תעשיית הכרייה כבר זמן רב הוגדרה על ידי ההסתמכות שלה על מכונות מסיביות, קבוע הדורשות שבועות של התקנה ותשתיות משמעותיות.עם זאת, שינוי פרדיגמות הוא מתקדם כמו פעולות ברחבי העולם יותר ויותר תובעות גמישות, יעילות עלויות ובטיחות אפילו במקומות המרוחקים ביותר. ציוד כפתרון זמני ייצור זמני ייצור מתקדמים, המאפשר פריסה מהירה הפרויקט תוך מתן גמישות חסרת תקדים להתאמה אישית.

בלבו, מודולריות בציוד כרייה פירושה תכנון כל מכונה או מערכת כמערך של רכיבים עצמאיים אך בלתי-מינים. רכיבים אלה יכולים להיות מיוצרים מחוץ לאתר בתנאים מבוקרים, מועברים ביעילות, והתאספו עם עבודה מינימלית.התוצאה היא צמצום דרמטי בזמן הבנייה באתר ועלייה מתאימה בבטיחות, שכן פחות עובדים נחשפים לסביבות ההתקנה המסוכנות עמוק יותר לאזורים לא-צפופים, אך הם אינם מסוגלים להפעיל מחדש את התקנות הסביבתיות בלבד.

עליית ציוד המינוי

המושג של עיצוב מודולרי אינו חדש; הוא כבר מיושם בהצלחה בתעשיות כגון אווירוקל, רכב ואלקטרוניקה במשך עשרות שנים.אבל כרייה היסטורית כיס, בעיקר בגלל הגודל והנוקשות של הסביבה התפעולית דרשה להיותמפוק, מכונות כבדות-דואט.השינוי החל בתחילת שנות ה -2000 כאשר כמה יצרנים החלוצים החלו ליישם עקרונות מודולריים כדי לקדוח נוקשות, מערכות, ותחנות מוקדם כדי להפחית את הממשקים, הם יכולים להפחית את המשתנים באופן דרסטי כדי להפחית את המשתנים.

אחד המטיפים המוקדמים ביותר היה תעשיית חול הנפט בקנדה, שבו הוקמו מפעלי ייצור ועיבוד מסיביים באמצעות רכיבים מודולריים שנשלחו מרחבי העולם.ההצלחה שם הוכיחה שגם נכסי הכרייה הגדולים ביותר יכולים להיות מקובצי בנייה.היום, ציוד מודולרי משמש בכל דבר מריצה פתוחה-בית לפעילות תת-קרקעית, כיסוי או טיפול, ריסוק, סינון יקר ואפילו מחנה האירוח כוללים את עלות הגידול של עובדים, כגון מסלקים מקצועיים, אשר ניתן להגדיל את הדגשה של אמצעי בטיחות מרחוק, כמו גם על אזורי בטיחות מרחוק, ומניעה.

יתר על כן, הגישה מודולרית מיישרת היטב עם דחיפה של התעשייה לקראת הדיגיטליזציה.מודולים באים pre-wireed עם חיישנים ומערכות בקרה, מה שהופך אותם "חכמים" מהיום הראשון. שילוב זה מאפשר ניטור בזמן אמת, תחזוקה חיזויית, ופעולה מרחוק - יכולות שתופסות יותר ויותר חיוניות עבור שני בטיחות ופרודוקטיביות.

המונחים: growth Deployment

יכולות הפריסה המהירות של ציוד כריית מודולרי מודרני נובעות ממספר חידושים הקשורים אליו.כל חידוש מתייחס לצוואר בקבוק ספציפי בהתקנה ציוד מסורתי, החל מלוגיסטיקה תחבורה ועד מורכבות הרכבה באתר.

מודולים מראש

(Pre-fabricationcation הוא אבן הפינה של כרייה מודולרית. Components מיוצרים במתקנים מיוחדים שבו בקרת איכות היא הדוקה, עיכובים מזג אוויר חוסמים, ויעילות שרשרת האספקה ממקסימה.לדוגמה, מערכת שידור מודולרית עשויה להיות מוכנה בסעיפים 12 מטר באורך מלא עם חגורת שטח, idlers, והובלת פרויקטים כבר מותקפים סטנדרטיים על מצעים שטוחים וביחד עם גישה פשוטה של 1Fso-Fso-upitols, מאפשר גם על ידי נית.

מעבר להתאספות פשוטה, מודולים pre-fabricated עכשיו לשלב מערכות מורכבות כמו מתגים חשמליים, מעגלים הידראוליים, ורשתות דיכוי אבק.מודולים נבדקים והוזמנו במפעל, צמצום הסיכון של כשלים באתר. יכולת זו "plug-and-play" היא בעלת ערך במיוחד עבור מכרות מרוחקות שבו טכנאים מיוחדים יקרים ובקושי.כל מודול מגיע עם סימון ברור ותיעוד, והרכב נועד להיות מתאים גם למקרים מסוימים של שימוש בפסולה.

Universal Connectors

אחד מהפעמים הגדולות ביותר היה מתבודדים בעיצוב ציוד הכרייה המסורתי הוא הצורך בכלים מיוחדים, נביחות והתאמה אישית של מחברים אוניברסליים - שילוב סטנדרטי עבור מערכות מכניות, חשמל ונוזליות - להשמיד את התלות האלה. מחברים אלה משתמשים מנגנונים חזקים, במהירות-דיסקים שניתן להפעיל עם כלים בסיסיים או אפילו על ידי יד.לדוגמה, תחנת משאבה מודולרית עשויה להתאים במהירות את עצמם לתקני אימון עצמיים, ללא כל ימי אימון, ללא קומפקטיים סטנדרטיים, וזמניים.

מחברים אוניברסליים גם מפשטים תחזוקה והגדרה מחדש.אם רכיב נכשל, ניתן להחליף אותו עם מודול פנוי בתוך דקות, במקום לדרוש שעות של שידור וחידוש חיבורים.השימוש במחברים בצבע ובמקושרים מרכזיים עוד יותר מקטין את הסיכוי של טעות אנושית.חלק מניית התעשייה ההשכרה פועלים לקראת סטנדרטים פתוחים עבור ציוד כרייה, אשר יאפשר מיצרנים שונים להחלפה של ציוד זה הוא צורך סטנדרטי של ציוד סטנדרטי: 1Facter סטנדרטי עבור מודולים סטנדרטיים של ציוד מבוזר או סטנדרטיים.

משקל אור

תחבורה היא לעתים קרובות צוואר הבקבוק הקריטי בהפצה של ציוד כרייה, במיוחד באזורים עם כבישים עניים או יכולת הרמת אוויר מוגבלת.חדשנות בחומרים מדע הובילה לשימוש של תרכובות מתקדמות, סגסוגת אלומיניום גבוהה, ופלסטיקים מהונדסים כי להפחית באופן משמעותי את המשקל ללא הקרבה כוח. לדוגמה, מבנה מפרש מודולרי שנעשה מפולימרים פחמן-מרוסים כוח פחמן יכול להיות גרסה אחת של משקל נמוך יותר, אך ורק כדי לטפל בקיבולת המשלוח נמוכה יותר.

חומרים קלים גם לשפר את הבטיחות במהלך ההתקנה, שכן עובדים יכולים לתמרן רכיבים עם פחות ציוד הרמת כבד.בנוסף, חומרים אלה לעתים קרובות להפגין עמידות קורוזיה מעולה, אשר מרחיבה את חיי השירות של ציוד בסביבות כרייה קשיחות (כגון אוויר מלוח או מים חומציים) פלטפורמות מודולריות עבור מרוקנים ניידים ותחנות סינון עכשיו לנצל מסגרות פלדה קלות משקל עם קשרים מכובשים, ומאפשרת אותם ללא תפקודים כבדים, כמו גם חומרים מכווץ רחבים של חומרים אלה.

אינטגרציה חכמה

העמוד הסופי של חדשנות מהירה פריסה הוא שילוב של טכנולוגיה דיגיטלית ישירות לתוך המודולים. Embedded חיישנים, אתרי IoT, ובקרי לוגיקה הניתנים לתוכנה (PLCs) בנויים לכל מודול במהלך ייצור, המאפשרים למערכת כולה להיות מורשת וזמין באופן אוטומטי.כאשר מודולים מחוברים, מערכות חכמות לבצע בדיקות עצמיות וסינכרון, לעתים קרובות ללא התערבות אנושית להפחית את התצורה הנדרשת באופן מסורתי עבור מרכזי בקרה ממוקדת, גם על ידי פונקציות קבועות.

לדוגמה, תחנת משאבה מודולרית של מים עשויה לכלול חיידקי רטט, ממטר זרימה, ובדיקות טמפרטורה שמתקשרים באמצעות רשת mesh.המידע מצטבר כדי לזהות סימנים מוקדמים של ללבוש, המאפשר תחזוקה להיות מתוכננת לפני כישלון.יכולות אלה קריטיות עבור מכרות מרוחקות שבו פתרונות לא מתוכנן למטה יכולים לעלות מיליוני דולרים ליום, יותר מודולים חכמים יכולים להיות מתוכנתים כדי להתאים את פעולתם המבוססת על מצבים משתנים, כגון פרוטוקולים או קוד פתוח של מערכת הפעלה:

היתרונות של ציוד מודולרי במינון

המעבר לציוד כריית מודולרי מספק יתרונות מוחשיים לאורך כל מחזור החיים של פרויקט, החל מגיוס ראשוני באמצעות פעולות ופירוק בסופו של דבר.

המונחים: velocity

היתרון הברורה ביותר הוא מהירות.התקנה המסורתית של ציוד כרייה יכול לצרוך שבועות או חודשים עבור מערכת אחת. ציוד מודולרי יכול להיות מבצעי בימים. ציר זמן דחוס זה להפחית את הזמן הראשון אוe, אשר משפר ישירות את הערך הנוכחי הנקי (NPV) של המכרה. בשוק סחורות תנודתי, להיות מסוגל להתחיל ייצור במהירות גבוהה יכול להיות מסוגל ללכוד מחירים לא זמין מאוחר יותר.

חיסכון בעלויות

בנייה מודולרית מפחיתה עלויות העבודה באתר, מבטלת רבות מההוצאות הקשורות לבנייה מסורתית (כגון נפיחות, עיקול, ודרכי עבודה זמניים), ומפחיתה עלויות לוגיסטיות עקב קומפקטיות, סטנדרטית משלוח.תהליך טרום-החיסון גם מצמצם את הפסולת ואת העבודה מחדש, אשר יכול לקחת בחשבון עבור 10-20% של עלויות מצטברות, כי הם בנויות בטמפרטורות גבוהות יותר, כלומר, כלומר, עלות עלות גבוהה יותר, עלות של עלויות מחקר על ידי חסכוניות, על ידי חסכוניות, על ידי חסכוניות, על ידי חסכוניות, על ידי חסכוניות, על ידי חסכוניות גבוהה יותר, על ידי חסכוניות של 15.

גמישות

פעולות מינון הן דינמיות - וגופים משתנים, הבורות מתרחבות, וביקוש המוצר משמרות. ציוד מודולרי יכול להיות reconfigular reconfigured, relocated, או מורחב.לדוגמה, מעגל מחץ מודולרי אשר בתחילה מטפל הראשי מחץ יכול להיות מתווסף עם מודולים משניים וריחים כמו באמצעות עלייה של קבלן, ניתן לעבור לאזור חדש כאשר הפקדים הנוכחי הוא מסוגל להרכיב גם תכונות סטנדרטיות.

בטיחות מוגברת

בטיחות היא ללא ספק היתרון המשכנע ביותר.מבנה מודולרי מפחית את כמות הפעילות בסיכון גבוה באתר כגון עבודה בגובה, הרמת כבד, ועבודה חמה (הריצה, חיתוך) המפעל מבטיח ארגונומיה טובה יותר וטיפול בטוח יותר של רכיבים, עם פחות התערבות ידנית.יתר על כן, ציוד מודולרי לעתים קרובות משלב תכונות בטיחות משולבות כמו משמרות, עצירות חירום ומערכות דיכוי אש מותקנות ובדיקה מסוכנת של החלפת נתונים מוקדם יותר מאשר תיקונים מהירים).

יישומים אמיתיים ומקריות

כדי להמחיש את העקרונות הללו בפעולה, לשקול את המקרה של מכרה ברזל מרחוק במערב אוסטרליה.המנהל היה צריך להקים תחנת מחץ חדשה והקרנה כדי לעבד חומר מבור לוויין 50 ק"מ מהמתקן הראשי הקיים.שימוש בשיטות מסורתיות, הפרויקט היה צריך 18 חודשים של בנייה ורכב גדול על בסיס אתר העבודה במקום, החברה הותירה לפתרון מודולרי לחלוטין.

דוגמה נוספת היא בכריית תת-קרקעית, שבה תרגילים מודולריים של ג'מבנוס ושקיות מבריכות זמינים כעת.מכונות אלה יכולות להיות מפורקות לשלושה או ארבעה חלקים המתאימים דרך פירים צרים ולאחר מכן להרכיב מחדש תת-קרקעית בשינוי יחיד.יכולת זו מהפכה בפיתוח של רמות חדשות, צמצום הזמן מנסעת הייצור על ידי שבועות.

במגזר העיבוד, תאי הפלט מודולריים וטנקים של היטל מופרסים עבור פרויקטים זהב ובסיס מתכת.יחידות אלה באים עם כל piping, שסתום, ובקרות שנקבעו מראש, והם יכולים להיות מקושרים יחד כדי ליצור צמח שלם. A נחושת בצ'ילה השתמש תאי הפחתת מודולים כדי להגדיל את היכולת על ידי 20% ללא כל שינוי מבני למפעל הקיים; המודולים החדשים היו משולבים בתוך המעגל הסגור מעל סוף השבוע.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות הרבים, ציוד כריית מודולרי אינו ללא האתגרים שלו.העלות הראשונית למודול יכול להיות גבוה יותר מאשר ציוד קונבנציונלי בשל המאמץ הנדסי הנדרש עבור סטנדרטיזציה ובניית המפעל.עם זאת, זה לעתים קרובות מוקרן על ידי חיסכון בפרויקט הכולל. תיאום לוגיסטי עבור מודולים מרובים המגיעים לאתר חייב להיות מנוהל בקפידה כדי למנוע צווארי בקבוק. באזורים מסוימים, כביש או גישה עשוי להיות גודל, הדורש תכנון יצירתי, בנוסף פתרונות מודולים, הוא עוזר שמרנים, הוא לאמץ תוכניות איסוף.

שיקול נוסף הוא הצורך בסטנדרטים המחברים חזקים כדי להבטיח בין מודולים ממוכרים שונים.בעוד שמערכות קנייניות קיימות, התעשייה תרוויח מסטנדרטים פתוחים בדומה לאלה המשמשים בתעשיית המיכלים. ארגונים כמו איגוד יצרני ציוד בינלאומי (IME) פועלים לקראת מטרה זו.בסוף, תחזוקה של מערכות מודולריות דורשות אנשי צוות טכנולוגיים שיכולים לאבחן בעיות חיישן ולהחליפם ביעילות את המודולים והיצרנים החיוניים כדי למקסם את התמיכה של היצרנים.

מגמות עתידיות בציוד מינון

במבט קדימה, האבולוציה של ציוד כריית מודולרי יהיה מונע על ידי שלושה מגמות מקושרות: אוטומציה, קיימות ואינטליגנציה מלאכותית. מודולים אוטונומיים כבר מפותחים - לדוגמה, מערכות הובלה מודולריות שבו כל משאית זרקה היא מודול המכיל עצמי שניתן לשלב לתוך צי באמצעות בקרה אלחוטית.

קיימות היא גם נהג מרכזי.עיצובים מודולריים מלווים את עצמם במערכות חשמל, צמצום או ביטול צריכת דיזל. לוחות סולאריים יכולים להיות משולבים לתוך גגות מודול, ומודולים אחסון אנרגיה יכולים לאזן את הכוח לסירוגין.היכולת לפרק ולשחרר צמחים מודולריים להפחית את טביעת הרגל הסביבתית של סגרי שלי, שכן אין בסיס קונקרטי מסיבי להפעלה מחדש.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה ייקחו אינטגרציה חכמה לרמה חדשה.מודולים לא רק ינטרו את עצמם אלא גם ילמדו מהפעלה נתונים לחיזוי כישלונות עם דיוק גדול יותר.הם יתקשרו זה לזה כדי לייעל את התהליך הכולל, כגון התאמת מהירויות משדר המבוססות על שואב כוח מחץ או להאכיל רמות בינאריות.המושג של "תאום דיגיטלי" - העתק וירטואלי של הצמח - יאפשר למפעילים כדי לסימולציה של שינויים אמיתיים לפני שיפתרו אותם יכולות דחיסה ולהפחית את העולם האמיתי.

לסיכום, ציוד כריות מודולרי אינו עובר fad אלא שינוי יסודי לעבר פעילות כריית זריזה יותר, בטוחה וחסכונית.החידושים ב טרום-הפצה, מחברים אוניברסליים, חומרים קלים ואינטגרציה חכמה הפכו פריסה מהירה למציאות.כפי שהתעשייה ממשיכה להתפתח, אלה אשר מאמצים מודולריות יקבלו יתרון תחרותי בעולם הדורש מהירות, גמישות, וקיימות.