Auf dem Weg zum smarten Bergbau
Weltweit setzen immer mehr Bergbau-Unternehmen auf Digitalisierung, um Effizienz zu steigern und Einsparungen zu erzielen. Mit seinem digitalen Lösungsangebot für Minen vereint Siemens tiefgreifendes Verständnis der Bergbauprozesse mit hochentwickelten Lösungen für Elektrik, Automatisierung und IT.
Sinkende Erzqualitäten, steigende Sicherheitsanforderungen, schärfere Umweltschutzbestimmungen und schwankende Preise prägen derzeit das Marktumfeld von Bergbau-Unternehmen. Abhilfe versprechen hier innovative Lösungen, die digitale Technologien integrieren. Bereits seit geraumer Zeit erkennen Bergbaukunden weltweit das Potenzial der Digitalisierung, etwa um Kostendruck zu mindern oder gesetzliche Vorgaben zu erfüllen.
Sauberkeit, Sicherheit und Effizienz
Beispiel: Laut einer neuen Umweltschutzverordnung der chinesischen Regierung müssen sich künftig neu zu errichtende Lagerplätze in Innenräumen befinden. Dies führt aufgrund der hohen Temperaturen und Staubbelastungen jedoch zu widrigen Arbeitsbedingungen in den Lagerhallen. Abhilfe sollen autonome Schüttgutlagermaschinen schaffen.
Für eine solche Anlage, die derzeit von HBIS Laoting Steel Co. Ltd., einer Tochtergesellschaft eines der weltweit größten Eisen- und Stahlproduzenten, errichtet wird, liefert Siemens ein autonomes Schüttgutlagerverwaltungssystem.
Dieses umfasst ein Materialverfolgungs- und Managementsystem (MAQ), ein System zum autonomen Betrieb von Schüttgutlagermaschinen (MOM), das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 sowie ein Industrienetzwerk. Zum Projektumfang gehören weiterhin Consulting, Engineering, Projektmanagement sowie Inbetriebnahme.
Autonome Steuerung
Das Zusammenspiel all dieser Komponenten ermöglicht die autonome Steuerung aller Maschinen und Fördersysteme der Anlage. Zusätzliche Vorteile ergeben sich daraus, dass die Steuerung von einem zentralen System aus erfolgen kann.
Ein Kernelement des autonomen Schüttgutlagerverwaltungssystems ist das 3D-Modell der Schüttguthalden. Es liefert Informationen zu Menge und Qualität des gelagerten Materials und ermöglicht den autonomen Betrieb aller Schüttgutlagermaschinen der Anlage. Das Modell wird dabei regelmäßig mit Daten aktualisiert, die von Absetzern und Rückladern generiert werden.
Sensoren verhindern Kollisionen
Nach der Festlegung des Arbeitsbereichs sowie der Parameter für jeden Auftrag werden die Details automatisch berechnet und vom Bediener genehmigt. Im Anschluss wird der Auftrag an die Maschinen übertragen. Der Rest erfolgt automatisch. Um Kollisionen zwischen Maschinen und anderen Objekten zu vermeiden, verfügen die Lagermaschinen über ein Schutzsystem auf Basis von Sensordaten.
Mit dem neuen System kann die HBIS Laoting Steel Co. Ltd. nicht nur die Betriebskosten senken, sondern auch die Systemeffizienz um fünf bis zehn Prozent, und die Produktionskapazität um drei bis sieben Prozent steigern. Der autonome Betrieb der Lagermaschinen erhöht zudem die Sicherheit, da die Bedienung vollständig aus der Ferne erfolgt. Zusätzlich verringert sich der Verschleiß an den mechanischen Teilen der Anlage.
Hohe Verfügbarkeit sichern
Ausrüstungen wie Lagermaschinen sind rund um die Uhr im Einsatz. Ihr störungsfreier Betrieb ist deshalb besonders wichtig, denn ungeplante Ausfallzeiten können schnell Kosten in Millionenhöhe verursachen.
Hier kommt die vorausschauende Wartung ins Spiel. Über Sensoren werden Prozess- und Betriebsdaten von Motoren und sonstigen wichtigen Ausrüstungen erfasst. Die intelligente Analyse dieser Daten auf Basis von Algorithmen ermöglicht es im Anschluss, den optimalen Zeitpunkt für die Wartung von Maschinen- und Anlagenkomponenten zu bestimmen.
Digitale Services für zuverlässigen Betrieb
Mit Digital Drive Train Services bietet Siemens eine Cloud-Lösung für Mittel- und Hochspannungsanwendungen, die den Zustand der Komponenten jederzeit transparent macht. Bevor es zu kritischen Veränderungen kommt, setzen sich zertifizierte Service-Experten im Bedarfsfall sofort mit dem Anwender in Verbindung, identifizieren den Fehler und bieten Unterstützung bei der Fehlerbehebung.
Zudem profitieren Anwender von automatisierten Zustandsberichten oder Benachrichtigungen, um Störungen frühzeitig zu erkennen. Kommt es trotz dieser Maßnahmen zu einem Ausfall der Anlage, können die Bediener schnell reagieren und einen Service-Experten direkt auf die Anlage schalten.
Einen vergleichbaren digitalen Service bietet Asset Health Analytics for Gearless Mills. Diese Lösung ist auf die besonderen Anforderungen und das Verhalten von getriebelosen Motoren abgestimmt. Sie deckt alle Komponenten ab, einschließlich Stromerzeugungs- und Kühlanlagen, Antriebe, Mühlen und E-House.
Die Zukunft wird smart
Vom Betrieb von Schüttgutlagern mit minimalem Bedieneraufwand bis hin zu Antrieben und Komponenten im Bergbau, die ihren Status automatisch melden: was noch vor wenigen Jahren Vision war, ist heute Realität. Das gilt auch für das Angebot Siemens Minerals Operation Management Solutions: es trägt dazu bei, Informationssilos im gesamten Betrieb zu beseitigen. Das zeigt: Im täglichen Betrieb von Bergbauanlagen sind digitale Lösungen inzwischen gängige Praxis. Immer mehr Minenbetreiber und Bergbaubereiche profitieren von ihren Vorteilen.
Das digitale Lösungsangebot von Siemens für die Bergbau-Industrie hat aber auch weiterhin fest die Zukunft im Blick: SmartMining, eine cloudbasierte Plattform, soll es in Kürze ermöglichen Anomalien bei einer ganzen Reihe von Geräten und Anlagen zu erkennen und zu analysieren – und so den Bergbau künftig noch smarter machen.
Der Schutz von Automatisierungs- und IT-Systemen vor Cyberangriffen und Manipulation hat auch im Bergbau bei allen Anlagen und Projekten höchste Priorität. Häufig fehlt es jedoch an der erforderlichen Expertise, um Risiken und Bedrohungen zu identifizieren. Siemens hat daher mehrere Konzepte für das Engineering von Automatisierungs- und Leitsystemen entwickelt, um Security-Engineering zu ermöglichen und potenzielle Sicherheitsschwachstellen zu beseitigen. Die zentralen Aspekte umfassen:
· die Unterstützung bei der Ermittlung kritischer Anlagenkomponenten und der Festlegung geeigneter Schutzziele
· die Unterstützung des Security-Lebenszyklusprozess durch eine effiziente Bedrohungs- und Risikoanalyse
· die Implementierung einer wirksamen Lösung zum Testen bzw. Kompilieren sowie
· das Bereitstellen der erforderlichen Dokumentation
März 2019
Bildquellen: Siemens AG
Abonnieren Sie unseren Newsletter
Bleiben Sie auf dem Laufenden: Alles was Sie über Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung wissen müssen.
