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机器人和人工智能有助于确保矿井的“安全、高效和长久”

2024-11-22 14:42

Gecko Robotics 首席执行官兼联合创始人杰克·鲁萨拉里安 (Jake Loosararian) 表示,集成人工智能的机器人可以确保矿山获得“正确的数据”以帮助优化性能。

Gecko 使用来自机器人的人工智能数据来帮助维护关键基础设施,该公司最近与矿业巨头Freeport-McMoRan达成了一项协议,后者是全球最大的铜生产商,2023 年铜产量为 190 万吨。据GlobalData称,Freeport 目前在美国经营 10 座矿山,在南美经营 2 座矿山,在印度尼西亚经营 3 座矿山。与其他铜生产商一样,该公司也面临着原矿品位下降的挑战,这需要“提高效率”。

今年 9 月,自由港公司副总裁兼首席可持续发展官比尔·科布 (Bill Cobb) 在FT 矿业峰会上宣布了自由港与 Gecko 的合作 ,并指出了自动化系统和数字孪生等数据科学和技术在改善采矿流程和降低成本方面发挥的作用。

“我们在整个矿井收集了大量数据——[来自]所有运输设备、钻机、铲车等——以及加工设施。我们采用了大量数据科学,我们正在谈论创新和重塑我们所做工作的潜力。”

科布表示,位于亚利桑那州菲尼克斯的自由港露天铜钼矿巴格达“将于明年成为美国首个实现自动化的硬件运营企业”,并补充说,公司正在评估此举对工厂和其他运营意味着什么。

为什么要使用机器人和人工智能进行预测性维护?

2013 年,卢萨拉里安在大学宿舍里创立了 Gecko Robotics,他回顾了自己的最初使命:“制造机器人和软件来诊断和帮助世界”。

机器人和人工智能如何支持矿山基础设施

Gecko Robotics 告诉《矿业技术》杂志,该公司“主要在矿山加工和浸出方面的基础设施上工作”。该公司还将其机器人和人工智能平台用于尾矿浓缩机、浓缩机以及各种储罐、储料仓和工艺管道。

Loosararian 说:“通过减少停机时间、了解资产的剩余使用寿命以更好地利用资本规划以及通过预测性维护避免灾难性故障,我们每年的投资回报率达到了 5 到 10 倍。”

Gecko 正在利用其技术帮助 Freeport 将其采矿设施中关键基础设施的使用寿命延长 15 至 20 年。之后,该公司还希望利用 AI 平台提高生产效率,并支持 Freeport 实现到 2035 年将铜产量翻一番的目标。

正如科布所建议的那样,Cantilever 还帮助将来自 Freeport 自动驾驶卡车的数据与其他机器人和传感器技术相结合,这有助于为运营决策提供信息。

自由港的首席可持续发展官指出,机器人和人工智能可以支持储罐和堆浸设施的预测性维护,从而可能减少任何故障对环境的影响。

科布在英国《金融时报》矿业峰会上对与会代表表示:“当发生故障时,受影响的不仅仅是单个资产,而是整个生产链,而人员方面的情况则更加糟糕,因为我们本已有限的员工被分流去处理清理和监管文书工作,而这些工作会让他们远离需要他们的地方。”

Gecko 的眼光不仅限于采矿

尽管 Loosararian 表示采矿业是过去三到四个月 Gecko Robotics 的“增长最快的行业”,但还有许多其他行业也受益于其技术。

事实上,根据 GlobalData 的数据,Gecko Robotics 是检查机器人领域领先的专利申请人,在 65 多家从事检查机器人开发和使用的公司中,其地理覆盖范围最广,应用多样性最丰富。

5 月,Gecko 和 Al Masaood Energy与阿布扎比国家石油公司的子公司 ADNOC Gas合作,签订了一份价值 3000 万美元(1.1018 亿迪拉姆)的多年期合同,该合同将促进其石油和天然气 (O&G) 资产的预测性维护。在试点阶段,与传统的手动方法相比,Gecko 的解决方案几乎使资产覆盖率翻了一番,效率提高了 93%。

Gecko 还与美国海军合作。自 2023 年以来,该公司一直在使用爬墙机器人和人工智能软件来构建数字模型,以提高维护周期的速度并减少海军舰艇在干船坞停留的时间。今年,双方的合作范围扩大到其首艘航空母舰和哥伦比亚级潜艇。

减排效益

除了这些预测性维护应用之外,Gecko 表示其机器人和 AI 平台还可以支持减排。

一月份完成的一项研究表明,更好地利用机器人和人工智能每年可减少各行业高达 8.53 亿吨的二氧化碳排放量。研究发现,检测石油和天然气行业的腐蚀、泄漏和其他缺陷可以最大程度地减少逸散排放——到 2030 年,每年可减少高达 5.56 亿吨二氧化碳当量。

Gecko 指出,虽然采矿业的排放量更难量化,但其委托进行的研究表明,到 2030 年,美国 18% 的排放量将由采矿、钢铁和石油天然气等生产行业的非计划故障造成。

美国能源信息署的数据显示,2021年,活跃和废弃煤矿的甲烷排放量约占美国温室气体 (GHG) 总排放量的 1%。同时,根据美国环境保护署的估计,同年天然气、石油系统和废弃油气井的甲烷排放量占美国温室气体排放量的 4%。

采矿业以及人工智能和机器人的未来

Gecko 与 Freeport 的合作只是人工智能和机器人支持采矿作业的一个例子。该公司还与其他矿业巨头合作,但具体细节尚未公开。

“叙述正在发生变化,因为最尖端的机器人技术、软件和人工智能正在这些设施中实际部署,”Loosararian 说。

然而,他表示,那些不尽快接受数字化转型的公司可能会“陷入严重不利境地”,并指出案例研究表明,通过采用该技术,资本支出可减少20%,采矿基础设施的使用寿命可延长50-100%。

看来矿工们已经开始留意了。GlobalData 于 6 月发布的《矿场技术采用调查》发现,接受调查的近一半运营矿山计划在未来两年内投资移动设备 (48.1%) 或工厂 (45.7%) 的预测性维护。

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