Milhões de toneladas, e contando

Nas rodovias e estradas do mundo, os fabricantes de equipamentos (OEM) e as empresas de tecnologia estão profundamente enfocados no desenvolvimento de máquinas sem motoristas, que sejam seguras, confiáveis e comercializáveis. Enquanto os clientes e fabricantes que operam nas rodovias esperam as regras e regulações apropriadas para se atualizar com estas tecnologias, os operadores de minas já vêm há anos operando com sucesso e segurança os caminhões de transporte autônomos. Nas rotas mineradoras de todo o mundo, a corrida está acelerada, e dois fabricantes de caminhão de mineração, a Caterpillar e a Komatsu, disputam quilo a quilo pela maior capacidade de transporte de um caminhão sem motorista. 

Komatsu atinge marca 

A Komatsu atingiu uma nova marca no transporte autônomo. Seus clientes de mineração já transportaram mais de 3 bilhões de toneladas métricas de material através de seu Sistema de Transporte Autônomo FrontRunner (AHS). O peso total transportado duplicou desde meados de 2018, graças a uma maior adoção do sistema em minas do Chile, Austrália e Canadá.

O sistema FrontRunner de hoje opera 24 horas por dia, transportando cobre, minério de ferro, areias betuminosas e carvão em onze sites mineiros de clientes em três continentes. A fins de junho de 2020, havia 250 caminhões em operação, e planejava-se inserir outros 100 (principalmente a partir da instalação de kits de retrofit AHS), ainda neste ano. 

“O investimento contínuo de nossos clientes de mineração em tecnologia e equipamentos para a transição ao transporte autônomo sublinha o valor que o sistema produz”, afirmou Toshio Kurokawa, gerente geral do Departamento de Marketing, Divisão de Negócios Mineiros da Komatsu. “Nos alegra ter ajudado nossos clientes a economizar centenas de milhares de dólares enquanto movimentávamos de forma autônoma bilhões de toneladas métricas de minérios essenciais, e conduzíamos com zero danos. Também nos sentimos honrados de que o transporte autônomo tenha sido um recurso valioso para ajudar nossos clientes a mitigar os riscos associados com a pandemia de Covid-19”. 

O AHS da Komatsu foi implementado pela primeira vez em 2008 na mina de cobra Gabriela Mistral, da estatal chilena Codelco, no norte do Chile. O sistema está controlado pelo gerenciador de frota Dispatch da Modular Mining, subsidiária da Komatsu. 

O sistema FrontRunner está projetado para permitir que os equipamentos operados manualmente (como carregadeiras, tratores de esteira, niveladoras, veículos leves, etc) interajam sem problemas num entorno de caminhões autônomos. A Komatsu introduziu recentemente a funcionalidade do sistema para permitir que os caminhões de operação manual também operem com os caminhões autônomos. Para apoiar ainda mais o crescimento da autonomia na mineração para seus clientes, a Komatsu está liderando iniciativas dentro da ISO para desenvolver padrões de interoperabilidade entre veículos autônomos Komatsu e de outras marcas. 

Movido por dados 

A mineração se tornou um setor movido por dados. Em resposta, muitas operações buscam substituir a rede Wi-Fi de seu site com tecnologia que possa manejar mais conexões ao mesmo tempo, fornecendo uma cobertura mais ampla e maior velocidade. 

Antes reservada para as empresas de telefonia móvel, a tecnologia de banda larga móvel LTE agora está disponível para redes privadas, e empresas como a Nokia lançaram produtos dirigidos ao espaço industrial. A companhia disse que a tecnologia LTE tem “todas as capacidades de Ethernet em um formato sem fio móvel”. 

Usando a estrutura da Nokia Bell Labs Future X LTE, a Komatsu anunciou no início do ano passado que havia operado com sucesso caminhões equipados com AHS em seu campo de testes no Arizona, por um ano. A companhia disse que o teste foi “o primeiro AHS da indústria mineradora habilitado a funcionar com LTE privado em operações comerciais, abrindo passagem a uma disponibilidade e confiabilidade em nível ultra alto, ao mesmo tempo que se se respeitam os conhecidos padrões de segurança da Komatsu”. 

Estrela mineira 

A Caterpillar pôs em operação seus primeiros seis caminhões autônomos comerciais na mina de ferro Solomon, da Fortescue Metals Group, na Austrália, em 2013. 

O desenvolvimento da tecnologia, no entanto, começara décadas antes. A Empresa mostrou um caminhão sem motorista com GPS na feira MinExpo de 1996. Enquanto isso, seus engenheiros continuaram desenvolvendo a tecnologia, finalmente formou o núcleo do sistema MineStar, que ajuda os operadores de cabines convencionais e também permite o funcionamento da máquina à distância, de forma semiautônoma e autônoma. 

Em 2018, a Caterpillar anunciou que havia transportado um bilhão de toneladas de material, e depois em maio deste ano informou que os caminhões que aplicavam o sistema Cat MineStar Command for Hauling haviam transportado mais de dois bilhões de toneladas. Segundo os informes, os caminhões equipados com o Command percorreram mais de 72,4 milhões de quilômetros sem registro de perda de tempo. Até este momento, a Caterpillar tem 282 caminhões autônomos em funcionamento. 

“Em pouco mais de seis anos, transportamos com segurança dois bilhões de toneladas”, disse Sean McGinnis, gerente de produtos de MineStar Solutions. “O Command for Hauling demonstrou seu valor para os clientes de mineração. Este valor se reflete na velocidade com que a frota autônoma Cat conseguiu atingir esta marca. A frota está crescendo rapidamente e a produção continua aumentando à medida que as empresas mineradoras se beneficiam de uma maior produtividade, maior utilização, operação constante e uma redução dos custos dos caminhões”, afirmou. 

A frota autônoma da Caterpillar está composta pelos caminhões Cat 789D, 793D, 793F e 797F. O caminhão autônomo de propulsão elétrica Cat 794 AC estará pronto para o transporte autônomo no final deste ano, disse a companhia. O MineStar Solutions também seguiu aumentando sua experiência em operações autônomas de transporte, assim como outros equipamentos. 

“Para além de melhorar a implementação do sistema, nos tornamos assessores de confiança para os sites de mineração que buscam aproveitar o que a autonomia torna possível”, disse John Deselem, gerente de operações de autonomia global. “Escutamos suas necessidades, então trabalhamos juntos para construir a solução ideal para sua mina”, diz. 

Oportunidade de ouro 

Até este momento, o cobre, ferro, carvão e as areias betuminosas têm sido os produtos básicos transportados com caminhões sem motorista. 

Recentemente, a Newmont Corp. anunciou que sua mina Boddington se tornaria a primeira mina de ouro a céu aberto do mundo com uma frota de caminhões autônomos, quando estiver em pleno funcionamento em 2021. Sendo a maior produtora de ouro da Austrália Ocidental, a mina produziu 709 mil onças de ouro e 77 milhões de libras de cobre em 2018. 

A frota estará composta por caminhões Cat 793F, o que demandará um investimento líquido total de US$ 150 milhões, segundo a Newmont, e espera-se que as eficiências estendam a vida útil da mina em ao menos dois anos. 

“Boddington não só continua oferecendo um desempenho sólido, nosso investimento em caminhões de transporte autônomo gerará uma taxa interna de retorno superior a 35% com uma operação de transporte mais controlada e eficiente”, disse Tom Palver, presidente e diretor executivo da Newmont. “Também estamos em uma posição única no setor de ouro para respaldar a implementação e operação efetivas da frota graças às capacidades técnicas e à experiência prévia dos líderes em nosso negócio. Em poucas palavras, Boddington será uma mina de ouro de classe mundial mais segura e produtiva, numa jurisdição de primeiro nível”. 

Conexão 5G 

A chinesa Sany informou que em junho deste ano dois caminhões mineradores elétricos não tripulados SKT90E realizaram uma conexão 5G com uma escavadeira controlada remotamente, o que significa que a tarefa poderia ser concluída sem perigo algum para qualquer operador. 

Segundo a empresa, estes dois caminhões de larga dimensão demonstraram uma capacidade de identificação e posicionamento de alto nível, realizando uma tomada de decisões oportuna e um planejamento preciso do caminho a seguir no campo de operação. 

O desvio do controle horizontal da operação não tripulada pode ser mantido abaixo dos 30 cm, e o caminhão pode completar de forma independente o acompanhamento da rota pré-determinada, a carga e a descarga de materiais e o estacionamento. 

A adoção de um sistema de energia elétrica resolve a possível escassez de combustível a grandes altitudes, e a tecnologia de condução não tripulada faz com que a operação seja mais segura em uma área onde os deslizamentos de terra são comuns. 

Com o suporte de uma integração de múltiplas tecnologias de detecção que incluem radar de sonda milimétrica, radar laser e sensor visual, o caminhão pode escanear e rastrear obstáculos dentro de 150 metros. Também pode implementar um raio de distância e identificação de 100 metros, em resposta a diferentes climas e diferentes estações. 

Segundo a Sany, a tomada de decisões inteligente inclui a criação automática de um mapa tridimensional de rotas na mina com radar laser, evitando obstáculos e otimizando a condução pelas rotas determinadas. 

Sob a terra 

A Sandvik Mining and Rock Technology anunciou uma associação com a Exyn Technologies para aumentar a autonomia na mineração subterrânea. 

A Sandvik vem implementando soluções de mineração digital há mais de duas décadas. A companhia diz que a associação com a Exyn, especialista em sistemas de robôs aéreos autônomos, conduzirá a uma transformação no uso dos equipamentos autônomos na mineração subterrânea. 

Segundo a empresa sueca, seu sistema, combinado com os dados compilados pelos robôs aéreos da Exyn, criaria uma visualização e informação progressivas do entorno real de uma mina para aumentar a transparência geral do processo minerador. 

A colaboração entre a Sandvik e a Exyn implicará investigar como aplicar e gerar vistas e percepções 3D de espaços subterrâneos de forma autônoma, enquanto se aproveita todo o potencial de seu sistema AutoMine. 

“Estamos comprometidos com uma transformação rumo à autonomia na mineração subterrânea”, disse Patrick Murphy, presidente da divisão Rock Drill & Tecnnologies, da Sandvik Mining and Rock Technologies. 

Autonomia para todos 

Ao reconhecer a oportunidade de trabalhar as frotas de equipamentos de mineração de qualquer tipo, a Wenco International Mining Systems Ltd. e a Oxbotica assinaram recentemente um memorando de entendimento para desenvolver uma solução de autonomia aberta para a mineração. 

Espera-se que o sistema forneça flexibilidade na transição para a mineração autônoma, permitindo operar qualquer veículo em padrões abertos e integrá-los à frota existente. Os ensaios iniciais estão em andamento, e as empresas estão recrutando mineradoras que tenham sites apropriados para realizar testes.

A Oxbotica foi fundada em 2014 para desenvolver uma plataforma de software de automomia que permitisse uma aplicação mais ágil de autonomia específica para o setor. Suas soluções mineiras combinam robótica avançada, inteligência artificial e visão computacional. 

“Esta colaboração com a Wenco é um ponto importante”, disse Ozgur Tohumcu, diretor executivo da Oxbotica. “A experiência da Wenco na mineração e sua visão de Open Autonomy fazem com que esta associação seja extremamente valiosa para nós, e tem uma grande sinergia com nossa própria visão de Universal Autonomy, em que qualquer veículo, em qualquer ambiente, possa entender onde está, o que está ao redor e o que deve fazer em seguida”. 

“O setor de mineração demonstrou estar na vanguarda na implementação de sistemas de autonomia de primeira geração, porque a justificativa comercial ficou clara”, disse Tohumcu. “Apesar disso, mesmo anos depois das primeiras implementações, menos de 2% dos veículos são autônomos nas minas de todo o mundo. Acreditamos que uma arquitetura de autonomia aberta que permita aos novos e inovadores participantes, como a Oxbotica, se juntar e acelerar a adoção da autonomia será benéfica para toda a indústria. Com a Wenco, queremos acelerar a adoção da autonomia na mineração, tornando muito mais fácil para os operadores implementarem tecnologias autônomas e disfrutar dos benefícios”.

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Nova área de negócios

A Volvo criou a Volvo Autonomous Solutions, uma área de negócios dedicada às soluções de transporte autônomo e condução autônoma, que buscam criar maior valor para os clientes ao contribuir com mais flexibilidade, precisão na entrega e produtividade. 

O Volvo Group demonstrou várias soluções de transporte autônomo diferentes, e conta com diferentes protótipos, incluindo de equipamentos de construção, caminhões, ônibus e aplicações marítimas. 

Na mina de Brønnøy Kalk, na Noruega, os caminhões autônomos Volvo FH já estão sendo usados em operações comerciais para transportar calcário em um trecho de cinco quilômetros. 

No Brasil, sete caminhões auto-direcionais ajudam os motoristas a manter uma alta precisão na colheita de cana de açúcar, evitando perdas por pisoteamento das plantas. 

Em breve, o novo conceito VERA, solução completa autônoma e elétrica para transporte de mercadorias em áreas controladas, começará os testes no porto de Gotenburgo, na Suécia.