zusammen.
Kunden aus den Bereichen Zuschlagstoffe, Bergbau, Metallveredelung und Recycling vertrauen auf Metso, wenn es um Ausrüstungen, Technologien und Dienstleistungen geht, die Produktionsprozesse verbessern und Risiken reduzieren.
Im Bergbau besteht ein langfristiges Ziel darin, zu einem vollständig autonomen Betrieb überzugehen. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Metso erkannt, dass Unternehmen mit den Grundlagen beginnen müssen, indem sie IIoT-gesteuerte Konnektivität und Transparenz für die vorausschauende Instandhaltung und Anlagenoptimierung schaffen.
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Bestimmen von Bereichen mit Potenzial
Im Vergleich zu ähnlichen Branchen wie der Öl- und Gasindustrie leidet der Bergbau seit jeher unter einer geringen Auslastung der Sachanlagen, einer schlechten Energieeffizienz und einem hohen Maß an Ausfallzeiten. Dies erforderte einen weniger effizienten praktischen Ansatz, bei dem Mitarbeiter vor Ort für die Überwachung und Instandhaltung von Geräten und Systemen sowie zur Berichtserstellung eingesetzt wurden.
Metso hat es sich zum Ziel gesetzt, Minen dabei zu unterstützen, dem Ziel des autonomen Bergbaus näher zu kommen, indem es eine IIoT-gesteuerte Lösung für die vorausschauende Instandhaltung und zur Optimierung von Mineralienverarbeitungsanlagen entwickelt. Das daraus resultierende Produkt, Metso Metrics for Mining, trägt dazu bei, eine gleichbleibend hohe Produktivität der vorhandenen Anlagen zu erreichen und kostspielige Ausfälle und Stillstandszeiten zu vermeiden.
Metso Metrics verbessert die niedrige Gesamtanlageneffektivität (OEE) von Mineralienverarbeitungsanlagen durch die Reduzierung ungeplanter Stillstandszeiten und die Verbesserung der Vorhersagbarkeit und Genauigkeit von Instandhaltungsaktivitäten. Außerdem wird die Leistung der Geräte optimiert, was zu einer verbesserten Betriebs- und Energieeffizienz führt.
Nutzung der Macht der künstlichen und menschlichen Intelligenz
Metso Metrics verbindet speicherprogrammierbare Steuerungen und IIoT-Geräte kritischer Anlagen. Die Lösung erfasst Daten von Gerätesensoren und sendet sie sicher in die Cloud. Anschließend verarbeitet sie die Daten mithilfe erweiterter KI-Algorithmen, um neue oder bekannte Ausfallmuster zu erkennen, und alarmiert die Verantwortlichen, wenn die Daten auf ein potenzielles Problem hindeuten.
In einer australischen Eisenerzmine sucht Metso Metrics in den Daten der Brecher nach bekannten Ausfallmustern und Anomalien und unterstützt so die Vorhersage von Zwischenfällen und die proaktive Durchführung von Instandhaltungsarbeiten, um Ausfallzeiten zu vermeiden.
„Wir haben für diesen Kunden Algorithmen für mehrere Subsysteme entwickelt, darunter das Antriebs- und das Hydrauliksystem, und wir verfolgen Daten zu Schwingungsmustern sowie zum Zustand der Ölfilter und Buchsen“, meint Jani Puroranta, Chief Digital Officer bei Metso. „In einem Fall wiesen die Schwingungsmuster auf ein Problem in einem bestimmten Bereich des Brechers hin. Als unser Serviceteam das Instandhaltungsteam vor Ort um eine Bewertung bat, wurde eine leicht zu behebende Lockerung der Struktur erkannt. Wäre dieses Problem nicht erkannt und behoben worden, hätten die Folgen gravierend sein können mit möglichen Kosten von mehr als 1 Million Dollar.
Jeder der Maschinenalgorithmen wird 4 bis 6 Wochen lang auf das spezifische Maschinenverhalten trainiert, um eine Grundlage für eine optimale Leistung zu schaffen. Im Live-Modus erfolgt die Überwachung dann rund um die Uhr, um potenzielle Ausfälle oder Probleme zu erkennen und vorherzusagen.
„KI allein reicht jedoch nicht aus. Wir brauchen auch menschliche Intelligenz“, ergänzt Puroranta. „Da es immer Raum für Optimierungen gibt, haben wir Leistungszentren mit erfahrenen Datenwissenschaftlern eingerichtet.“
Diese dezentralen Teams in Santiago, Chile, und Changsha, China, prüfen die von den Maschinen eingehenden Signale und interpretieren die Daten, um den Kunden bei seinen Maßnahmen zu unterstützen und ihn bei der Leistungsoptimierung zu beraten – selbst wenn keine Probleme festgestellt werden. Sie sind für die Bearbeitung von Fällen zuständig, die sofortige Maßnahmen erfordern, und koordinieren die Instandhaltung mit den Teams vor Ort. Die Experten von Metso nutzen die Informationen auch, um Kunden von Metso-Niederlassungen auf der ganzen Welt aus zu unterstützen.
Bisherige Erfolge
Erste Schätzungen und Installationen deuten darauf hin, dass der größte Nutzen für Mineralienverarbeitungsanlagen in der Vermeidung von Zwischenfällen und den damit verbundenen Wartungskosten, einschließlich der Kosten für Ausfallzeiten, liegt.
Mehr als 10 Minen weltweit nutzen bereits Metso Metrics und es sind über 1000 IIoT-Geräte angeschlossen. In mehreren Fällen konnten durch Frühindikatoren erwiesenermaßen Kosten in Höhe von Hunderttausenden von Dollar vermieden werden. Und obwohl die Einrichtung eines IIoT-fähigen Systems zur vorausschauenden Instandhaltung und Anlagenoptimierung Investitionen erfordert, können Kunden daraus sofortigen Nutzen ziehen.
Für die Kunden bietet Metso Metrics auch indirekte Vorteile. Während Metso neue Anlagenmodelle entwickelt und auf den Markt bringt, nutzen die Ingenieure von Metso die Analysedaten, um die Leistung der neuen Konstruktionen unter realen Feldbedingungen zu überwachen. Die Konstruktionen können dann auf der Grundlage des Feedbacks verbessert werden, um intelligentere, effizientere Geräte zu entwickeln, die den Betrieb in Zukunft noch weiter optimieren.
„Die von uns erfassten Informationen liefern wertvolle Erkenntnisse darüber, wie die Kunden unsere Maschinen im Feld nutzen, und geben uns Einblicke, die unseren Forschungs- und Entwicklungsteams helfen, neue Modelle schneller zu entwickeln, damit wir sie schneller auf den Markt bringen können“, meint Puroranta.
Veröffentlicht 2. Dezember 2020
