자동화 제어 시스템
채굴 장비 모니터링 및 자동화 솔루션 제공업체 마인웨어(MineWare)가 애프터마켓 천공 드릴 작업을 최적화하기 위한 채굴 업계 최초의 AI 기반 드릴 자동화 플랫폼 '피닉스 AI(Phoenix AI)'를 개발했습니다.
피닉스 AI 제품 매니저 커티스 스테이시(Curtis Stacy)는 직관적이고 상호 운용 가능한 이 플랫폼이 일반적인 드릴링 결함을 완화하고 성능을 개선하는 고급 AI 레이어를 탑재했다고 말합니다.
"모든 천공 드릴 제조사와 모델과 호환되는 피닉스 AI는 OEM 제어 시스템을 손상시키지 않으면서 기계 조작자가 버튼 하나만으로 전체 드릴 사이클을 자동화할 수 있는 독립 시스템입니다."
"새로운 기술 레이어는 드릴이 더 빠르고 스마트하게 작동해 기계 성능, 홀 품질을 개선하고, 다운홀 결함을 감지·수정하며, 드릴·발파 결과를 최적화하고 하류 효율성을 높입니다."
운영자에게 더 많은 제어권을 기계에 넘길 수 있게 함으로써, 커티스는 드릴·발파 팀이 열악한 홀 품질과 기계 스트레스의 주요 원인 중 하나인 조작자 변동성을 제거할 수 있다고 말합니다. 이는 유지보수 비용 절감과 드릴 수명 연장으로 이어집니다.
"피닉스 AI는 인공지능을 활용해 기계의 운영 파라미터 튜닝 필요성조차 없애줍니다."
자율 모드에서 피닉스는 엔지니어링된 드릴 계획에 기반해 설계 홀 깊이를 결정하고, 고급 AI 알고리즘을 사용해 지반 조건에 맞춰 드릴 비트에 가해지는 힘과 회전 RPM을 자동으로 생성하고 조정합니다.
AI 기반 의사결정 엔진은 지질 결함을 지속적으로 모니터링하고 거의 예측적으로 즉각 대응해 수정합니다. 스테이시는 이것이 최고 품질의 발파공을 보장한다고 말합니다.
"AI는 새로운 드릴링 파라미터를 테스트하고 그 결과를 바탕으로 긍정적 또는 부정적 결과를 판단할 수 있습니다."
"이는 기계 설계 파라미터 내에서 가능한 최고 생산량을 가져오고, 장기적인 지속적 개선을 지원합니다."
"피닉스는 채굴 엔지니어의 설계를 정확하게 실행하고 모든 드릴 홀의 '스위트 스팟' — 속도, 압력, 힘의 완벽한 균형 — 을 찾아 관입률과 총 생산량을 극대화하면서 기계를 손상시키지 않습니다."
커티스는 홀 위치, 깊이, 마스트 정렬이 모두 암석 파쇄와 발파 효과에 직접적 영향을 미치는 핵심 요소라고 말합니다.
"드릴링 사이클 동안 실시간 지반 조건이 피닉스 AI 드릴 인덱스 바에 색상으로 표시됩니다."
"이 데이터를 드릴 조작자뿐만 아니라 드릴·발파 팀 전체가 활용할 수 있게 함으로써, 지반 조건에 맞는 적절한 폭약 사용을 결정해 발파와 파쇄를 개선할 수 있습니다."
기존 애프터마켓 드릴 자동화 플랫폼과 달리, 피닉스 AI는 탑재된 원래 OEM 시스템과 조화롭게 작동해 광산의 설치 시간과 비용을 줄이고 OEM 서비스·수리 모델을 보호합니다.
커티스는 피닉스 AI 설치가 기존 자동화 플랫폼보다 빠르고 간단하다고 말합니다. 어떤 구성 요소도 원래 OEM 제어 시스템을 방해하거나 변경하지 않기 때문입니다.
자동화 플랫폼의 물리적 설치에는 자동화 컨트롤러, 압력 센서, 통합 진동 모니터, 3축 틸트 센서, 헤드 위치 센서가 포함됩니다.
커티스는 피닉스의 직관적 특성이 드릴 자동화를 다음 단계로 끌어올려, 인간과 인공지능의 장점을 결합해 드릴링 공정을 지속적으로 최적화한다고 믿습니다.
"피닉스는 양쪽의 장점을 벤치에 가져옵니다. 머신 AI 레이어와 실시간 실행 가능한 피드백을 결합한 것이죠. 마치 최고의 드릴 조작자가 모든 근무 조에 조종석에 앉아 있는 것과 같습니다."
"피닉스는 훌륭한 조작자가 생각하는 방식과 매우 유사하게 작동하므로, 인공지능이 드릴 자동화에 완벽한 적용 사례입니다."
피닉스 AI는 시작에 불과하지만, 커티스는 자동화와 AI가 채굴 가치 사슬 전체의 장비와 공정 최적화를 주도할 것이라고 말합니다.
"피닉스 AI 같은 AI 최적화 기술은 더 빠르고 정확한 의사결정과 인간 오류 감소를 통해 기계 성능을 최적화함으로써 채굴 작업의 효율성과 생산성을 높입니다."
"앞으로 우리의 비전은 고객에게 실시간으로 하류 채굴 공정을 측정하고 개선할 수 있는 강력한 도구를 제공하는 것입니다."
"드릴 데이터를 연결해 적재 데이터로 발파 성과를 측정하는 완벽한 발파를 가능하게 하는 것이 그 여정의 다음 단계가 될 것입니다."
피닉스 AI는 현재 전 세계에서 이용 가능합니다.
피닉스는 현장에서 즉각적이고 지속적인 개선을 보여주었습니다. 남부 애리조나 구리 광산에서 2개월 시험 기간 동안 피닉스는 드릴 생산량과 관입률을 30% 향상시켰습니다.
"전체 드릴링 피트와 홀당 평균 드릴링·인출 시간이 크게 개선되었습니다. 광산 현장에선 더 많은 홀을 더 짧은 시간에, 기계 손상 없이 뚫을 수 있게 되었습니다."라고 커티스는 말합니다.
두 달 후 실시된 두 번째 시험에서 피닉스 AI는 현장의 모든 수동 드릴 작업을 능가하며 최고 관입률을 기록했습니다.
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