Med sikte på framtidens gruvdrift

Gruvbrytning spelar sedan lång tid en central roll i svensk industri och har haft stor betydelse för Sveriges konkurrenskraft och tillväxt. Idag är tillgång till metaller och mineral också en förutsättning för klimatomställningen. Samtidigt har gruvnäringen sina egna utmaningar, bland annat just vad gäller dess klimatavtryck. Gruvindustrin i Sverige har under flera decennier bedrivit ett målmedvetet utvecklingsarbete mot en mer automatiserad, digitaliserad och elektrifierad, och därför mer produktiv och klimateffektiv, gruvbrytning. En sammanlänkad digital och grön omställning av gruvnäringen har blivit följden. Utvecklingen har varit ett växelspel mellan privata och offentliga aktörer och Vinnova har spelat en betydelsefull roll. Aktörer inom Sveriges internationellt ledande innovationssystem av kunskapsintensiva företag och FoU-organisationer inom gruvdrift, gruvutrustning och avancerad digitalisering har varit drivande. Detta har skett i nära samverkan med offentliga aktörer i Sverige och på EU-nivå. Mobilisering kring ambitiösa mål i utvecklingsagendor har varit avgörande, tillsammans med program för forskning, utveckling, innovation och demonstration. Denna analys är den första av flera analyser av statliga insatsers roll för omställning av innovationssystem i riktning mot konkurrenskraft genom hållbar utveckling.

Gruvnäring i jakt på effektivare gruvdrift

Gruvföretag befinner sig, liksom näringslivet i övrigt, i en kontinuerlig strävan efter produktivitetsförbättringar. Till skillnad mot många andra näringsgrenar baseras dock gruvindustrin på utvinning av en begränsad resurs. Begränsad både i form av hur mycket mineral som finns i jordskorpan och av att tekniken sätter gränser för vad som går att bryta. Avgörande är också allmänhetens acceptans för gruvdrift, liksom politiska och sociala förhållanden i de samhällen där mineralen bryts. Personalens säkerhet måste också sättas i främsta rummet. Sedan åtminstone 1980-talet har därför ett flertal gruvföretag försökt automatisera gruvdriften alltmer. Denna strävan förefaller ha varit starkare i Sverige jämfört med i andra länder. Vi har i Sverige relativt höga arbetskraftskostnader. Samtidigt bearbetar vissa gruvföretag lågvärdiga malmkroppar, vilket innebär betydande produktivitetsutmaningar. Sverige och svensk gruvindustri har också ett mycket starkt fokus på personalens säkerhet. Kombinationen av dessa faktorer ger starka drivkrafter för utveckling av teknik, processer och organisering för ökad produktivitet och säkerhet. Länge innebar begränsningar i kommunikationsteknologi hinder för stora utvecklingssteg. Den snabba digitala utvecklingen under 2000-talet, och Sveriges starka industriella och kompetensmässiga förmåga inom avancerad digitalisering, öppnade emellertid för radikalt nya möjligheter till omställning i gruvbranschen. Världens första WiFi-nät under jord installerades i en svensk gruva. Relativt snart blev dock WiFi-teknikens räckvidd och kapacitet nere i gruvgångarna begränsande och fokus skiftade till den framväxande femte generationens mobilnätsteknik (5G). Där någonstans tar denna omställningsresa fart på allvar.

Ett starkt innovationssystem är grunden

Det tidiga 2000-talet innebar något av en boom för gruvnäringen, med höga prisnivåer på de globala råvarumarknaderna, rekordmånga undersökningstillstånd i Sverige och en rik flora av utvecklingsspår inom branschen - ett av dessa automatiserad gruvdrift. Från flera håll upplevdes dock att gruvbolagens och utrustningstillverkarnas FoU-ambitioner inte gick i takt. Initiativ togs från branschföreträdare och genom en framsynt pilotfinansiering 2009-10 (under det Strategiska gruvforskningsprogrammet) kunde Vinnova bidra till etableringen av en FoU-agenda för gruvnäringen, (Smart) Mine of the Future - (S)MIFU.

Slutrapport MIFU

SMIFU tecknade en framtidsvision av en starkt automatiserad gruvdrift, kännetecknad av en kontinuerlig process från brytning till smältverk och med ett minimum av mänsklig närvaro i brytningszonen. Agendan blev snart viktig när en bredare nationell forsknings- och innovationsagendan för svensk gruv- och metallutvinnande industri togs fram inför etableringen av det strategiska innovationsprogrammet SIP Swedish Mining Innovation (finansierat av Vinnova, Energimyndigheten och Formas). Detta arbete fick i sin tur avgörande betydelse på EU-nivå genom att starkt påverka agendan för ”European innovation partnership on raw materials” (forum för näringslivssamverkan kring EU:s ramprogram). SIP-agendan blev även ett viktigt argument när det Europeiska institutet för innovation och teknik (EIT) förlade ett av sina centra till Luleå. En viktig bidragande orsak till det starka europeiska genomslaget var att agendaarbetet inte blev ett renodlat svenskt projekt utan också hade finländskt och polskt deltagande. Detta byggde i sin tur vidare på svensk gruvnärings starka internationella nätverk.

Agendaarbetet bidrog till att svensk gruvnäring stärkte sin förankring i Sverige och Europa. Ytterst var det dock tekniska utmaningar som behövde övervinnas, något som den svenska gruvnäringen inte skulle kunna ha löst på egen hand inom branschen. Svenska gruvföretag anställde på ett framsynt sätt telekomingenjörer för att effektivare kunna driva automatiseringsagendan. När Ericsson senare sökte svenska partners för tillämpning av den framväxande 5G-tekniken var det gruvföretag som tidigt räckte upp handen. Telekom i gruvmiljö kom att få något av ett genombrott i ett Vinnova-finansierat projekt ”Pilot for Industrial Mobile communication in Mining” (PIMM), som genomfördes under åren 2015–2017.

SIP Swedish Mining Innovation hade från start en strategisk ambition att genomföra storskaliga demonstrationsprojekt som kunde visa på potentialen i SIP-agendan. Syftet med dessa var att minska osäkerheterna och göra det möjligt för gruvföretag att våga de omfattande investeringar som ett fullständigt skifte av gruvutrustning innebär. Tidigt stod det klart att sådan finansiering framför allt fanns att få inom EU:s ramprogram, Horisont 2020. Genom agendaarbetet, och genom branschens starka europeiska nätverk, var man väl positionerade för en ansökan. SIP Swedish Mining Innovation möjliggjorde via två förberedelseprojekt att resurser kunde avsättas för att skriva ansökan och forma ett projektkonsortium. Arbetet kröntes med framgång och 2015 fick den svenska gruvutrustningstillverkaren Epiroc (då ännu inom Atlas Copco) EU-kommissionens förtroende att leda och tillsammans med 12 partners genomföra ett flerårigt utvecklings- och demonstrationsprojekt under titeln Sustainable Intelligent Mining Systems (SIMS). Projektet hade en total budget på 16,1 MEUR och blev i flera avseenden mycket framgångsrikt. Flera viktiga utvecklingssteg togs och arbetet genererade stor internationell uppmärksamhet. Det fick bland annat avgörande betydelse för Epirocs kommersiellt framgångsrika satsning på batteridrivna gruvfordon. Projektet har följts av ett lika omfattande uppföljningsprojekt, NEXGEN-SIMS som nu genomförs (även det möjliggjort genom förberedelseprojekt finansierade via SIP Swedish Mining innovation). I detta projekt integreras de olika modulerna i SIMS (batteridrift, positioneringssystem mm.) till en sammanhållen systemansats där de kan testas integrerat.  

Femton år efter att man med SMIFU-agendan inledde ett målmedvetet förändringsarbete växer idag helt nya systemlösningar fram. Baserat på dessa demonstrationsprojekt har de första stora investeringsbesluten redan fattats. Hållbar omställning har skapat hållbar konkurrenskraft.

Lärdomar för en accelererad omställningspolitik

Avstampet i denna utvecklingsresa var strävan efter produktivitet och säkerhet. Längs vägen tillkom klimat och hållbarhet som drivkraft och historien bär på viktiga lärdomar för framtiden.

Denna utveckling hade inte kunnat ske utan den entreprenöriella drivkraft som fick gruvföretag och deras partners att testa nya utvecklingsvägar, också när detta krävde ny branschöverskridande samverkan. Följden blev banbrytande innovationer. Kraft för omställningen kunde mobiliseras genom de målbilder som formades i agendaarbeten och genom kunskapsutbytet som genererades i dessa processer. Starka innovationssystem kännetecknas av just entreprenöriellt experimenterande och effektiva informationsflöden, t.ex. samverkan och ömsesidigt lärande i agendaprocesser. De internationella nätverk som redan fanns var mycket viktiga och kunde stärkas ytterligare genom agendaarbetet och genom de bägge SIMS-projekten. Stora demonstrationsprojekt har slutligen minskat osäkerheten kring de stora investeringar som krävs.

Utvecklingen har drivits av näringsliv och offentliga aktörer i växelverkan, vilket skapat både omställningsförmåga och konkurrenskraft. Vinnova, tillsammans med Formas och Energimyndigheten, har spelat en betydelsefull roll genom att stärka ett i grunden starkt innovationssystem. Med finansiering av FoU-projekt, agendaarbete, strategiska innovationsprogram och stöd för ansökningar till EU:s ramprogram har myndigheterna på så sätt bidragit när viktiga steg tagits och inte minst skapat förutsättningar för bred samverkan. De stora demonstrationsprojekten medfinansierades med offentliga medel via EU:s ramprogram.

Sammantaget visar detta exempel på utvecklingskraften i välfungerande innovationssystem, liksom på att många av policyverktygen för omställning redan finns. Vinnova, och andra aktörer i svenska innovationssystem, behöver målmedvetet vidareutveckla, vårda och systematiskt tillämpa dessa förmågor. I de omställningar för en grön och socialt hållbar utveckling som nu är nödvändiga kommer en direktionalitet motsvarande den i SMIFU- och SIP-agendorna att krävas. Lärdomarna från gruvindustrins utvecklingsresa bör då tas tillvara. I synnerhet behöver detta ske inom ramen för nästa generations strategiska innovationsprogram (”Impact Innovation”) och i satsningar på systemdemonstration. Då kommer målmedveten internationell uppkoppling, inklusive hävstång via EU:s kraftsamlingar och samverkan med länder utanför EU, att få avgörande betydelse.

Rapport med förjupad analys om framtidens gruvdrift