Ťažba nerastov má smart riešenia

V segmente baní a lomov sa implementujú progresívne technické riešenia, nové technológie a inovatívne postupy.

V priebehu rokov musel ťažobný priemysel veľmi často obhajovať spoločenskú potrebu prevádzkovania baní a lomov a opodstatnenosť vlastnej existencie. Zároveň musel odolávať rôznym atakom a tvrdej kritike, ktoré priamo súviseli s vykonávaním prieskumných, ťažobných a úpravníckych procesov. Pre laickú verejnosť predstavoval nepopulárne a životunebezpečné priemyselné odvetvie, ktoré navyše v lokalitách ťažby negatívne vplývalo na jednotlivé ekologické zložky životného prostredia.

Napriek neustálym environmentálnym a sociálnym tenziám prešiel ťažobný sektor všetkými vývojovými priemyselnými obdobiami a prelomovými technickými zmenami kontinuálne a úspešne. Predovšetkým preto, že dokázal do technologických procesov a systémov implementovať progresívne technické riešenia, nové technológie a inovatívne postupy, ktoré boli zamerané na zlepšovanie bezpečnosti prevádzky, na zvyšovanie produktivity ťažby, na automatizované riadenie banskej výroby a na aplikácie systémov informačných technológií.

V banícky vyspelých krajinách je súčasný ťažobný priemysel charakterizovaný ako inovatívne, dynamické a prosperujúce odvetvie, v ktorom sa naplno využívajú moderné a výkonné ťažobné a nakladacie mechanizmy, dopravné zariadenia, vŕtacie súpravy, univerzálna manipulačná technika, technologické výrobné zariadenia a systémy komplexnej automatizácie. Mechanizmy nasadené v prevádzkach sú diaľkovo riadené pomocou signálu GPS (Global Position System), ovládané inteligentným teleoperačným rádiovým systémom a ich pohyb na činných technologických pracoviskách je kontinuálne monitorovaný. Využívajú sa tiež moderné robotické a procesne riadené zariadenia, ktoré sú plne automatizované, diaľkovo ovládané a autonómne, pri ktorých sú jednotlivé pracovné operácie kontrolované a monitorované videosystémom z bezpečného operátorského miesta alebo priamo z kabíny operátora, ktorá je napojená na centrálnu riadiacu stanicu situovanú mimo ťažobnej prevádzky.

K takýmto banským zariadeniam patria napríklad inteligentné diaľkovo ovládané autonómne roboty pre procesy vŕtania vývrtov, pre nabíjanie výbušnín a na manipuláciu s ťažkými výstužnými konštrukčnými prvkami, ale tiež autonómne robotické ťažobné mechanizmy, nakladacie stroje a dopravné zariadenia, pohybujúce sa po vopred naprogramovaných trasách. Pri postupe ťažby v dobývacom priestore ložiska sa tiež využívajú monitorovacie systémy, určené na lokalizáciu a ohraničenie ložiskových telies a na zameriavanie bilančných a nebilančných zón dobývania. Tieto systémy monitorovania využívajú princíp GPS a metódy 3D diaľkového snímania povrchu terénu, ktoré sa vykonáva zariadeniami umiestnenými na dronoch alebo na nízko letiacich vrtuľníkoch. Všetky spomenuté technológie a systémy sú sofistikované a sú súčasťou komplexnej banskej automatizácie, ktorá je plne podporovaná integrovaným špecializovaným softvérom.

Moderné systémy komplexnej automatizácie ťažobných prevádzok výrazne šetria ľudské zdroje, keď dochádza k úspore počtu pracovníkov, k zníženiu pracovnej záťaže a k zvýšeniu výkonov pracovných osádok. Zároveň zvyšujú efektívnosť procesov a vplývajú na znižovanie ťažobných nákladov, ale sú aj kultivovaným prostriedkom na zvládnutie rastúcich sociálnych a environmentálnych tlakov zo strany komunít, mimovládnych organizácií a občianskych združení, ktorých snahou je marginalizovať ekonomický a celospoločenský význam ťažobného sektora.

Dnešné moderné baníctvo sa začína postupne transformovať na úroveň Priemyslu 4.0, ktorý prináša úplne nový koncept ťažobného priemyslu, založený na pokročilej digitalizácii výrobných procesov, na kombinácii technológií prepojených prostredníctvom internetu a na spájaní inteligentných senzorov, robotických strojov a systémov informačných technológií. Súčasne sa začínajú prehodnocovať reálne možnosti vytvorenia plne autonómnej, respektíve poloautonómnej, diaľkovo riadenej a monitorovanej ťažobnej prevádzky, pričom sa pripravuje koncept projektu inteligentnej ťažby pod názvom „inteligentné baníctvo“. Digitálna transformácia systému ťažobnej prevádzky, ktorá je reálnou víziou niektorých banských odborníkov, umožní komplexnú digitalizáciu ťažobných procesov, a to pri plnom využití automatizácie, informačných technológií, umelej inteligencie a integrácie digitálnych technológií. Konečným výsledkom má byť vytvorenie systému inteligentnej ťažobnej prevádzky digitálnej bane a lomu.

Plne digitálny systém ťažo bnej prevádzky predpokladá vyššiu efektivitu existujúcic h automatizovaných systémov, p rehľadnejšiu realizáciu apli kácií využívajúcich trojdimenzionálne matematicko-počítačové modelové techniky a nasadenie virtuálnej reality. Okrem zvýšenia produktivity a bezpečnosti by mala byť účelom digitálnej tran sformácie a implementácie kyberfyzikálnych systémov do ťažobného priemyslu, aj plná automatizácia výrobných a rozhodovacích procesov. Banskí odborníci sa zatiaľ nezhodujú v tom, ako by mala vyzerať „digitálna baňa“ a ako by mal, resp. bude ďalej n apredovať proces digitálnej transformácie ťažobného priemyslu. Vychádzajú pritom z poznania bansko-geologických pomerov, ktoré môžu byť na ložiskách nerastov nevyspytateľné a nezlučiteľné s procesmi digitálnej transformácie. Zhodujú sa však v názore, že proces digitálnej transformácie je perspektívny, aj keď predstavuje pomerne komplikovaný krížový proces zmien, ktorý je iniciovaný, podporovaný a ovplyvňovaný modernými digitálny m i technológiami, pôsobiacimi súčasne v rôznych oblastiach ľudského podnikania. Vedúci p r acovníci najväčších svetových ťažobných spoločností a manažéri najmodernejšie vybavených b aní a lomov poukazujú na ni ektoré diskutabilné otázky, pričom sa v štúdiách renomovaných agentúr a inštitúcií vyjadrili k digitálnej transformácii ťažobného priemyslu veľmi explicitne.

V stanoviskách prevláda jednotný názor v tom, že existuje veľký potenciál odvetvia ťažobného priemyslu v oblasti produktivity výroby, ktorej navýšenie môže digitalizácia procesov a racionálna transformácia pracovnej sily podporiť významným spôsobom. Takmer 85 percent vedúcich pracovníkov zúčastnených na prieskume veľmi intenzívne podporuje interné iniciatívy technologických prevádzok ťažobných spoločností pri presadzovaní digitálnej transformácie. Súčasne až 90 percent respondentov požaduje zabezpečiť najvyššiu prioritu tým programom, ktoré umožnia dostať digitálnu transformáciu do oblasti strategického rozhodovania. A to aj napriek tomu, že súčasná úroveň digitálnej transformácie ťažobného priemyslu v porovnaní s inými priemyselnými odvetviami zaostáva a celková digitalizácia sektoru je ešte stále len v počiatočných štádiách.

Prevláda však presvedčenie, že v priebehu nasledujúcich piatich rokov sa budú intenzívne vyvíjať produkty a služby zahŕňajúce technológie Priemyslu 4.0, a to s dôrazom na diaľkovú obsluhu a kontrolu mechanizmov, automatizáciu a inteligentné snímače procesných a systémových údajov. V tejto súvislosti sa zdôrazňuje nutnosť vykonania konkrétnych organizačných zmien a potreba zadefinovania nových odborných vedomostí a znalostí v súlade s permanentne prebiehajúcimi technologickými inováciami v celom ťažobnom sektore. Očakávaný je vplyv digitalizácie na zvyšovanie vedomostnej úrovne ľudských zdrojov, ktoré pri rozšírenom uplatnení počítačových a informačných technológií postupne prevezmú kontrolné a opravárenské funkcie. Banskí odborníci pritom predpokladajú, že implementácia kyberfyzikálnych systémov do procesov digitálnej transformácie prinesie pre ťažobný priemysel množstvo podnikateľských výhod. Hlavne v oblastiach produkcie banskej výroby, skvalitnenia banských systémov, pri optimalizácii ťažobných nákladov a výdavkov na údržbu „strojov a technológií“, ale rovnako aj pri znižovaní množstva odpadových nebilančných produktov z ťažobných a úpravníckych procesov.

Vo vzťahu k prebiehajúcim procesom digitálnej transformácie ťažobného priemyslu vo svete je potrebné spomenúť aj postavenie slovenského ťažobného sektora. V tejto súvislosti vyzdvihnúť najmä snahu našich ťažobných prevádzok zachytiť trendy digitálnej transformácie a v hraniciach možností zavádzať digitálnu modernosť a inovačné technologické zmeny do celého nášho ťažobného sektora. V súčasnosti existuje dosť dobrých príkladov digitalizácie procesov a systémov pri povrchovej aj hlbinnej ťažbe aj v našich podmienkach. Je možné spomenúť digitalizáciu zberu technologických údajov, snímanie údajov s využitím dronu v banskom prostredí, monitorovanie údajov prevádzkovej bezpečnosti a kvality suroviny. Reálnymi príkladmi postupnej digitalizácie našich ťažobných prevádzok sú funkčné systémy automatizovaného riadenia, diaľkové monitorovanie obslužných mechanizmov v systéme banskej dopravy, monitorovanie deformačných procesov prebiehajúcich v horninovom masíve pri ťažbe nerastov a iné.

Pretože digitalizácia procesov bude v sektore nášho ťažobného priemyslu naďalej pokračovať, je možné v horizonte niekoľkých rokov očakávať štrukturálne zmeny v sektore ťažby, ktoré budú ovplyvňovať aj vývoj ľudských zdrojov. Z uvedeného dôvodu a zo strategického hľadiska preto bude potrebné zabezpečiť pre digitalizované ťažobné prevádzky a pre vytváraný trh práce v oblasti informačných technológií odborne vzdelanú a technicky vyspelú pracovnú silu. Tak ako to navrhuje projekt Sektorovo riadené inovácie (SRI) v sektore ťažby nerastov a získavania surovín, úpravy nerastov a geológie, v horizonte roku 2030. Zásadnou axiómou navrhovanej stratégie slovenského ťažobného priemyslu je udržateľnosť ťažby nerastov a principiálna účasť ľudských zdrojov v procese digitálnej priemyselnej revolúcie. Pretože len v tom prípade bude možné profesionálne a racionálne riadiť a organizovať ťažobné technologické prevádzky a celý výrobný komplex ťažobného priemyslu, v ktorom zostane vzdelaný a odborne kvalifikovaný človek najdôležitejším faktorom vykonávania bezpečnej, profesionálnej a zodpovednej práce.