Calejo Industrial Intelligence har tillsammans med företaget Optimation och Boliden Mineral nyligen avslutat ett framgångsrikt AI-projekt finansierat av Vinnova och PiiA. Parterna har tillsammans lyckats använda AI i kombination med fysikalisk modellering för att effektivisera en av Bolidens mer komplexa processdelar.
Liksom de flesta företag inom processindustrin, så ser även Boliden en stor potential i att kunna använda sig av simuleringar av sina komplexa processer. För att kunna göra detta behövs det skapas snabbare och mer kostnadseffektiva modeller över hela eller delar av produktionsprocesserna, som också kan uppdateras på ett enkelt och effektivt sätt.
– Projektets idé har därför varit att effektivisera processmodelleringen genom att skapa en digital tvilling, som består av en kombination av matematiska formler och AI. Avsikten är att även på sikt kunna använda denna digitala modell av processen för att optimera processtyrningen, säger Johannes Holmberg, vd för Calejo Industrial Intelligence.
Fokuserade på flotationen
I projektet fokuserades på en avgränsad del av processteget flotation i Bolidens Aitik-gruva. Flotation är en komplex processdel, som omfattar många olika typer av fysikaliska händelser. Processen är kontinuerlig, men förutsättningarna förändras över tid kopplat till skiftningar i sammansättningen i inkommande malm.
Flotationstekniken används här för att avskilja de värdefulla mineralerna genom att få dem att flotera (flyta upp) i ett skum av luftbubblor med hjälp av kemikalietillsatser, omrörning och lufttillsatser. För att kunna reglera flotationscellerna med en mer avancerad styrning krävs en fungerande och rättvisande modell, som inte enbart är traditionellt fysikalisk.
– Att ha en tillförlitlig modell av sina processer är ett viktigt steg mot en mer övergripande processoptimering. På grund av sin komplexitet är flotationsprocessen svår att modellera med traditionell fysikalisk modellering. Delar av processen är även svår att mäta, vilket begränsar möjligheterna att skapa en ren AI-modell baserad på historiska data, säger Johannes Holmberg, Calejo.
Lyckad kombination
Företaget Optimation har under lång tid hjälpt Boliden att bland annat bygga fysikaliska modeller över Aitik-gruvans olika processer.
– Som en del av projektet användes därför Bolidens befintliga Dymola-modeller, som vi inom Optimatjon redan har tagit fram, i kombination med Calejos AI-lösning. Resultatet blev en Dymolamodell, som gör beräkningar på indata från AI-modellen och återger information om flödesfördelningen till AI-modellen, säger Tomas Eriksson, VD för Optimation.
Gråbox-modellens styrka
Projektet visade att modellen med gott resultat kan prediktera koncentrationen av koppar i skummet och resterande flöde två timmar framåt. Då modellen hanterar både kopparkoncentrationen och flödena, så medför detta att det även är möjligt att få fram ett värde på den mängd koppar, som kommer ut från flotationsbanken.
Resultatet visar tydligt på potentialen av att kombinera fysikalisk (vitbox) och databaserad (svartbox) modellering till en och samma modell, en så kallad gråbox-modell.
– Vi har tillsammans lyckats påvisa att det går att kombinera fysikalisk och databaserad modellering i en och samma modell, en så kallad gråbox-modell, och att denna kan användas för en bättre förståelse av processen och på sikt även bidra till en ökad optimering när det gäller utvinningen av koppar, säger Johannes Holmberg, Calejo, och fortsätter:
– Den färdiga modellen kan dessutom med fördel användas för att få en bättre förståelse för processen, liksom som grund för att optimera processens styrning i syfte att maximera utvinningen av koppar.
David Degerfeldt, sektionschef på Boliden, avslutar:
– Vi tycker att resultaten från gråbox-modelleringen är mycket spännande och vi utvärderar nu hur vi ska kunna använda denna teknik även i andra processavsnitt.
Calejo Industrial Intelligence är en av fem svenska startups som under 2019 deltog i programmet Forest Business Accelerator – ett samarbete mellan BizMaker, SCA, IBM och RISE Processum för att snabba på bolagens resa ut på större marknader och utveckla en mer hållbar industri.
