Sandvik

Sicherer und effektiver Bergbau durch simulationsbasiertes Lernen

Die Gewinnung von Mineralien unter der Erde erfordert Geschicklichkeit. Damit Bergleute diese Aufgabe sicher und effektiv erfüllen können, hat sich der Schwermaschinenhersteller Sandvik an das Gofore-Tochterunternehmen Creanex gewandt, um eine digitale Schulungslösung zu entwickeln – den „Digital Trainer“ für Lader und Lastwagen.

DIE HERAUSFORDERUNG

Entwicklung einer Simulationssoftware, die der realen Bergbaupraxis 1:1 entspricht

Ein Untertagefahrzeug für Hartgestein hat ein außergewöhnlich niedriges Profil, da es für den Transport von abgebauten Mineralien, Gestein und anderen industriellen Materialien durch enge Tunnel oder Schächte konzipiert ist. Der richtige Umgang mit solch schweren Maschinen muss erst erlernt werden, bevor man in der Praxis loslegt.

Sandvik bietet Bergbaumaschinen verschiedener Größenklassen an, die für unterschiedliche untertägige Umgebungen und Abbaumethoden entwickelt wurden, sei es im Blockbruchbau oder im Kammer-Pfeiler-Bau. Einige werden von der Kabine der Maschine aus bedient, andere per Fernsteuerung.

Um die Simulation auf die zu trainierende Aufgabe abzustimmen, musste also eine Technologie entwickelt werden, die für verschiedene Bergbauszenarien geeignet ist und Sandviks breite Palette an verschiedenen Gerätetypen berücksichtigt.

Standorterkennung, Machine Learning (maschinelles Lernen), Robotik und andere intelligente Technologien treiben die Innovation bei Bergbaumaschinen weiter voran. Sie steigern die Produktivität und Effizienz und sorgen gleichzeitig für mehr Arbeitssicherheit als je zuvor. Der Einsatz von Simulatoren zur Schulung von Mitarbeiter:innen kann Wissen, Vertrauen und Fähigkeiten aufbauen, um mit diesen sich schnell verändernden Trends Schritt zu halten.

UNSER ANSATZ

Einbindung von externem Bergbau-Know-how in die eigene Simulationsforschung und -entwicklung

Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen den Software-Entwickler:innen von Creanex und der Schulungsabteilung von Sandvik durchgeführt. Alle zwei Wochen finden Treffen zum Brainstorming und Ideenaustausch statt, bei denen das Feedback der Kund:innen bei der Anpassung des Systems berücksichtigt wird.

Sandvik stellt Gutachten darüber zur Verfügung, was aus der Perspektive des Bergbaus benötigt wird, z. B. Videos, Animationen und Modelle. Neben der Vermittlung verschiedener Funktionen und Layouts geben sie auch Hinweise zu den Hardware-Anforderungen, die bestimmen, wie der Simulator aussehen und gestaltet sein muss – bis hin zur Wahl der Farbe.

Die Simulatoren von Creanex werden immer schlüsselfertig geliefert. Sie entwickeln die erforderliche Simulationssoftware, beschaffen zusätzliche Teile wie z.B. Steuersysteme von anderen Sandvik-Lieferanten, bauen den Digital Trainer zusammen, installieren die Software und führen Abnahmetests durch. Der Simulator wird dann direkt an die Kundin bzw. den Kunden ausgeliefert, sodass die Sandvik-Mitarbeitenden vor Ort die Schulungen mit ihren Endkund:innen durchführen können.

„Das Beste an Creanex sind die Menschen und die Fähigkeiten, die sie besitzen. Sie haben ein offenes Ohr für unsere Anliegen, unterstützen uns gerne, bringen neue Lösungen ein und begegnen uns immer mit einem Lächeln.“

Shiv Kumar, Schulungsleiter, Abteilung Ladung und Transport, Sandvik

DAS ERGEBNIS

Geringere Ausfallzeiten und höhere Effizienz im Bergbau durch simulationsbasiertes Lernen

Durch die Mitentwicklung des Digital Trainers hat Creanex dazu beigetragen, die Zuverlässigkeit der Bergbautechnologie von Sandvik zu erhöhen. Die Daten, die der Simulator liefert, geben Aufschluss über das Verhalten der Bedienenden und optimieren gleichzeitig die Nutzung der Geräte. Außerdem können so neue Bergbaumaschinen vor der Bestellung auf ihre Eignung getestet werden.

Was den Digital Trainer von anderen Simulatoren unterscheidet, ist seine Fähigkeit, reale Szenarien zu imitieren. Angefangen bei der Größe bis hin zur Innenausstattung sieht alles aus wie in der Realität – und fühlt sich auch so an. Die Lernenden können Vertrauen aufbauen, indem sie durch Tunnel manövrieren, Pfeilernetze durchfahren und Steine in Schaufeln laden, ohne gegen Wände zu stoßen oder die Maschine anderweitig zu beschädigen.

Die Endkund:innen profitieren in zweifacher Hinsicht: Die Bergleute können ihre Aufgaben sicher und effektiv erfüllen, während die Ausfallzeiten der Maschinen minimiert werden. Schließlich kann die echte Maschine ihrer eigentlichen Aufgabe nachgehen: dem Bergbau.

Über die Zusammenarbeit

Weitergabe von Know-how im Bereich Simulation

Während die Entwicklung des Digital Trainers im Jahr 2018 begann, hatte das Gofore-Tochterunternehmen Creanex bereits Simulationssoftware für andere Abteilungen bei Sandvik bereitgestellt. Creanex betreibt seit 2006 simulationsbasierte Forschung und Entwicklung für die Prüfung und Entwicklung von Steuerungssystemen. Diese Expertise hat zu einer kontinuierlichen abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit geführt, zum Beispiel im Bergbau.

Das Projekt in Zahlen

10 Projektmitarbeiter:innen
21 Unterschiedliche Fähigkeiten
13 Abgedeckte Länder
6 Abgedeckte Kontinente
28 Lader- und Kipper-Simulatoren im Einsatz

EXPERTISE

Die im Projekt genutzten Fähigkeiten und Kompetenzen

Echtzeit-Simulation
3D-Grafiken in Echtzeit
Hydraulische Simulation
Physikalische Simulation mit Umweltinteraktionen
Mechanisches Design und Fertigung
Elektroplanung
Virtualisierung von Sensoren
Virtualisierung von eingebetteten Steuereinheiten
HiL/SiL-Simulation
Software-Entwicklung
Projektmanagement
Schlüsselfertige Herstellung
Tests und Qualitätssicherung
Abbauverfahren
Lader- und Lastwagen-Betrieb
Übungsszenarien
Verwaltung von Schulungen
Forschung und Entwicklung
Steuerungssysteme
Fernunterstützung für Endkund:innen

Nimm Kontakt auf!

Maximilian Wolff

Intelligente Industrie

maximilian.wolff@gofore.com

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