Industrial metaverse in the mining industry: Enhancing operations with spatial data and virtual environment

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Science | Master's thesis

Authors

Date

2025-11-20

Department

Major/Subject

Software and Service Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Computer, Communication and Information Sciences
Master's Programme in Computer, Communication and Information Sciences
Master's Programme in Computer, Communication and Information Sciences

Language

en

Pages

68

Series

Abstract

The Industrial Metaverse is rapidly evolving as part of the digital transformation of industrial operations. It combines physical and virtual environments trough spatial data, immersive visualization and intelligent systems. This thesis explores how these technologies can enhance the underground operations in the mining industry. Particularly the focus is on improving safety and operational efficiency. The research was conducted as a case study focusing on a Finnish mining technology company and their underground facility. Data were collected through eight semi-structured interviews with professionals from the company representing both operational and product development side. The findings revealed six themes: Virtual Reality (VR) training and simulation, digital modelling and monitoring, situational awareness, real-time data and workflow reliability, system integration and usability and trust and safety. Together these themes show how industrial metaverse enabling technologies, such as VR or digital twins, can enhance safety and decision-making. The key challenges in developing the industrial metaverse are unreliable data and system fragmentation that are in the way of effective integration. The study concludes that the industrial metaverse should be viewed as a framework connecting five technological domains: cyber security, connectivity, digital modelling and simulation, computing and user interface, with spatial data serving as the common foundation. Practical recommendations are provided to support industrial metaverse readiness in industrial environments.

Teollinen metaversumi on nopeasti kehittyvä osa teollisten toimintojen digitalisaatiota. Se yhdistää fyysisen ja virtuaalisen ympäristön paikkatietojen, immersiivisen visualisoinnin ja älykkäiden järjestelmien avulla. Tämä diplomityö tarkastelee, kuinka nämä teknologiat voivat parantaa kaivosteollisuuden maanalaisia toimintoja. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena, jossa keskityttiin suomalaiseen kaivosteknologiayritykseen ja sen maanalaiseen tilaan. Aineisto kerättiin kahdeksalla puolistrukturoidulla haastattelulla, joihin osallistui yrityksen ammattilaisia sekä operatiiviselta että tuotekehityspuolelta. Tuloksista kävi ilmi kuusi teemaa: virtuaalitodellisuus (VR) koulutus ja simulointi, digitaalinen mallinnus ja seuranta, tilannetietoisuus, reaaliaikainen data ja työnkulun luotettavuus, järjestelmien integrointi ja käytettävyys sekä luottamus ja turvallisuus. Yhdessä nämä teemat osoittavat, kuinka teollisen metaversumin mahdollistavat teknologiat, kuten VR tai digitaalinen kaksonen, voivat parantaa turvallisuutta ja päätöksentekoa. Teollisen metaversumin kehittämisen suurimpia haasteita ovat epäluotettava data ja järjestelmien pirtaleisuus, jotka estävät tehokkaan integraation. Diplomityön johtopäätös on, että teollista metaversumia tulisi tarkastella viitekehyksenä, joka yhdistää viisi teknologista osa-alueita: kyberturvallisuuden, liitettävyyden, digitaalisen mallinnuksen ja simulaation, laskennan ja käyttöliittymät. Näiden yhteisenä perustana toimii spatiaalinen data. Lisäksi diplomityö esittää käytännön suosituksia, jotka tukevat teollisen metaversumin käyttöönoton valmiutta teollisissa ympäristöissä.

Description

Supervisor

Collin, Jari

Thesis advisor

Fröhlich, Karin

Keywords

industrial metaverse, underground mining, spatial data, virtual environment, digital twin, virtual reality

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202512179399

Collections

[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI