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Le nuove tecnologie vengono sempre più utilizzate nelle cave e nelle miniere (Foto: Telleo)

Secondo gli esperti del settore, il Surface Mining Equipment Index di The Parker Bay Company, che monitora le vendite di attrezzature minerarie, il 2023 ha avuto un inizio d'anno positivo prima che le vendite calassero nella seconda metà dell'anno. Come l'edilizia, è un settore ciclico e quindi vale la pena notare che dal 2020 le vendite sono aumentate e quindi questi cali derivano da una posizione di forza.

Per quanto riguarda il valore del mercato, nel quarto trimestre del 2023, l'azienda afferma che è "tornato al livello raggiunto nel secondo trimestre del 2021, quando il mercato ha iniziato l'ultimo ciclo di crescita. Ciò rappresenta un calo di quasi mezzo miliardo di dollari in termini di dollari USA per tutti i produttori rappresentati.

"Poiché la seconda metà più debole del 2023 ha seguito una forte crescita nella prima, le spedizioni sono effettivamente aumentate dell'1,4% anno su anno con un valore aggregato maggiore del 6,5% a causa dei valori più elevati delle macchine consegnate (dollaro costante). Il calo complessivo delle spedizioni globali non è distribuito uniformemente tra i prodotti e in particolare tra i settori geografici e minerari".

Mancanza di lavoratori

Ci sono parallelismi con le attrezzature edili, che si prevede registreranno anch'esse un calo nel 2024, ma da un livello sano. Un'altra somiglianza tra i due settori è la questione della mancanza di lavoratori qualificati.

La Tomahawk Construction, con sede negli Stati Uniti, sta sviluppando un terreno per creare una nuova comunità residenziale di 700 acri a Naples, in Florida, ma il suo proprietario, Scott Lyons, rivela: "Abbiamo avuto davvero difficoltà a far salire le persone sui camion da trasporto".

Un modo per risolvere questo problema è attraverso l'uso della tecnologia. Tomahawk Construction sta utilizzando Teleo, che costruisce tecnologia autonoma per macchinari pesanti per fornire una soluzione per affrontare la carenza di manodopera di Tomahawk. Teleo adatta qualsiasi marca, modello e anno di macchinari pesanti con la sua tecnologia che consente operazioni remote e autonome delle macchine.

"Sono il primo operatore al mondo a gestire più dumper articolati contemporaneamente", afferma l'operatore di macchine Tomahawk Max Bogacz. Nello specifico, gestisce da remoto tre dumper articolati (ADT) equipaggiati con Teleo nel cantiere di Naples, contemporaneamente, da un centro di comando a 40 miglia di distanza a Fort Myers.

Bogacz aziona da remoto tre autocarri articolati con cassone ribaltabile equipaggiati con Teleo da un centro di comando a 40 miglia di distanza (Foto: Teleo)

Tomahawk è diventato di recente il primo cliente a ottenere le capacità autonome di Teleo sulle proprie macchine. Ciò significa che mentre le macchine sono impostate in modalità autonoma, possono eseguire autonomamente attività di routine e ripetitive, come il trasporto di materiali da un punto a un altro. Se ci sono attività complesse che la tecnologia autonoma non riesce ancora a gestire completamente, la macchina attende l'operatore e Bogacz è lì per subentrare. Bogacz passa da una macchina all'altra con la semplice pressione di un pulsante.

ADT autonomo

Un'altra iniziativa tecnologica per il settore è stata lanciata da quattro aziende che sperano di rendere a prova di futuro l'efficacia e la competitività delle attività di cava nel settore dei minerali e degli aggregati.

Le aziende � Chepstow Plant International (CPI), Bell Equipment, lo specialista della piattaforma tecnologica xtonomy e la società globale di soluzioni per materiali Sibelco � stanno lavorando per produrre un autocarro con cassone ribaltabile articolato (ADT) autonomo.

L'evento di lancio dell'iniziativa si è tenuto presso la cava di Sibelco nel Devon, nel Regno Unito, con una dimostrazione completa della nuova soluzione autonoma all'interno di una cava in funzione.

Le presentazioni interattive hanno evidenziato le tecnologie hardware e software di bordo, tra cui sensori radar, GPS, sistemi di comunicazione multicanale e hardware di elaborazione di bordo. Sono stati incorporati da xtonomy in un autocarro con cassone ribaltabile B40E standard per creare una soluzione B40E drive by wire Autonomous-Ready.

Teleo ha abilitato i dumper articolati Tomahawk e l'escavatore (Foto: Teleo)

Si dice che la combinazione offra autonomia grazie a un sistema di navigazione che pianifica i percorsi ADT e controlla in modo predittivo il veicolo nell'intera cava.

L'obiettivo del progetto pilota è dimostrare il potenziale di riduzione degli incidenti stradali e degli incidenti conseguenti, nonché di riqualificazione della forza lavoro esistente per supportare ulteriormente il futuro delle attività di cava.

Gli ADT autonomi dovrebbero essere in grado di funzionare per periodi più lunghi durante la giornata lavorativa, fornire risultati di ribaltamento accurati e garantire che gli attuali schemi di turni delle cave possano essere adattati per migliorare la produttività. Un altro vantaggio potrebbe essere una maggiore durata dei componenti e una minore usura dei camion, con conseguente maggiore disponibilità di risorse per le cave.

"Prevediamo molti vantaggi dall'avere accesso a questa soluzione ADT autonoma, la prima nel settore", ha affermato Ben Uphill, direttore operativo del Kingsteignton Cluster presso il proprietario della cava Sibelco. "Il settore dei minerali e degli aggregati deve abbracciare la tecnologia come un modo per apportare miglioramenti continui alle nostre operazioni quotidiane e alla base dei costi".

Il colosso del settore Caterpillar ha recentemente pubblicato il suo rapporto annuale per il 2023, in cui ha rivelato che il suo segmento delle industrie delle risorse, che comprende attrezzature per cave e miniere, ha registrato vendite per 13,6 miliardi di dollari, con un aumento del 10% rispetto al 2022.

L'OEM ha anche menzionato alcuni punti salienti per il settore nel rapporto. Questi includevano dieci anni di operazioni autonome con oltre 630 grandi camion da miniera in funzione in tutto il mondo, un impegno di elettrificazione dei clienti ampliato con CRH per promuovere l'implementazione di camion elettrici fuoristrada a batteria da 70 a 100 tonnellate e soluzioni di ricarica e la dimostrazione del suo primo prototipo di camion da miniera sotterranea elettrico a batteria con capacità semi-autonoma.

Trasporto di carichi pesanti

Rokbak afferma che il feedback dei clienti è spesso fortemente incentrato sull'affidabilità delle apparecchiature (Foto: Rokbak)

La tecnologia, ovviamente, avrà un ruolo, un ruolo importante, nel futuro delle attrezzature per cave e miniere, ma guardando al futuro, gli appaltatori e i proprietari dei progetti devono anche tenere d'occhio il presente e assicurarsi che queste macchine siano efficienti e produttive come sempre.

Scott Pollock, Senior Product Manager di Rokbak, afferma che gran parte del feedback dei clienti è incentrato sull'affidabilità di un cavallo da tiro in grado di rispondere alle moderne esigenze dei cantieri. "Alla fine della giornata", afferma, "il cliente desidera un trasportatore che lavori sodo, con tempi di fermo minimi, che sia conveniente, facile da usare e produttivo".

I dumper Rokbak sono focalizzati sulle prestazioni, guidati da una combinazione di assali per impieghi gravosi, riduzione del cambio della trasmissione e bloccaggio del differenziale. Come per la maggior parte degli ADT, tutti e tre gli assali dei RA30 e RA40 di Rokbak rimangono in trazione integrale permanente, offrendo una trazione migliorata e riducendo l'usura della trasmissione e lo slittamento delle ruote.

Entrambe le macchine sono dotate di rallentatori di trasmissione; il modello RA40 è dotato di un rallentatore variabile, che aumenta il livello di controllo per gli operatori, risultando particolarmente rassicurante quando si devono trasportare carichi su pendenze molto ripide.

La potenza di traino di queste macchine è impressionante: il motore del RA30 eroga 276 kW e una coppia massima di 1880 Nm a 1400 giri/min, mentre il suo fratello maggiore, il RA40, vanta una potenza del motore di 331 kW e una coppia massima di 2255 Nm a 1300 giri/min.

Il responsabile vendite regionale di Rokbak per EMEA, Kenny Price, afferma: "Coppia e trazione del cerchio sono aree su cui ci concentriamo quando si tratta di progettare i camion. Devono avere quella coppia e quella trazione quando sono completamente carichi per muoversi in modo efficiente".

Oltre ai camion, anche i grandi escavatori svolgono un ruolo chiave in questo segmento ed è stato recentemente annunciato che la società svizzera Steinbruch Mellikon AG ha completato le sue due macchine di produzione di lunga data, che stanno lentamente diventando ridondanti dopo oltre 20.000 ore, con un nuovo Hitachi Construction Machinery (HCM) ZX890LCR-7. Questo investimento nella tecnologia più recente è significativo per una cava di calcare fondata nel 1912 nelle montagne del Giura argoviese.

Quattro aziende stanno lavorando insieme per produrre un ADT autonomo (Foto: CPi)

Il direttore generale di Steinbruch Mellikon AG, André Schärer, è responsabile dell'intera operazione e, come parte del processo decisionale, è stato in grado di portare il suo operatore principale Giuseppe Lavorato in Germania, dove ha provato lo stesso modello. "È importante che un operatore esperto come Giuseppe sia soddisfatto della macchina, in modo che non possa lamentarsi in seguito", afferma.

La Steinbruch Mellikon AG è stata fondata nel 1988 ed è ora di proprietà della Umbricht Holding AG, della Kalt Holding AG e della Guido Kalt. La società ha una licenza per estrarre il calcare di alta qualità del Giura dalla cava di Mellikon fino al 2026.

Lo ZX890LCR-7 prepara e carica la roccia esplosa in uno dei due autocarri articolati o autocarri rigidi del sito. Ogni anno, tra 400.000 e 500.000 tonnellate di materiali vengono lavorate nell'impianto di frantumazione e vagliatura del sito in prodotti di varie dimensioni per un'ampia gamma di applicazioni.

Non c'è dubbio che la tecnologia stia cambiando questo settore e che il suo impatto non farà che accelerare. Caterpillar ha annunciato nel 2023 che i suoi camion autonomi hanno percorso più di 200 milioni di km e trasportato più di 5,5 miliardi di tonnellate senza un solo infortunio: queste cifre ora saranno ancora più alte. L'avvento dell'intelligenza artificiale avrà un ruolo in questo settore e nel rendere le macchine autonome più efficienti che mai.

"L'intelligenza artificiale rivoluzionerà il modo in cui interagiamo con le macchine e progettiamo le interfacce tra i sistemi. È affascinante e cambia a un ritmo molto rapido", afferma Jamie Engstrom, Chief Information Officer e Senior Vice President IT di Caterpillar. È davvero un caso di, tenete d'occhio questo spazio.