UREĐAJ ZA MINIMIZACIJU ZASTOJA KAPITALNE RUDARSKE OPREME

Stabilno snabdevanje mineralnim sirovinama predstavlja osnovu neometanog rada mnogobrojnih grana privrede, među kojima je i energetski sektor. Ova činjenica posebno je izražena u državama i regionima u kojima je energetska stabilnost uslovljena proizvodnjom uglja.

Među njima je i Srbija, kao treća najveća rezerva lignita u Evropi, a peta po njegovoj proizvodnji, što ne bi bilo moguće bez visokokapacitetnih megamašina poput rotornih bagera, odlagača, riklejmera i deponijskih mašina, koje čine okosnicu proizvodnje. Ove mašine su najveće pokretne kopnene mašine na planeti, sa masom od preko hiljadu tona i sposobnošću da iskopaju više hiljada tona materijala na sat.

Zbog njihove visoke cene, veličine i složenosti gradnje, ovakvih mašina nema mnogo, i istovremeni zastoj ili otkaz svega nekoliko mašina može dovesti do značajnog pada proizvodnih kapaciteta, a samim tim i višemilionskih gubitaka usled troškova popravki i neostvarene proizvodnje. U ekstremnim slučajevima, posledice se mogu direktno odraziti na energetsku stabilnost država ili čitavih regiona.

Grupa istraživača sa beogradskog univerziteta minimizaciju zastoja pomenutih megamašina vidi kao jedan od prioriteta u očuvanju energetske nezavisnosti naše države.

Ovaj petočlani tim, sačinjen od istraživača sa Katedre za mehanizaciju Mašinskog fakulteta i Katedre za mehanizaciju rudnika Rudarsko-geološkog fakulteta, nastavlja višedecenijsku tradiciju svojih katedri u tretiranju problema otkaza, lomova, rekonstrukcije i revitalizacije navedenih mašina.

Tokom prethodnih godina učestvovali su u više naučno istraživačkih studija rukovođenim od strane prof. dr Srđana Bošnjaka čiji će rezultati , ispostaviće se, predstavljati osnovu za ideju, a potom i proizvod, koji predstavljaju novitet na domaćem i svetskom tržištu.

Na osnovu studije "Minimizacija rizika u procesu održavanja bagerskih jedinica na površinskim kopovima" (2018), rađene za potrebe Elektroprivrede Srbije, stečen je potpun uvid u ključne uzročnike otkaza i zastoja mašina, i izvršena njihova kategorizacija prema stepenu prioriteta, učestanosti događaja i težine posledica.

Jasna potreba za proaktivnim i preventivnim održavanjem utvrđena je tokom realizacije studije "Analiza pogonskih sistema radnog točka na bagerima SRs 2000 sa ciljem unifikacije" (2019), rađene na najkapacitetnijim jalovinskim bagerima u zemlji i, ujedno, najzastupljenijem modelu u Evropi i svetu (4 u Srbiji, 57 u svetu).

Nakon toga, studijom "Analiza pogonske spremnosti osnovne rudarske opreme u JP EPS" (2022) utvrđeno je prosečno vremensko iskorišćenje celokupne srpske flote rotornih bagera i ostatka osnovne rudarske mehanizacije na površinskim kopovima, i izvršena dijagnosti ka slabih mesta na svim visokokapacitetnim mašinama u našoj državi.

Takođe je zaključeno da je, za svrhu prethodno definisanog pristupa održavanju, neophodno uložiti u modernizaciju i unifikaciju kapitalne rudarske opreme kako bi ceo postupak bio finansijski opravdan.

Rad na navedenim studijama, kao i zaključci koji su iz njih izvedeni, predstavljali su temelje i motivaciju za razvoj originalne metode i softvera namenjenih proaktivnom i preventivnom održavanju kapitalne rudarske opreme.

Između ostalog, u studijama je uočeno i potvrđeno da su prekomerne vibracije jedan od najčešćih uzročnika otkaza i zastoja, i tretiranje ovog problema odabrano je za prvi korak u poduhvatu koji za cilj ima minimizaciju zastoja visokokapacitetnih mašina za površinsku eksploataciju.

Primenom rezultata i znanja proisteklih iz navedenih studija i gradeći na temeljima koje su postavile prethodne generacije, koncipiran je uređaj koji omogućava da se, u realnom vremenu i bez potrebe za dodatnom obukom rukovalaca, izbegne oscilovanje mašina u rezonantnim oblastima - događaja koji vremenom dovodi do otkaza i lomova ključnih podsistema, čime se ugrožava integritet pomenutih mašina sa potencijalno katastrofalnim finansijskim i materijalnim posledicama.

Metoda i softver omogućavaju analizu dinamičkog ponašanja mašine pri bilo kojoj od mogućih kombinacija parametara upravljanja - nagiba strele rotora, dubine reza, ugaone brzine gornje gradnje i broja obrtaja frekventno regulisanog pogona rotora.

Dobijena baza rezultata implementira se u uređaj, nazvan Vibramin, koji radi tako što preuzima parametre upravljanja mašinom koje rukovalac podesi pre puštanja mašine u rad i vrši proveru da li će takva kombinacija parametara dovesti do nepovoljnih režima rada ili ne.

Ukoliko hoće, uređaj koriguje jedan od njih na najbližu prihvatljivu vrednost pre nego što mašina počne sa radom. Na taj način eliminiše se mogućnost pojave prekomernih vibracija, čime se povećava vremensko iskorišćenje mašine i redukuju troškovi popravki i zastoja, odnosno neostvarene proizvodnje.

Metoda i softver su od posebnog značaja ako se sagleda činjenica da, zbog svoje veličine, načina primene i okruženja u kome rade, svaka mašina predstavlja poseban entitet koji zahteva zasebnu studiju i bazu rezultata.

Metoda i softver omogućavaju da se, nakon što se model mašine adekvatno pripremi, odnosno razvije njen takozvani "digitalni blizanac", baze rezultata proizvedu u kratkom vremenskom periodu.

Sa druge strane, inovativnost samog uređaja ogleda se u svojstvu da očuvanje mašina vrši u realnom vremenu, pre početka rada mašine, što ne dovodi do dodatnih zastoja mašine ili odlaganja posledica, za razliku od postojećih alternativa na tržištu koje štite  mašine tako što ih isključuju kada opterećenja elemenata konstrukcije prekorače granične, standardom propisane, vrednosti .

Međutim, put od ideje i koncepta do stvarnog proizvoda nije ni kratak ni jednostavan, naročito u oblastima kakva je eksploatacija i proizvodnja sirovina.

Neophodno je razviti prototip, temeljno ga testirati i nedvosmisleno potvrditi njegovu funkcionalnost u stvarnim radnim uslovima, što zahteva veliku količinu vremena i ulaganja.

Kako bi svoju ideju sproveli u delo, odnosno razvili uređaj spreman za tržište, a imajući u vidu Strategiju pametne specijalizacije u Republici Srbiji koja, prateći savremene evropske i svetske trendove, apostrofira transfer tehnologije kao perspektivu razvoja domaćeg preduzetništva i privrede, Nebojša Gnjatović, Aleksandar Stefanović, Goran Milojević, Marko Urošević i Stevan Đenadić su, pre tačno godinu dana, osnovali kompaniju pod imenom RotoDyna.

Početak rada kompanije direktno je povezan sa dobijanjem granta u okviru poziva Pametni Početak 2022 (Smart Start 2022), raspisanog od strane Inovacionog fonda Republike Srbije, koji im je predstavljao polaznu tačku i, kroz finansijsku i mentorsku podršku, pomogao da postave temelje kompanije i struktuiraju plan ka ostvarenju svog cilja.

Tokom šestomesečnog programa, validirali su svoju ideju kroz anketiranje budućih korisnika i razvili minimalni održivi proizvod (MVP), i potvrdili njegovu funkcionalnost.

Po okončanju programa, prijavili su se na međunarodno takmičenje za najbolju tehnološku inovaciju u oblasti sirovina, organizovano od strane Evropskog instituta za inovacije i tehnologiju EIT RawMaterials.

Finale takmičenja, pod imenom "EIT RawMaterials Regional Innovation Competition 2022", održano je u decembru prošle godine u Atini, a RotoDyna je, u konkurenciji 12 timova, osvojila prvo mesto.

Na taj način, potvrđeni su relevantnost i značaj ideje i proizvoda i od strane evropskih eksperata.

Takođe, pobeda na takmičenju otvorila im je vrata evropskih projekata i, počevši od maja ove godine, RotoDyna je jedna od 11 kompanija odabranih za prvu kohortu programa EIT RawMaterials Accelerator 2023.

RotoDyna planira da navedeni program iskoristi za tranziciju od minimalno održivog proizvoda do proizvoda spremnog za tržište, cilj koji planiraju da ostvare naredne godine.

Kompanija RotoDyna trenutno radi i na izradi svoje web stranice, na kojoj planiraju da prikažu virtuelnu verziju uređaja Vibramin i omoguće posetiocima interakciju sa prototipom uređaja na primeru jednog rotornog bagera na srpskim površinskim kopovima.