حسین مهویدی، رئیس هیات مدیره و مدیرعامل مرکز گسترش فناوری اطلاعات در این آیین با ارائه گزارشی از عملکرد فعالیت هیات مدیره در سال مالی ۱۴۰۱ اجرای پروژه‌های مربوط به وزارت صمت و همچنین اجرای پروژه‌های مرتبط با مقوله فناوری‌های نوین و هوشمندسازی شامل هوشمندسازی صنایع و معادن و شهر هوشمند را از مهم‌ترین برنامه‌های مگفا در سال ۱۴۰۲ عنوان کرد.

برنامه مگفا برای اجرای معدن هوشمند

درحال‌حاضر برای بهره‌برداری و کشف معادن در جهان از انواع فناوری‌ها و تکنولوژی‌های به روز بهره گرفته می‌شود. در واقع تکنولوژی و هوش مصنوعی جایگزین استفاده از ابزارآلات و روش‌های قدیمی شده است. در این راستا، مفهومی با عنوان معدن هوشمند مطرح شده که در آن کارها با کمترین دخالت نیروی انسانی و با کمک هوش مصنوعی انجام می‌شود. هوشمندسازی معدن باعث افزایش کیفیت، ایمنی و سرعت انجام کارها می‌شود و بهره‌وری عملیات را بهبود می‌بخشد. با توجه به توان معدنی ایران، اجرای سیاست معدن هوشمند در دستورکار جدی مگفا برای سال ۱۴۰۲ قرار گرفته است.

نقشه برداری از معادن با پهپاد

یکی از کاربردهای هوشمندسازی در صنعت معدن، امکان نقشه‌برداری با پهپاد است. پهپادها امکان نظارت و دسترسی مستمر بر تاسیسات را به صورت سریع‌تر، با هزینه کمتر و با بازدهی بیشتر فراهم می‌کنند. علاوه بر این پهپادها بدون نیاز به بازرس انسانی می‌توانند بعضی از بازرسی‌های موردنیاز در معدن‌ها را به شکل منظم انجام دهند و میزان گاز و بی‌ثباتی ساختاری معدن و نظارت بر سایر شاخص‌ها را تشخیص بدهند.

برداشت داده‌ها در پیت‌های معدنی با استفاده از GPS‌های دوفرکانسه و پهپاد با و بدون پردازش PPK صورت می‌پذیرد. عمده استفاده برداشت‌های پهپاد در این مجموعه در راستای دپومتری و پایش حجم عملیات خاکی بوده و نیز رصد ریزش دیواره‌ها در پیت‌های معدنی است. همچنین تهیه نقشه با روش‌های نقشه برداری زمینی انجام می‌پذیرد. در راستای انجام محاسبات دپومتری و نیز رصد دیواره‌های پیت‌ها و پایش ریزش آنها، نیاز به مدل‌های متفاوتی نسبت به برداشت‌های کلاسیک دارد.

خاک‌برداری، زمین‌شناسی و اکتشاف هوشمند

یکی دیگر از حوزه‌هایی که هوشمند‌سازی معدن به کار می‌آید و در معدن هوشمند مفید واقع می‌شود، مربوط به اکتشاف و خاک‌برداری است. این تکنولوژی به صورت خودکار رخساره سنگ‌ها را پردازش و به فرآیند اکتشاف کمک می‌کند. در واقع معدن هوشمند امکان کنترل از راه دور را دارد. ضمنا قابلیت نظارت بر نمونه‌برداری، اکتشاف و تصویربرداری به صورت زنده و از راه دور هم فراهم می‌شود.

هوش مصنوعی برای طبقه‌بندی سنگ‌ها هم به کار می‌آید و به کمک داده‌های سنجش از دور، به شناسایی سنگ و خاک و پیش‌بینی محل‌های مناسب اکتشاف می‌پردازد. این موضوع به متخصصان، بسیار کمک می‌کند. گفتنی است که با هوشمندسازی معادن، امکان تحلیل داده‌های دورسنجی، نقشه‌های ژئوفیزیکی، نقشه‌های ژئوشیمی، نقشه‌های زمین‌شناسی، عکس‌های هوایی و عکس‌های ماهواره‌ای بدون نیاز به نیروی انسانی فراهم می‌شود.

کاربرد دیگر هوش مصنوعی در حوزه اکتشاف، مربوط به شناخت مناطق بالقوه ارزشمند برای حفاری یا استخراج است. در واقع هوشمند‌سازی معادن امکان پردازش داده‌های زمین شناسی را با کمک تطبیق الگوها و تجزیه و تحلیل فراهم می‌کند. به این ترتیب، هوش مصنوعی تشخیص می‌دهد که در کدام قسمت‌ها منابع بهتری وجود دارد و امکان برنامه‌ریزی دقیق‌تر و عملکرد بهتر را به‌دنبال خواهد داشت.

مدیریت هوشمند ناوگان حمل‌ونقل

یکی از چالش‌های کار در ارتباط با صنعت معدن این است که خودروهای معدنی به علت عبور از مسیرهای ناهموار و نامناسب سریع‌تر و بیشتر به نگهداری و تعمیرات نیاز پیدا می‌کنند و در صورتی که این تعمیرات انجام نشود، خودرو از دور خارج می‌شود و لازم است خودروهای جدید خریداری شود. اما در معدن هوشمند، خودروها به موقع تعمیر می‌شوند و با بررسی مداوم وضعیت خودرو، جلوی از کار افتادگی آنها گرفته می‌شود.

مدیریت هوشمند عملکرد ناوگان حمل‌ونقل، شامل مدیریت و بررسی اطلاعات رانندگان، بارگیری آنها، اطلاعات مربوط به سرعت و توقفات و میزان روشن بودن ماشین‌آلات سنگین، اطلاعات تخلیه بار، میزان مصرف بنزین و انتخاب مسیر بهینه جهت جلوگیری از ایجاد صف می‌شود.

رانندگان زیادی در شرکت‌های معدن و راه‌سازی مشغول به کار هستند که این امر و حجم از کار بررسی عملکرد رانندگان را به امری مهم و البته دشوار تبدیل می‌کند. هوشمندسازی ناوگان حمل‌ونقل معدن و استفاده از نرم افزارهای خاص برای مدیریت ناوگان، امکان کنترل وزن بار و رصد دقیق رفتار رانندگان را نیز فراهم می‌کند.

تعیین مسیر بهینه برای رسیدن به معدن

یکی از موارد بسیار مهم و تاثیرگذار در زمینه راندمان معادن، سرعت رسیدن خودروها به معدن است. هوشمند‌سازی عملکرد ناوگان حمل‌ونقل باعث امکان تعیین مسیر بهینه برای رسیدن به مقصد را برای رانندگان فراهم می‌کند و به این ترتیب خودروها طی کوتاه‌ترین زمان ممکن و بدون اتلاف انرژی در معدن هوشمند به مقصد تعیین‌شده می‌رسند.

کنترل هوشمند مصرف انرژی

هوشمندسازی معادن با استفاده از اقدامات خاصی، امکان کنترل مصرف انرژی را فراهم می‌کند و بدین‌ترتیب باعث می‌شود در مصرف انرژی و هزینه‌ها صرفه‌جویی شود. این اقدامات شامل موارد زیر می‌شود:

به‌عنوان نمونه، سنجش وضعیت تجهیزات ماشین‌آلات با نصب سنسور روی آنها، زمان توقف، نگهداری و تعمیرات را کاهش می‌دهد. علاوه بر این با بهره‌گیری از سنسورها پردازش اطلاعات در عمق‌های پایین‌تر ممکن می‌شود و به این ترتیب پهنه‌های بیشتری آن هم با اطلاعات دقیق‌تر مورد اکتشاف واقع می‌شوند و احتمال دسترسی به رگه‌های مورد نظر افزایش پیدا می‌کند.

استفاده هوشمند از نوار نقاله

نوار نقاله وسیله‌ای برای حمل مواد است که انواع مختلفی مانند نقاله منجید‌دار، نقاله سیم‌دار، نقاله باکت‌دار، نقاله آرامیدی، نقاله لوله‌ای، نقاله یک لایه و نقاله شورون دارد. هر کدام از این نوار نقاله‌ها تسمه مخصوص به خود را داشته و کاربرد منحصر به فردی دارند. استفاده از نوار نقاله هوشمند فرآیند انتقال مواد را در معدن هوشمند بهبود می‌بخشد.

کلاه ایمنی هوشمند

کاربرد دیگر هوش مصنوعی در معادن مربوط به کلاه‌های ایمنی است که با هوشمندسازی آنها، می‌توانیم با استفاده از حسگرهایی خاص بر شرایط معدن نظارت داشته باشیم و وجود گازهای سمی و خطر انفجار را تشخیص دهیم.

همچنین این کلاه‌های ایمنی هوشمند، موقعیت مکانی معدنکاران را مشخص می‌کند و در حفظ سلامت آنها تاثیر چشم گیری دارد، چراکه در صورت انتشار گاز سمی در محیط، حسگرهای این کلاه به کارگر هشدار می‌دهند و فرد سریعا از محل خارج می‌شود. به علاوه تعبیه سنسور در کلاه‌های هوشمند، می‌تواند به کارگران این اطمینان خاطر را بدهد که دمای محیط در حالت استاندارد قرار دارد.

سیستم اطفای حریق هوشمند

با توسعه روز افزون فضاهای بزرگ، پیشگیری از آتش‌سوزی در این محیط‌ها هم بیش از پیش اهمیت پیدا کرده است، اما در این میان، نکته‌ای که در این ارتباط وجود دارد این است که اطفای حریق در چنین فضاهایی بسیار سخت‌تر است و به هماهنگی بیشتری نیاز دارد. استفاده از سیستم اطفای حریق هوشمند با بکارگیری میکروکامپیوترها، اطفای حریق را تا چندین برابر ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند.

هوشمندسازی معادن باعث می‌شود با اتصال به دستگاه‌ها و تجهیزات خاص، یک واحد کلی و هوشمند داشته باشیم که در صورت بروز آتش‌سوزی خیلی سریع تر اطلاع‌رسانی و اقدامات مربوطه انجام می‌شود. توجه داشته باشید که سیستم اطفای حریق هوشمند یک‌مرحله‌ای به این صورت است که با فعال شدن سنسور به همه کارگران هشدار می‌دهد، اما نوع دیگری از اطفای حریق هوشمند به صورت دومرحله‌ای طراحی شده که در ابتدا به کسانی که می‌توانند دستگاه حریق را خاموش و فعال کنند، اطلاع‌رسانی می‌کند و بعد از آن اعلان هشدار عمومی انجام می‌شود.

از توزین آنلاین استخراجات تا انبارداری

انبارداران معادن اطلاعات زیادی را درباره محصولات، قطعات یدکی، کالاها و موضوعات مربوط به آنها دریافت می‌کنند. حجم بالای این اطلاعات هماهنگی را با چالش مواجه می‌کند. به همین دلیل، شرکت‌های معدنی معمولا جهت دسترسی به اطلاعات به روز از وضعیت انبارها و نظارت بر آنها، از مکانیسم‌های به‌روز انبارداری استفاده می‌کنند.

در واقع انبارداری هوشمند باعث می‌شود بتوانیم انبار قطعات یدکی و سایر ملزومات و همچنین انبار محصولات فرآوری شده را کنترل کنیم. همچنین هوش مصنوعی مدیریت یکپارچه انبار و کنترل همه فرآیندها را به صورت سراسری فراهم می‌کند. علاوه بر این، هوشمندسازی معادن منجر به ثبت آنلاین ورود و خروج به کمک سیستم باسکول، اطلاع از موجودی دپوی محصول پیش‌فرآوری شده به شکل آنلاین و مدیریت گردش کالا می‌شود.

از سوی دیگر، امروزه تقاضای مواد خام و معدنی از سوی شرکت‌های تولیدی به‌طور قابل‌توجهی افزایش پیدا کرده است. در همین راستا برای کنترل کردن تعدد و حجم مراودات به داخل و خارج از معادن به یک سیستم هوشمند داخلی احتیاج داریم که از طریق هوشمندسازی معادن قابل انجام است. در واقع استفاده از هوش مصنوعی در این حوزه منجر به کنترل بهینه‌تر عملیات مهم توزین و مدیریت به‌طور جامع‌تر و یکپارچه‌تر می‌شود. هوشمندسازی توزین، امکان وزن‌کشی استخراجات را به صورت آنلاین فراهم می‌کند. به این ترتیب، اطلاعات و ارتباطات دپارتمان‌های تولید، انبار، قرارداد و خریدوفروش و تدارکات در معدن هوشمند با هم به شکل آنلاین هماهنگ می‌شوند. در واقع سیستم توزین هوشمند به مثابه یک تحلیلگر گزارش‌های آماری هوشمند عمل می‌کند که وضعیت و روند عملیات را به طور شفاف برای مدیران صنعت شرح می‌دهد.

سخن پایانی

ارتباطات، شبکه‌های داخلی و بیرونی، دسترسی به اینترنت با سرعت و کیفیت بالا در هر پروژه هوشمندسازی جزو مهم‌ترین پیش‌نیازهای پیاده‌سازی صنعت ۴ (Industry ۴.۰) است. اتصال حسگرها (Sensors) و راه‌اندازها (Actuators) به شبکه، جهت انتقال داده‌ها و فرمان‌ها در لحظه از تمامی تجهیزات و اشیا به نقطه تعیین شده، از لوازم این جهش و پیاده‌سازی انقلاب صنعتی چهارم است.

شرکت مگفا با داشتن سابقه‌ای طولانی در پیاده‌سازی زیرساخت‌های ارتباطی و شبکه‌های موردنیاز شرکت‌های بزرگ، قادر است در زمانی کوتاه و با کمترین‌هزینه‌ها، زیرساخت موردنیاز در معدن هوشمند را پیشنهاد دهد و تجهیزات لازم را نیز تامین و نصب کند. بسترهای موردنیاز ممکن است به کمک شبکه‌های مخابراتی ۴G، فیبر نوری، شبکه کابلی، شبکه بی‌سیم، LoRa، NBIoT یا دیگر فناوری‌های مورد نیاز پیاده‌سازی شود.

از سوی دیگر، احتمال نفوذ و هک سامانه‌ها و سرورها و تجهیزات حیاتی در پروژه‌های هوشمندسازی معادن یا ایجاد اختلال در شبکه‌های داخلی پروژه، یکی از چالش‌های جدی هر پروژه به‌شمار می‌رود که با دسترسی به آخرین فناوری‌های حوزه امنیت و شبکه می‌توان این امنیت را برقرار کرد. در نهایت اینکه، هوشمندسازی معادن در حوزه‌های مختلفی مانند مدیریت ناوگان حمل‌ونقل، نقشه‌برداری، مدیریت مصرف انرژی، بهبود فرآیند اکتشاف، ایمنی، وزن‌کشی، انبارداری و... نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند و می‌تواند تحول عظیمی را در حوزه صنعت معدن به بار آورد. استفاده از هوش مصنوعی در معادن، ایمنی، سرعت انجام عملیات و افزایش بهره‌وری را به حداکثر و هزینه و خسارت‌های احتمالی را به حداقل می‌رساند.