معدنکاری هوشمند و بهینه سازی عملکرد معادن | معدنکاری دیجیتال و اتوماسیون عملکردها با هدف افزایش بهره‌وری، ترند برتر سال 2022

مزایای معدنکاری هوشمند کدامند؟

معدنکاری هوشمند، اگر چه نامی پر تکرار و شنیده شده است، اما هنوز به صورت کاملاً فراگیر در سرتاسر دنیا به اجرا درنیامده است.

از آنجایی که معدنکاری شغلی سنتی و دیرپاست، معمولاً به شکل سنتی آن شناخته می‌شود و در قبال نوع دیجیتالی آن یعنی معدنکاری هوشمند مقاومت می‌شود.

در اکثر کشورها، شغل معدن‌داری و معدنکاری حالت وراثتی دارد و اکثر کسانی که در حال حاضر در این زمینه مشغول به فعالیت هستند، صرفاً شغل آبا و اجدادی خود را ادامه می‌دهند و به نوع قدیمی و سنتی آن بسنده کرده‌اند. یعنی فقط به اطلاعات تجربی و قدیمی آن تکیه کرده و از دانش و تخصص مدرن در این زمینه به دور هستند.

البته با پیشرفت علم و تکنولوژی و به لطف مهندسین معدن و افراد تحصیل کرده در این زمینه، کم کم فضای کاری معدن‌داران و معدنکاران در حال تغییر است. مطابق با پیش‌بینی‌های اخیر و رواج فضای دیجیتال و هوشمندسازی در همهٔ زمینه‌ها، معدنکاری نیز به سمت مدرنیته و دیجیتال شدن می‌رود.

 

و اما معدنکاری هوشمند چیست و چرا در سال 2022 بسیاری از کشورهای صنعتی و پیشرفته به دنبال اجرای همه جانبهٔ آن در کشور خود هستند؟

در این مقاله با ما همراه باشید تا نکات جالبی در مورد تعریف معدنکاری هوشمند و مزایای پیاده‌سازی آن در معادن با شما به اشتراک بگذاریم.

 

 

معدنکاری هوشمند چیست؟

بیش از یک دهه است که عبارت “همه چیز به سمت هوشمند شدن و دیجیتال شدن می‌رود” را می‌شنویم. از خانه‌ها گرفته تا شهرها و شرکت‌های تولیدی و هزاران صنعت دیگر. معدنکاری هم یکی از همین صنایع است که باید این شعار را پوشش دهد. هنگامی که صحبت از سلامتی و ایمنی است، هوشمندانه شدن دیگر تنها یک استراتژی مدرن نیست بلکه یک ضرورت است. در صنعت معدنکاری، هوشمندسازی نه تنها بهره‌وری را افزایش می‌دهد، بلکه ایمنی و امنیت کار را به شکلی باورنکردنی ارتقا می‌دهد.

فرآیند معدنکاری دیجیتال هم بیش از یک دهه است که جایگاه ویژه‌ای در صنعت معادن برای خود باز کرده است. فارغ از زمینه‌های نرم‌افزاری و توسعه اینترنت که دنیای تازه‌ای برای تمامی زمینه‌ها به وجود آورده، تحول در زمینه فنی مشاغل نیز به توسعه و بهره‌وری هرچه بیشتر مشاغل کمک کرده است. صنعت معدنکاری هم از این قاعده مستثنی نیست و هر روز بیشتر از دیروز به سمت مدرنیزه شدن می‌رود.

وجود فضای توسعه و مدرنیزه، باعث تحول سریع در صنعت معدن از نوع سنتی آن شده و فضای تازه‌ای در این بخش ایجاد کرده است.

که البته به لطف همگامی با این فضا، افزایش کارآیی، کاهش هزینه، سرعت در تصمیم‌گیری برای مدیران این بخش و البته از همه مهمتر افزایش ایمنی کار و ارتقا امنیت جانی در صنعت معدنکاری مهیا شده است.

 

چرا نیاز به معدنکاری هوشمند روز به روز بیشتر می‌شود؟

مطابق با تحقیقات انجام شده توسط Verified Market Research بازار استخراج هوشمند و هوشمندسازی معادن تا سال 2028 به بیش از 33 میلیارد دلار خواهد رسید. در واقع این طور برآیند شده که طی 7 سال آینده با رشد 16 درصدی مواجه شود. از سوی دیگر رشد مداوم صنایع کشتی‌سازی و صنایع دیگر در آسیا و اقیانوسیه، موجب تقاضای هرچه بیشتر فلزات و موادمعدنی می‌شود.

 همچنین طبق پیش‌بینی‌های منابع معتبر تحلیل بازار، تقاضا برای کالاها و وسایل، مانند وسایل نقلیه، وسایل خانگی و … زیاد شده و این به نوبه خود موجب افزایش تقاضای استخراج فلزات و … می‌شود. به منظور تأمین تقاضا و پاسخگویی به نیاز بازار در مورد فلزات و موادمعدنی، بایستی سیستم‌های سریعتر و ایمن‌تر وارد میدان شوند.

از طرف دیگر، کمبود نیروی کار ماهر همچنان باعث بروز موانع زیادی سر راه صنعت معدنکاری خواهد شد. با بازنشستگی کارگران مسن، نیروی کار جوان کافی برای جایگزینی آنها وجود ندارد و این امر باعث می‌شود که معدنکاری هوشمند و مدرن برای حفظ آینده صنعت معدنکاری و ایمن نگه داشتن کارگران در آینده همچنان از اهمیت بیشتری برخوردار باشد.

در این میان نیاز بازار بین المللی به معدنکاری هوشمند و سریع و ایمن، روز به روز بیشتر می‌شود. پس کاملاً مشخص است که اگر در این مسیر نتوان همگام و هم مسیر با رشد و مدرنیزه شدن صنعتی شد، در سال‌های آتی دیگر جایی برای رقابت با سایر همکاران در سطح ملی و بین‌المللی وجود نخواهد داشت. پس راه حلی کاملاً منطقی و تضمین شده، بسترسازی برای پیدایش معدنکاری هوشمند است.

 

 

چرا روند هوشمندسازی معادن در ایران کند است؟

معدن‌های هوشمند در حال افزایش هستند اما این به این معنی نیست که اکثریت قریب به اتفاق معادن هوشمندسازی شده‌اند. هنوز موانع و مشکلات زیادی برای پذیرش فناوری‌های جدید در بخش معدن وجود دارد. از یک طرف معادن در داخل کشور عمدتاً توسط شرکت‌هایی خاص اداره می‌شوند و زمانی که بحث بر سر ایمنی و کارایی و بازدهی می‌شود، صرفاً همان شرکت‌های خاص باهم رقابت می‌کنند و به همین علت است که معمولاً در جا می‌زنند و انگیزه زیادی برای هوشمندسازی و دیجیتالی شدن پیدا نمی‌کنند.

اما اگر اوضاع به گونه‌ای دیگر بود و شرکت‌ها مجبور به رقابت با شرکت‌های خارجی و بین‌المللی بودند، مطمئناً سریعتر به سمت هوشمندسازی قدم بر می‌داشتند. از سوی دیگر سیاست داخلی و عدم همکاری در شرکت‌های معدنی مانع اجرای فنآوری‌های جدید است. به منظور سهولت در روند نوآوری سیستم‌ها به تلاش‌های هماهنگ از همه بخش‌ها نیاز است و از آنجایی که معمولاً معادن به صورت فردی و جداگانه اداره می‌شوند، هر یک از صاحبین معادن باید جداگانه در مورد هوشمند‌سازی معدن تحت نظرشان متقاعد شوند.

علاوه بر این صاحبین معادن و همچنین اپراتورهای استخراج معادن معمولاً اعتمادی به خدمات ابری و راه حل‌های اینترنت اشیا ندارند، چرا که “به طور کلی کاملاً محافظه کار هستند و نسبت به داده‌ها و اطلاعات خود بسیار حساس عمل می‌کنند“. البته این بی‌اعتمادی علاوه بر عدم پذیرش فناوری‌های جدید، ناشی از تجربه‌های منفی گذشته با شرکت‌های بزرگ و قابل اعتماد بوده که بعضاً مورد حمله هکرهای حرفه‌ای قرار گرفته‌اند.

تمامی این مسائل باعث شده که سرعت اجرای معدنکاری هوشمند در داخل کشور بسیار کند شود. اما خبر خوشی که در این شرایط وجود دارد این است که آن بخش از معادنی که بتوانند با مسیر معدنکاری هوشمند یکی شوند قطعاً می‌توانند بدون موانع رقابتی از سوی همکاران، خیلی سریع و آسان به بهره‌وری و بازدهی بیشتر برسند و در این بازار به صورت یکه تاز عمل کرده و سود سرشاری را از آن خود کنند

 

و اما مزایای معدنکاری هوشند چیست؟

هوشمندسازی معادن و اجرای فناوری‌های جدید آن در محیط‌های صنعتی مزایای بسیار برای اپراتورها خواهد داشت. در ادامه سعی می‌کنیم که به بعضی از این مزایا اشاره کنیم.

• کاهش هزینه‌های عملیاتی
• سهولت انجام عملیات استخراج
• ایمنی و امنیت 95 درصدی نیروی کار
• رصد کلیه اطلاعات عملیاتی
• اطمینان از کارایی طولانی مدت ابزارهای عملیاتی
• افزایش امنیت داده‌ها و اطلاعات

در ادامه مقاله این مزایا را مفصلاً بررسی خواهیم کرد با ما همراه باشید

 

با معدنکاری هوشمند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهید

مانیتورینگ بی‌سیم و نظارت بر عملیات استخراج و سایر فرآیندها نسبت به نوع آنالوگ و قدیمی عملیات نظارتی، بسیار به صرفه‌تر و کم هزینه‌تر خواهد بود. در معدنکاری هوشمند غالباً اطلاعات و داده‌ها از طریق حسگرهای تعبیه شده دیجیتالی شده، به یک سیستم مرکزی انتقال می‌یابند.

این مسئله موجب می‌شود که معدنداران هزینه‌های خیلی کمتری متقبل شوند. چرا که نه تنها دیگر نیازی به نیروی انسانی در این بخش نخواهند داشت، حتی به نیروی قرائت داده‌ها (کنترل‌چی) نیز نیاز ندارند. از طرف دیگر با پیاده‌سازی معدنکاری هوشمند دیگر مجبور نیستند که هزینه‌های مربوط به سیم کشی و کابل‌کشی‌های گران را متقبل شوند، علاوه بر این از هزینه نگهداری و تعمیرات کابل‌ها و موارد جانبی نیز مصون خواهند ماند.

معدن‌داران نه تنها از این طریق هزینه‌های خود را به نسبت زیادی کاهش می‌دهند بلکه می‌توانند کار خود را با سهولت بیشتری انجام دهند، چون اپراتورها می‌توانند با درنظر گرفتن راهکارهای عملیاتی راحت‌تر حوادث را پیش‌بینی کرده و سایت‌های خود را با ثبات بیشتری حفظ کنند.

در واقع با جلوگیری از حوادثی که ممکن است هفته‌ها یا ماه‌ها فرآیند استخراج را متوقف کنند، کمک ویژه‌ای به افزایش بهره‌وری و تسریع عملیات خواهند کرد. بدین ترتیب معادن هوشمند نسبت به معادن سنتی بسیار سریع‌تر و کارآمدتر عمل می‌کنند. در واقع با هوشمندسازی معادن راه برای رقابت معادن سنتی با معادن هوشمند به کلی بسته می‌شود.

 

با هوشمند سازی معادن عملیات استخراج را راحت و سریع انجام دهید

با اجرای معدنکاری هوشمند، به لطف فناوری‌هایی که از قبل در این سیستم پیاده‌سازی شده‌اند، اپراتورهای معادن هوشمند در مقایسه با معادن سنتی بسیار راحت‌تر می‌توانند به صورت خودکار عملیات استخراج را انجام دهند. برای مثال، از طریق نصب نرم‌افزار اتوماسیون، به راحتی می‌توانند تمامی فرآیند را از راه دور کنترل کرده و در واقع برنامه‌ریزی و تعامل خودکار را انجام دهند.

استفاده از کامیون‌های خودکار (خودران)، یکی از نمونه‌های بارز معدنکاری هوشمند است. بدین ترتیب دیگر نیازی به راننده کامیون در عملیات استخراج نخواهد بود.

اجرای اتوماسیون فرایندهای اصلی استخراج و یا به عبارت دیگر انجام اتوماتیک فرآیند استخراج نیز یکی دیگر از مزایای معدنکار هوشمند در جهت تسهیل فعالیت است.

 

با معدنکاری هوشمند، ایمنی نیروی کار خود را تضمین کنید

ایمنی نیروی کار یکی از دغدغه‌های اصلی اپراتورهای معادن است، معادن معمولاً مکان‌های بسیار خطرناکی برای نیروی کار هستند.

به عنوان مثال هنگام شکستن سدهای باطله، هم کارگران و هم کسانی که در اطراف معادن زندگی می‌کنند می‌توانند آسیب ببینند یا حتی جان خود را از دست بدهند. کارگران معادنی که قرائت فیزیکی عملیات را انجام می‌دهند نیز در معرض آسیب قرار دارند. حال آنکه به لطف معدنکاری هوشمند، نیاز حضور نیروی کار در محل از بین رفته و ایمنی نیروی کار و کارگران معادن به شدت افزایش پیدا کرده است.

. خودکار کردن اکثر تجهیزات مانند کامیون‌ها و امکان انتقال اطلاعات بی‌سیم، نیاز حضور نیروی کار در محل را به صفر رسانده است.

 مضاف بر این تجزیه و تحلیل oi به پیش‌بینی حوادث کمک کرده و از وقوع آنها جلوگیری می‌کند.

ردیابی نیروی کار نیز که از طریق سنسورهای دیجیتالی انجام می‌گیرد به اپراتورها کمک می‌کند که فرآیند استخراج را با هماهنگی بیشتری انجام دهند. به عنوان مثال در صورت وقوع حادثه به راحتی می‌توان به کارگران هشدار داد تا به مناطق خاصی از سایت نروند. بنابراین هوشمندسازی معادن به طرز شگفت انکیزی از میزان حوادث معدن و خطرات جانی می‌کاهد.

 

با معدنکاری هوشمند دارایی‌های خود را رصد کنید

همانطور که در بالا ذکر شد، نظارت بی‌سیم به اپراتورهای معدن اجازه می‌دهد تا از راه دور و به طور مداوم فرآیند عملیاتی خود مانند سدها را کنترل کنند تا مطمئن شوند که آسیب ندیده‌اند.

 ثبت داده‌ها به صورت دیجیتال به دفعات و در زمان واقعی جایگزین قرائت‌های دستی پرهزینه‌ی داده‌های عملیاتی حیاتی می‌شود که می‌تواند در مدت زمان بسیار کوتاه تأثیر زیادی بر دارایی‌ها بگذارد همچنین دقت کار را افزایش می‌دهد چرا که دیگر خطای انسانی را شامل نمی‌شود که در حین برداشت دستی در چند مرحله صورت می‌پذیرد.

اگر فشار آب یا فشار در دیواره‌های معدن ناگهان افزایش یابد، سد یا دیواره می‌تواند خیلی زود شکسته شود. با قرائت دستی، فشار و تغییرات محیط به صورت انگشت شمار اندازه‌گیری می‌شود و این بدان معناست که ممکن است گاها یک منفذ در معدن تشخیص داده نشود و فشار زیادی به سد یا دیواره‌ها وارد کند. اما با قرائت دیجیتال در زمان واقعی اپراتورها می‌توانند به طور مداوم سطح فشار را کنترل کنند. بدین ترتیب به راحتی می‌توانند اقدامات پیشگیرانه انجام دهند و از نیروی کار و تجهیزات و دارایی خود محافظت کنند.

 

 

از کارایی طولانی مدت ابزارهای عملیاتی مطمئن شوید

بسیاری از تجهیزات معادن هوشمند مانند سنسورهای تعبیه شده بی‌سیم و ردیاب‌های هم نصب راحتی دارند و هم نگهداری آنها بسیار آسان است. به عنوان مثال اکثر آنها در رده بسیار کم مصرف طبقه بندی می‌شوند به این معنی که باتری‌های آنها معادل یک باتری اتومبیل (65Ah @ 12V) است اما می‌تواند انرژی کافی برای بیش از 50 روز مداوم را تأمین کند.

 عمر طولانی باتری سیستم‌های استخراج هوشمند به این معنی است که به ندرت از کار می افتند. تجهیزانت معدنکاری دیجیتال به ویژه حسگرهای ژئوفیزیکی، در برابر شرایط فیزیکی استخراج بسیار مقاوم هستند. آن‌ها طوری ساخته شده‌اند که بدون اینکه آسیب ببینند یا تخریب شوند به کار خود ادامه دهند. این خود نشان از مقاومت و دوام این تجهیزات دارد که نتیجتاً باعث صرفه جویی در وقت و هزینه اپراتورهای معدن در نگهداری سیستم‌های فناوری می‌شود.

 

با معدنکاری هوشمند از داده‌ها و اطلاعات عملیاتی خود محافظت کنید

اپراتورهای معدن و در بخشی وسیع‌تر شرکت‌های بخش صنعت معدن به طور کلی از داده‌های خود بسیار محافظت می‌کنند. آن‌ها بایستی قادر باشند در صورت بروز حادثه یا اتفاقی ناگوار کلیه اطلاعات خود را حفظ کنند.

اگر چه دیجیتال‌سازی فرآیندهای استخراج، زمینه را برای ورود هکرها به سیستم و کنترل فعالیت‌های معدن هموار می‌کند، اما با این وجود، شرکت‌های معدنکاری معتبر و قابل اعتماد اطمینان حاصل می‌کنند که از داده‌های عملیاتی آنها به شدت محافظت می‌شود.

یکی از روش‌های رایج محافظت از داده‌ها، استفاده از سیستم‌های جمع‌آوری اطلاعات پیش فرض است که به جلوگیری از نقض شبکه کمک می‌کند. زیرا شبکه بی‌سیم حسگرهای ژئوفیزیکی آنها در منطقه‌ای از سایت تحت نظارت واقع شده است. این سیستم‌ها به جای داشتن داده‌های “شناور” در فضای ابری اینترنت، داده‌های خود را در سرورهای موجود در سایت‌هایی که فقط به شبکه متصل هستند، جمع و پردازش می‌کنند. این بدان معنی است که هکرها نمی‌توانند به شبکه دسترسی پیدا کنند و همچنین داده‌های مهمی که اپراتورها برای نظارت بر حوادث به آنها نیاز دارند، در دسترسشان قرار دارد.

 

 

حال که با اطلاعات مهمی در مورد معدنکاری هوشمند و یا به عبارتی معدنکاری دیجیتال آشنا شدید، آیا هنوز هم در مقابل هوشمند سازی معادن مقاومت می‌کنید؟

در هر حال برای همگام شدن با مسیر پیشرفت و توسعه بین المللی، تنها یک راه وجود دارد: معدنکاری هوشمند یا معدنکاری دیجیتال. تنها در این صورت است که می‌توانید حرفی برای گفتن داشته باشید و در عرصه رقابت بین‌المللی با وجود داشتن منابع طبیعی فراوان عرض اندام کنید.

پس تا دیر نشده رد پای معدنکاری هوشمند کشورهای توسعه یافته را دنبال کرده و با عزمی جزم به سمت خودکفایی و موفقیت قدم بردارید. چرا که کشوری مانند ایران با چنین ذخایر و منابع طبیعی غنی، به راستی که سزاوار بهترین هاست.