Claire Swedberg
Uma mina chinesa está testando um sistema automatizado de veículos e máquinas que emprega a Internet das Coisas (IoT) e outras tecnologias de automação para capturar, gerenciar e transmitir dados relacionados à operação de cada veículo. A tecnologia, usada na mina a céu aberto da província da Mongólia, permite que os veículos viajem para dentro e fora da área, assim como coletam e transportam materiais, enquanto entendem sua localização e proximidade com outros veículos – tudo sem motoristas.
O fornecedor de soluções TAGE Idriver Technology Co. se uniu à Wind River para fornecer a solução para veículos autônomos, utilizando sensores, bem como conectividade sem fio e software para permitir que os caminhões operem com segurança nas minas sem a necessidade de intervenção humana. As empresas de tecnologia estão oferecendo a solução comercialmente após um ano de testes na fábrica da Mongólia. Durante o piloto, caminhões basculantes não tripulados viajam em rotas pré-programadas fixas, usando a prevenção automática de obstáculos e realizando a coleta e o despejo de material.
A Wind River é uma empresa de software sediada na Califórnia cujas soluções são projetadas para fornecer conectividade de ponta a nuvem, de acordo com Gareth Noyes, vice-presidente sênior de produtos da empresa. Em parceria com a TAGE, a Wind River está fornecendo o software integrado e baseado em servidor, bem como um processador multicore NXP Semiconductors i.MX 6 Series com conectividade celular 5G.
A TAGE Idriver Technology, com sede em Pequim, foi lançada em 2016 para projetar uma solução de veículo autônomo para uso em minas a céu aberto. O sistema de transporte Idriver resultante permite que caminhões que transportam material para fora das minas operem de forma totalmente autônoma, usando sensores e inteligência baseada em software para entender não apenas sua própria localização na mina, mas também a de outros veículos e, assim, viajar com segurança ao longo do prescrito rotas.
O transporte robótico de mineração tem como objetivo reduzir acidentes, mantendo baixos os custos de mão-de-obra e permitindo operações em áreas onde o acesso à mão-de-obra é limitado, explica Huang Liming, diretor de tecnologia da TAGE. Até o momento, a empresa de soluções de mineração inteligente realizou implantações em minas na China, operadas por empresas como Baogang e State Power Investment Corp (SPIC). “A aplicação de uma solução de sistema de transporte autônomo não apenas protegerá os trabalhadores da mineração”, diz Liming, “mas também melhorará bastante o benefício econômico geral das empresas de mineração.
Nos veículos tradicionais operados por motoristas, diz Liming, os despachantes devem enviar trabalhadores para o local. As operações na mina estão restritas à disponibilidade de trabalhadores e aos turnos em que cada pessoa trabalha. Por exemplo, ele acrescenta: “O veículo grande requer dois motoristas. Após a automação, ele não terá motoristas e funcionará o tempo todo”. Dessa maneira, Liming explica: “O local de trabalho é considerado seguro, com relativamente poucos funcionários”. Para habilitar isso, o TAGE equipa os veículos com o módulo de algoritmo principal da unidade de controle central (CCU) da empresa, que analisa dados dos sensores do veículo. Com o lançamento comercial, o sistema está sendo fornecido como novas máquinas ou como modernizações nas existentes.
A função da Wind River é fornecer software que permita a captura dos dados do sensor de bordo de um veículo, a fim de detectar onde o veículo está localizado e a orientação de outros caminhões ao seu redor, e então encaminhar esses dados sem fio para um servidor, bem como permitindo a resposta automática do veículo em tempo real. Tradicionalmente, diz Noyes, a Wind River fornece sua solução VxWorks para dispositivos e sistemas inteligentes críticos para a segurança. A tecnologia está sendo usada, por exemplo, pelo Insight Mars Lander, bem como em bombas de infusão médica e sistemas de imagem no mercado de assistência médica, e na fabricação de robôs em fábricas.
As empresas de tecnologia começaram a trabalhar juntas na solução de veículo de mineração autônoma durante o segundo trimestre de 2019. A TAGE usou o VxWorks no passado com experiências positivas, relata Liming. “O VxWorks trabalha no computador mestre do veículo autônomo”, diz ele, integrando-se à CCU do veículo. “Ele fornece visualizações em tempo real, incluindo o processamento de várias informações do sensor e componentes de controle de movimento”. A tecnologia foi implantada na mina da Mongólia em 10 veículos.
Em cada veículo, a Wind River forneceu uma unidade NXP i-mxp integrada à CCU. Os dados do sensor sendo capturados pela CCU incluem visão do front-end, juntamente com a localização baseada em satélite GPS e os dados do T-Box V2V. O software de bordo executa funcionalidades de previsão, planejamento e decisão para aviso de colisão direta, frenagem automática de emergência, aviso do departamento de faixa e monitoramento de ponto cego, entre outros recursos. O sistema pode então gerar e entregar o comando de controle do veículo através de um barramento de rede de área de controlador (CAN) para o chassi ou o trem de força do caminhão. Os dados do veículo são capturados no gateway de bordo do Wind River, que encaminha essas informações por meio de uma conexão celular 5G.
Testes estão em andamento na mina que gera minerais da terra, ferro, nióbio, manganês, fósforo e flúor, de acordo com Liming. Os veículos de mineração, que geralmente têm 6,8 metros (22,3 pés) de altura e capacidade de carga útil de 150 a 172 toneladas, alavancam o sistema para viajar e conduzir operações pelo site, usando a inteligência a bordo em tempo real, enquanto envia os dados para um servidor via conectividade 5G fornecida pela China Mobile. A empresa de mineração pode visualizar os movimentos dos veículos à medida que realizam suas tarefas ou gerenciar dados históricos sobre o movimento de um veículo específico, juntamente com a produtividade relacionada na operação de mineração.
A solução é adaptável a caminhões grandes e dumpers de corpo largo não rígidos. A TAGE fornece a tecnologia para perfuratrizes, escavadeiras, escavadeiras e outros equipamentos auxiliares tripulados, para permitir a localização das frotas de caminhões da mina.