MacLean Engineering is een snelle stapper als het gaat om het gebruik van batterij-elektrische apparatuur, met de aankondiging van een EV Series-platform in september 2016 en de uitrol van elektrische machines in zijn productie-ondersteuningsaanbod in de vijf-en-een-half jaar daarna.Een familiebedrijf met wortels in het mijntechnologiehart van Canada - Sudbury - MacLean blijft innoveren met nieuwe oplossingen die niet alleen gebruik maken van elektrificatie, maar ook van de nieuwste automatisering en digitalisering.IM sprak met Maarten van Koppen, VP Product Management, voorafgaand aan zijn presentatie op The Electric Mine 2022, in Stockholm, Zweden, om erachter te komen hoe deze drie trends in de sector samenkomen in lijn met de Application Intelligence-filosofie van het bedrijf.IM: Als mijningenieur met ervaring met het integreren van zowel batterij-elektrische als autonome apparatuur in mijnbouwactiviteiten (onder andere bij de Borden-operatie), welke nieuwe perspectieven heb je naar MacLean gebracht sinds je in 2020 toetrad?MvK: Het is een beetje atypisch voor een mijningenieur van een mijnbouwbedrijf om bij een OEM te gaan werken.Afgestudeerden van mijnbouwkunde sluiten zich aan bij OEM's, maar de typische route is om er rechtstreeks van school naar toe te gaan.Op het gebied van elektrificatie en automatisering was het perspectief dat ik naar MacLean bracht een scherp besef van wat er 'aan de andere kant van het hek' is.Het hebben van die kennis heeft de manier waarop we met klanten omgaan enigszins veranderd.Ik maakte er een punt van om materiaal voor adviseurs en studiemanagers voor te bereiden dat erg nuttig zou kunnen zijn bij het voorbereiden van afwegingen en het inspireren van meer discussie.We hebben nu een overzicht voor adviseurs dat de budgettaire prijzen – op basis van een 'gemiddelde' MacLean-auto - voor zowel elektrische als dieselapparatuur in een appels-met-appelvergelijking laat zien.We hebben ook ruwe kostenmodellen die kunnen worden aangepast met verschillende energieprijzen, arbeidstarieven en een aantal andere belangrijke factoren.Dat helpt consultants echt bij deze vroege afwegingsstudies.Als studiemanager bij Borden begrijp ik wat er nodig is om het leven van adviseurs en studiemanagers gemakkelijker te maken.We krijgen nu positieve feedback van de industrie die daarover spreekt.Het goede nieuws voor mij en MacLean was dat er een solide team was met Stuart, Anthony en anderen die dit werk al deden.Ze begrepen waar de industrie naar op zoek was en wat onze belangrijkste sterke punten als OEM waren.Sinds mijn komst heb ik ook de statische simulaties voor ons aanbod van de EV-serie overgenomen.Veel klanten hebben nog steeds angst voor het bereik en ik heb daarbij kunnen helpen door deze simulaties aan te passen voor hun eigen sites, waarbij bijvoorbeeld rekening wordt gehouden met hun hellingsgraden, lengtes, enz. Door middel van die simulaties kunt u verschillende scenario's schetsen en uitleggen de opportuniteitsheffingsfilosofie op een manier die specifiek is voor hun werking.En ten slotte was MacLean al op dit spoor, maar ik herhaalde dat onze batterijhuurovereenkomsten heel eenvoudig waren en zo moesten blijven.Het is meestal slechts een vast tarief, een enkel nummer per maand.Andere OEM's gebruiken andere regelingen die iets gecompliceerder zijn, maar mijn ervaring is dat, in termen van prognoses en budgettering, deze systemen lastig te beheren en moeilijk nauwkeurig te modelleren kunnen worden zonder een vooroordeel over de verwachte machinebezettingsgraad tegen te komen.IM: Wat trok je tegelijkertijd aan in een bedrijf als MacLean?MvK: Eerst en vooral was mijn vader, tot hij met pensioen ging, een zware monteur die op de ladder werd gepromoveerd in het bedrijf waarvoor hij werkte.Dit was voornamelijk in de haven van Rotterdam, waar hij hielp bij het onderhoud van de grote heftrucks die daar werken - deze kunnen vanuit operationeel oogpunt behoorlijk gecompliceerd zijn.In dat opzicht heb ik altijd affiniteit en interesse gehad in apparatuur, iets dat is overgegaan op mijn broers en zussen, die allemaal betrokken zijn bij engineering.Ten tweede is deelname aan een familiebedrijf waar drie generaties MacLeans bij betrokken zijn, een teken van langdurige betrokkenheid.Dat was ook heel aantrekkelijk.Op een iets andere manier dacht ik dat ik door lid te worden van een OEM de grootste hoeveelheid verandering in de branche zou kunnen beïnvloeden.In mijn rol spreek ik met klanten over de hele wereld met een breed scala aan projecten, waardoor ik kan uitleggen waar elektrische machines voor hen het meest zinvol zijn in termen van het genereren van verhoogde aandeelhouderswaarde, verbeterde arbeidsomstandigheden voor werknemers, enz. Dat was ook van invloed op mijn beslissing om me bij MacLean aan te sluiten.Daarna was er natuurlijk de mogelijkheid om een steile leercurve in te gaan - leren over aandrijflijnen, aandrijflijnen en alle mechanische en elektrische onderdelen en onderdelen die in onze machines passen.Het is tot nu toe zeer de moeite waard geweest.IM: Ben je verrast door de introductie in de industrie van deze nieuwe oplossingen sinds je bij MacLean bent gaan werken?Welke trends hebben deze versnelling van de vraag ondersteund?MvK: Dat is een interessante vraag.Toen ik bij Borden begon, verwachtte ik dat de acceptatie door de industrie vrij snel zou gaan - misschien meer dan het is geweest.In 2019 waren we goed op weg, maar de pandemie zorgde voor een korte onderbreking.Ik denk dat veel operaties die tijd hebben gekost om bepaalde keuzes of projecten opnieuw te evalueren.In de begindagen van de pandemie – die nooit echt stopte – waren we erg druk met adviseurs over afwegingsstudies en we beginnen te zien dat deze onderzoeken resulteren in vlootorders.Het andere dat met de pandemie onder de radar ging, is dat in 2020 alle grote mijnbouwbedrijven massale toezeggingen hebben gedaan om de CO2-uitstoot te verminderen.Een deel daarvan begint nu door te sijpelen met offertes en rente.Voor bedrijven die agressieve doelstellingen voor 2030 hebben, heeft dit vandaag de dag invloed op wagenparkbeslissingen.Als u nu een machine koopt, gaat deze hoogstwaarschijnlijk 15 jaar of langer mee, dus u beslist vandaag in feite over welke machines u in 2037 gaat gebruiken.IM: MacLean kondigde aanvankelijk een plan voor de elektrificatie van apparatuur aan in september 2016 op MINExpo, waarbij dat jaar uw eerste machine uit de EV-serie werd verkocht.Sindsdien heeft u meer dan 100.000 draaiuren op deze machines opgebouwd.Wat heeft u bij het evalueren van deze gegevens verrast in termen van operationele prestaties, acceptatie door de industrie, kostenresultaten, enz.?MvK: We hebben veel ervaring met al onze BEV-apparatuur, die verspreid is over het aanbod.Door deze ervaring hebben we de bedrijfsprestaties bevestigd en de verhoogde snelheid van deze machines bij het opstijgen bewezen.Met de nieuwe batterijen die we bijvoorbeeld gebruiken op 17% opritten, kun je, mits de wegomstandigheden in orde zijn, met een lege batterij-elektrische hoogwerker met 15 km/u die oprit oprijden.Je kijkt naar 8 km/u met een dieselaangedreven hoogwerker, dus het snelheidsverschil is behoorlijk groot.We hebben ook een aantal zeer gerichte proeven uitgevoerd, waaronder vorige zomer bij een klant in British Columbia, Canada, waar we die CO2-besparingen met wat meer detail hebben vastgelegd.In die proef hebben we in de loop van drie maanden 315 uur op de machine opgenomen.Als u gedurende die uren een dieselmachine had gebruikt, zou deze ongeveer 5.000 liter diesel hebben verbruikt, wat neerkomt op ongeveer 18 ton koolstof.Omdat het net zo schoon is als in BC, was de CO2-uitstoot bij het opstarten van de machine ongeveer 100 keer lager dan bij pure diesel - ongeveer 130 kg in totaal.Zelfs als we de terugberekening doen met conventionele dieselopwekking om deze elektrische machines aan te drijven, is het nog steeds drie keer schoner dan een machine met een dieselmotor.Het enige dat we nog moeten doen in onze testfaciliteit in Sudbury, is om te bevestigen welke warmtebesparingen we kunnen realiseren bij het gebruik van BEV's in vergelijking met dieselvoertuigen.We weten van ander werk in de industrie dat we een orde van grootte lagere warmte-emissies zouden moeten zien, en we kijken naar het voortbouwen op onze eigen interne simulaties met real-world testgegevens.IM: Hebben deze gegevens en feedback uw productlijnontwikkelingen in de EV-serie gedurende deze periode beïnvloed?Welke nieuwe producten/concepten zijn er door de analyse van deze gegevens aan het licht gekomen?MvK: Absoluut.Zo zijn onze ingebouwde laders nu afkomstig van een andere leverancier die betere prestaties, een lagere prijs en een betere tolerantie voor minder dan ideale stroominfrastructuur biedt.Als je robuustere elektronica op deze batterijen hebt, is deze waarschijnlijk altijd beter geschikt voor meer ondergrondse mijnen.We hebben ook de aandrijflijn kunnen vereenvoudigen door de tussenbak te verwijderen voor sommige van onze lichtere machines, zoals de spuitbetonspuit.We hebben ook een aantal opwindende veranderingen met het aanbieden van een CCS-2-type off-board oplader.Voor volledig elektrische mijnen waar externe opladers nodig zijn om andere apparatuur, zoals vrachtwagens en laders, van stroom te voorzien, dachten we dat het logisch zou zijn dat onze apparatuur compatibel zou zijn.Dit betekent dat we machines kunnen opladen met een vermogen tot 250 kW, op voorwaarde dat de externe lader dat soort energie kan leveren.Wat het laden aan boord betreft, hebben we een praktische limiet bereikt voor onze maximale laadcapaciteit van 100 kW.De meeste mijnroosters hebben een limiet van ongeveer 150 kW op hun 400-1.000 V AC mijnroosters om jumbo's te huisvesten, dus we moeten binnen die limiet blijven.Afhankelijk van de behoeften van de klant, kunnen we de laadoplossing configureren voor wat zinvol is voor hun project of operatie.MacLean, op het gebied van opladen, werkt ook samen met het BluVein-consortium uit Australië om het opladen van batterijen boven het hoofd te onderzoeken.Hoewel dit type laadoplossing voornamelijk gericht is op vrachtwagens, zou het goed kunnen passen bij onze batterij-elektrische grader.Graders werken doorgaans op hellingen - waar deze laadinfrastructuur zou zijn gelegen - en van alle machines in ons portfolio is een grader de enige machine die in ideale omstandigheden niet zou moeten stoppen met bewegen.De overheadlader past wat dat betreft bij de toepassing.We dekken niet alles af met één oplossing bij MacLean - er is een niche voor elke oplossing als het gaat om batterijen en opladen.Maar weten en begrijpen wat de applicatie is, geeft ons de mogelijkheid om een beter product voor de klant te configureren.Dat type Application Intelligence staat bij ons centraal.Waar dit aansluit bij onze ervaring met batterij-elektrische voertuigen, is het belang van de kwaliteit van de perrons bij dit soort operaties.Bij elke transportoperatie weet u dat hoe soepeler de oprit, hoe sneller u kunt trammen en hoe efficiënter het is voor de totale mijn.Maar het extra voordeel van batterij-elektrische machines zijn de regeneratiemogelijkheden die worden geboden met een soepelere oprit.Daarom vonden we het nodig om met een product als dit te komen.IM: Aan boord was gelegenheidsladen met een gestandaardiseerde batterijcapaciteit aan de orde van de dag voor de meeste machines die u tot nu toe in de mijnbouw hebt ingezet.Verandert deze blauwdruk voor de volgende generatie EV-series in lijn met de verschillende toepassingen?MvK: We staan open voor het evalueren van zo ongeveer alles, maar het enige waar we mee getrouwd zijn, is het idee dat de batterij in ons voertuig blijft.Dit is logisch voor het type apparatuur dat we maken en de toepassingen die we bedienen.Daarbuiten zijn we redelijk flexibel.Bovenop de CCS 2-type lader die in 2022 uitkomt, hebben we een chiller voor actieve koeling beschikbaar om BEV's te laten werken bij hogere omgevingstemperaturen.Die staat momenteel op een hoogwerker in Zuid-Afrika.Zoals u zich kunt voorstellen, is het gemakkelijker om een chiller te testen in een Zuid-Afrikaanse zomer dan in een Canadese winter.We denken dat we die machines effectief kunnen bedienen tot een omgevingstemperatuur van 50 °C en mogelijk meer.De verandering van batterijleverancier is erg groot voor ons en we hebben nu een stappenplan om de prestaties te verbeteren, waarbij we gemakkelijker kunnen schakelen tussen batterijproducten bij die ene leverancier, en profiteren van toekomstige verbeteringen.Het zijn interessante tijden, aangezien het hele veld van batterij-elektrische voertuigcomponenten zo sterk aan het veranderen is nu de wereld in het algemeen groener wordt.Hoe meer componenten we kunnen kiezen die bedoeld zijn voor mobiel industrieel gebruik, hoe beter we onze machines kunnen configureren.Het enige dat mensen volgens mij niet beseffen, is dat fabrikanten van mijnbouwapparatuur veel te klein zijn om aangepaste componenten op een machine te verplichten.We zijn overgeleverd aan de componenten die op de markt verkrijgbaar zijn.Die technologische verbeteringen zullen hopelijk ook enige neerwaartse druk uitoefenen op de kosten wanneer alle onderbrekingen van de toeleveringsketen tot een einde komen.IM: Waar is het volwassenheidsniveau van de industrie met batterij-elektrische oplossingen?Zijn veel van de aanvankelijke toetredingsdrempels (aanloopkosten, zorgen over het bereik, enz.) overwonnen?MvK: Ik denk dat er nog steeds een beetje een 'stickershock' is als mensen de offerte voor een BEV zien, wat gebruikelijk is bij de OEM's.Toch kijken mensen nu verder dan de initiële kapitaalkosten, rekening houdend met de kostenbesparingen die kunnen worden gerealiseerd gedurende de levensduur van de machine.Wat ik interessant vind, is hoe kapitaalmarkten nu een rol spelen.Zo hebben ondergrondse mijnwerkers, naast de regeldruk waarmee ze worden geconfronteerd, het nu erg moeilijk om kapitaal aan te trekken voor hun activiteiten.De keerzijde is waar als we denken aan enkele junior bedrijven uit Canada die plannen hebben aangekondigd om CO2-neutraal en volledig elektrisch te worden - ze zijn in staat geweest om kapitaal aan te trekken van investeerders die normaal gesproken weg zouden blijven van mijnbouw.Dit is vooral het geval wanneer ze 'batterijmineralen' willen ontginnen.Er is nog steeds een zekere mate van scepsis en aarzeling, maar klanten die BEV's hebben uitgeprobeerd, realiseren zich over het algemeen de noodzaak om volledig elektrisch te gaan.Ik verwacht dat met de veranderingen in de regelgeving in bepaalde rechtsgebieden waar we veel zaken doen, er meer vragen zullen zijn.Als het een afweging wordt tussen volledig elektrisch gaan of een ton geld uitgeven aan het upgraden van uw ventilatie-infrastructuur om aan de regelgeving te voldoen, zal de waardepropositie van batterij-elektrische voertuigen voor bestaande activiteiten een stuk duidelijker worden.IM: Op het gebied van technologieontwikkeling heeft MacLean ook automatiserings- en digitaliseringsoplossingen ontwikkeld.Hoe zie jij ze alle drie – elektrificatie, automatisering en digitalisering – elkaar aanvullen?MvK: De combinatie van elektrificatie en digitalisering is een goede match.Veel van onze telemetrie-ontwikkelingen kwamen van de BEV-kant waar we die diagnostiek nodig hadden;deze worden nu overgedragen aan de dieselkant.Het integreren van automatisering en digitalisering is ook heel logisch om veel van dezelfde redenen dat u de gegevens nodig hebt om bewerkingen te automatiseren.Veel van de technische uitdagingen zullen gaan over de samenwerking tussen automatisering en elektrificatie en hoe je energie in de machine krijgt.Rijden, stoppen en de machine besturen is geen probleem – bij een elektrische machine is het waarschijnlijk makkelijker – het is hoe je er energie in krijgt.Het consortium waarin we zitten met BluVein is een oplossing, maar ik denk niet dat het de 'enige' oplossing is.Er zijn andere op de markt, maar die hebben momenteel een prijs die ze onbetaalbaar maakt.IM: Ik weet dat je de afgelopen jaren hebt samengewerkt met universiteiten en hogescholen op het gebied van robotica.Wat is het laatste nieuws over deze ontwikkelingen?MvK: Veel van de samenwerking was tot nu toe gericht op boombewegingen.We beginnen giekbewegingen te automatiseren, omdat we denken dat dit niet alleen toepassingen zal hebben in het beheer van te grote afmetingen met waterkanonnen, blokholers of secundaire ertsreductieboren, maar ook in het laden van spuitbeton en explosieven.We werken ook voor verschillende andere zaken samen met universiteiten en hogescholen op het gebied van technische ontwikkeling.Een van de dingen die in me opkomt is de Robobolter waar we nu aan werken.Hier zijn we op zoek naar een robotarm op het dek van ons beproefde Omnia bolter-platform om de machinist uit de omgeving te halen.Klanten vertellen ons al een tijdje dat ze, vanwege de reistijden, hitte of seismische blootstelling, graag zien dat de operator verder van het gezicht wordt verwijderd als het gaat om boutwerkzaamheden.Tegelijkertijd wilden we er zeker van zijn dat deze oplossing alle sterke punten had van onze beproefde platformbout - in staat zijn om een hele ronde te laden, meerdere soorten ondersteuning te bieden zonder uitgebreide hertooling, enz. We willen dat introduceren product in 2023.Zoals veel van onze nieuwe producten die op de markt komen, zullen deze voertuigen voornamelijk worden ontworpen rond batterij-elektrische werking, met een dieseloptie.Dat is een verschuiving in denken: ontwerpen voor elektrisch met een dieseloverweging, in plaats van andersom.De grader is daarop de uitzondering, omdat we de eerste in dieselvorm moesten maken.Maar als we kijken naar onze nieuwe explosievenopstelling die volgend jaar uitkomt, dan is die in de eerste plaats ontworpen als een elektrische machine, die we ook in diesel beschikbaar zullen stellen.IM: Is de Robobolter waarschijnlijk uw meest geavanceerde machine op het gebied van automatisering, digitalisering en elektrificatie wanneer deze in 2023 uitkomt?MvK: Ik denk dat de Robobolter bij de lancering onze meest geavanceerde machine zal zijn, maar er is meer interne concurrentie binnen MacLean om nieuwe benchmarks in ons aanbod te bereiken.Die concurrentie is goed voor de business en de industrie.Het is verfrissend en bemoedigend dat het MacLean-eigendom groot is in groei in zowel productlijnen als de gebieden waarin we actief zijn. We willen ook de sector ontwrichten in de niches waarin we actief zijn, met volledige ondersteuning op het gebied van innovatie en het bedenken van nieuwe producten.Bovendien kun je, omdat het een familiebedrijf is, beslissingen nemen die het beste bij onze klanten passen.Ons eigendom stelt ons bijvoorbeeld niet in staat machines te verkopen die we in het veld niet kunnen ondersteunen.Deze filosofie heeft ons enigszins gered met de druk in de toeleveringsketen die de industrie de laatste tijd ervaart, waardoor we voldoende reserveonderdelen hebben om zowel nieuwe machines te leveren als service te verlenen aan degenen in het veld.Maarten van Koppen presenteert 'Electric, automatic and digitally-connected: the MacLean machine pipeline' op de conferentie The Electric Mine 2022 in Stockholm, Zweden, van 17-18 februari 2022. Voor meer informatie over het evenement, klik hier.International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Engeland HP4 2AF, VKTel: +44 (0) 1442 870 829 Fax: +44 (0) 1442 870 617 E-mail: [email protected] of [email protected]