Övergång till elektromobilitet och autonomi i entreprenadmaskiner med hjälp av digitala tvillingar

Denna förstudie utnyttjar de befintliga modellerna och simuleringsmiljön som utvecklats under MD3S-undersökningen, vilket tar ett steg längre mot kvantifiering av infrastrukturnyttan och risken för övergången till autonomi och elektromobilitet i gruvindustri. Projektet lägger grunden för upprättandet av ett storskaligt innovationsprojekt som omfattar en bredare projektgrupp (t.ex. maskintillverkare, kunder, institutioner, arbetstagare) med det långsiktiga målet att nå målen för noll utsläpp och noll olycksfall i gruvindustri.

Projektinformation

Finansiär: VinnovaStatus: AvslutadForskningsområde: MaskinteknikKontaktperson: Alessandro Bertoni, alessandro.bertoni@bth.seProjektbudget: 0,7 mnkrProjektstart: 2021-05-01Projektslut: 2021-12-31Projektpartner: Volvo Construction Equipment

Syfte

Projektet kommer att göra det möjligt att skapa en digital tvilling av den typiska driften av en gruv- och stenbrottsanläggning, inklusive tid, bränsleförbrukning, utsläpp, produktivitet, vilket tillämpas på ett nätverk av stenbrotts- och gruvanläggningar.

Genomförande

Projektets mål är att:

1) Modellera luftföroreningarna i ett generiskt stenbrott och gruva genom att kartlägga traditionella arbetscykler baserade på maskinutnyttjande. Detta kommer att erhållas genom insamling av uppgifter från faktiska datorer och återskapa en virtuell stenbrottsplats i en simuleringsmiljö.

2) Modellera luftföroreningarna för samma generiska stenbrott och gruva i händelse av ett fullständigt elektriskt scenario.

3) Modellera luftföroreningarna från stödinfrastrukturen i ett helt elektriskt stenbrott och en gruva.

4) På grundval av de tidigare målen skapa en digital tvilling av en gruva för att praktiskt taget testa prestanda och utsläpp av alternativa konfigurationer av elektriska maskiner och infrastruktur.

5) Identifiera de viktigaste KPI:erna (Nyckeltal) för hållbarhetsbedömning på elektriska och autonoma byggarbetsplatser.

6) Utveckla en modell för att kompromissa med den ekonomiska och miljömässiga prestandan bland elektriska anläggningar, helt autonoma elektriska platser och hybridelektriska platser (som kombinerar autonoma maskiner med traditionella människodrivna maskiner).

7) Utveckla en systemmodell baserad på resultaten från tidigare punkter för att simulera ekonomiska och miljömässiga prestanda hos ett nätverk av stenbrott och minor.

8) Demonstrera en första version av den digitala tvillingen som ett stödverktyg för planering och design av framtida stenbrott och gruvor.

9) Planera för ett pilotprojekt som involverar företagspartnern och en kundsajt för att utveckla en storskalig demonstrator av den digitala tvillingmiljön.