هوشمندسازی در تمام بخش‌های معدن، از روش تولید گرفته تا ایمنی اتفاق افتاده است و امروزه مورداستفاده قرار می‌گیرد. می‌توان گفت بکارگیری فناوری‌های نوین در ماشین‌آلات معدنی، استفاده از ماشین‌لرنینگ و هوش‌مصنوعی در کنترل سیستم‌ها و واگذاری کارهای سخت در اکتشاف، استخراج و فرآوری به ماشین و اقداماتی از این دست به‌معنای آن است که فعالیت معدن یا بخشی از آن هوشمندسازی شده و این مسیری است که انتهایی ندارد. با همه این مزایا، چرا باوجود همه تاکیدات بالادستی هنوز به شیوه سنتی انجام می‌شود و جز تعداد انگشت‌شماری از معادن بزرگ، دیگر بخش‌های فعال در این صنعت، روی خوشی به هوشمندسازی نشان نداده‌اند.در گزارش امروز صمت، نظرات سیدسهراب حسینی، کارشناس و فعال معدنی درباره اهمیت هوشمندسازی و علی‌خان نصراصفهانی، استاد دانشگاه و فعال معدنی را در این زمینه بازتاب داده‌ایم.

امروزه یکی از ابزارهای مهم در صنعت، کشاورزی و معدن استفاده از سیستم‌های هوشمند و سامانه‌های مونیتورینگ در راستای افزایش راندمان عملکرد و بهینه‌سازی فعالیت‌های اجرایی است. در بخش معدن نیز، از سال‌های گذشته استفاده از فناوری‌های نوین و همچنین هوشمندسازی روند فعالیت‌های معدنی از جمله اکتشاف، استخراج، بارگیری و ترابری، سیستم‌های ایمنی و... عملیاتی و اجرایی شده است. مشخص است که استفاده از سیستم‌های هوشمند، باعث افزایش راندمان فعالیت‌های معدنی و متناظر با آن، کاهش صدمات و آسیب‌های ناشی از فعالیت‌های معدنی خواهد شد. بنابراین، استفاده از سامانه‌های هوشمند و تجهیز معادن به ابزار و تجهیزات هوشمند باید جزو اولویت‌های فعالیت‌های معدنی قرار گیرد. استفاده از این سامانه‌ها و هوشمندسازی معادن باعث کاهش اشتغال در مناطق کمتربرخوردار می‌شود که بیشتر نیروی انسانی غیرمتخصص خود را از اهالی مناطق محل وقوع معادن انتخاب می‌کنند، به‌نظر بنده این کار، گزاره صحیحی نیست، چراکه در بحث هوشمندسازی معادن، نیاز به تکنسین‌ها و اپراتورهای آشنا به مباحث معدنی و الکترونیک و رایانه‌ای، کاملا مشهود و موردنیاز است. بنابراین، با برگزاری دوره‌های تخصصی در این زمینه و آموزش پرسنل معادن می‌توان عملکرد پرسنل را ارتقا داد و ضمن افزایش راندمان فعالیت‌های معدنی با استفاده از سیستم‌های هوشمند، سطح ایمنی در معادن را افزایش داد و به‌تبع آن، شاهد کاهش آسیب‌ها و صدمات ناشی از فعالیت‌های معدنی شد. همچنین، سیستم‌های هوشمند دارای مزایا و معایبی هستند،اما در بحث فعالیت‌های معدنی مزایای استفاده از این سیستم‌ها به‌قدری کاربردی و موردنیاز است که وجود اندک معایب موجود نیز، استفاده از آن را اجتناب‌ناپذیر کرده است.

در مبحث آموزش دانشگاهی،باید موضوع آموزش دانشجویان معدن سمت‌وسوی اجرایی و عملیاتی به‌خود گیرد. یعنی علاوه بر آموزش تئوری مباحث معدنی باید دوره‌های بازدید از معادن به‌صورت مستمر و کاربردی توسط دانشگاه‌ها اجرایی شود. همچنین، آموزش دانشجویان معدن به‌منظور کاربرد و پیاده‌سازی سیستم‌های هوشمند و همچنین یادگیری اپراتوری این سیستم‌ها در دستور کار قرار گیرد. به‌نظر می‌رسد در راستای هماهنگ‌سازی فعالیت‌های معدنی با تغییرات گسترده جهانی در این زمین، ضرورت تغییر نگرش از بحث آموزش سنتی به‌سمت آموزش نوین و کاربردی اجتناب‌ناپذیر است. این موضوع اگرچه سبب کاهش نیازمندی معادن به نیروی کار سنتی خواهد شد و در بیشتر معادن شاید شاهد تعدیل نیروی انسانی که بیشتر از مناطق روستایی محل وقوع معادن هستند، خواهیم بود، اما مزایای استفاده از روش‌های نوین در فعالیت‌های معدنی به‌قدری است که می‌تواند اثرات منفی و زیانبار آن را تاحدودی مرتفع کند. افزایش راندمان و بهره‌وری معادن و صنایع‌معدنی و همچنین کاهش خطرات و آسیب‌های ناشی از فعالیت‌های معدنی از عمده‌ترین مزایای استفاده از روش‌های نوین معدنکاری به‌شمار می‌روند. همچنین، باتوجه به اینکه آموزش نیروی انسانی در راستای استفاده از فناوری‌های نوین جزو ملزومات این روش به‌شمار می‌آید و به‌تبع آن، این آموزش نیازمند دوره‌ای چندین‌ساله است، بنابراین معادن بزرگ و متوسط‌مقیاس می‌توانند با همکاری شرکت‌های دولتی از جمله سازمان ایمیدرو و سازمان نظام مهندسی معدن کشور و همچنین دانشگاه‌های سطح کشور، دوره‌های آموزشی مرتبط را برای کارکنان و پرسنل معدنی خود به‌منظور تربیت تکنسین و اپراتور برگزار کنند. در این صورت، اثرات منفی تعدیل نیروی انسانی نیز به‌طرز چشمگیری کاهش خواهد یافت.

در بحث افزایش تعارضات محلی در صورت تعدیل نیروی انسانی محلی به‌نظرم در صورت اجرایی کردن پیشنهاد مطرح‌شده، می‌شود اطمینان حاصل کرد که شاهد چنین جریانی نخواهیم بود. ضمن اینکه، عمده دلیل وجود معارضان محلی، موضوع اشتغال یا عدم‌اشتغال افراد محلی نیست، بلکه عدم‌تخصیص منابع حاصل از فعالیت‌های معدنی به مناطق وقوع معادن است. در صورتی که درآمدهای حاصل از معادن، طبق قانون معادن و آیین‌نامه اجرایی آن در مناطق روستایی محل وقوع معادن هزینه و سرمایه‌گذاری اصولی در بحث توسعه و ایجاد زیرساخت‌های این مناطق عملیاتی شود و واحدهای صنایع‌معدنی در این مناطق احداث شوند و شاهد توسعه زنجیره صنایع‌معدنی پایین‌دستی در این مناطق باشیم و در یک نگاه کلی افراد محلی اثرات مثبت فعالیت‌های معدنی را در زندگی اجتماعی و اقتصادی خود به‌عینه مشاهده کنند؛ در این صورت می‌توان با قطعیت اعلام کرد که چیزی به‌عنوان معارض محلی نخواهیم داشت.

اهمیت اینترنت در معدنکاری

سیدسهراب حسینی ـ کارشناس و فعال معدنی:در حال ‌حاضر فعالیت‌های روزمره انسان به‌طورمداوم با اینترنت گره خورده است. بنابراین، معدنکاری هم به‌عنوان یک فعالیت انسانی از این قاعده مستثنا نیست. از این‌رو اهمیت اینترنت در معدنکاری از چند بعد قابل‌بررسی است.

ابعاد نقش‌آفرینی اینترنت در معدن

فعالیت عادی روزمره شامل دریافت و انتقال داده‌ها است مانند گزارش‌ها، نامه‌ها، نقشه‌ها، جست‌وجو برای یادگیری یا تحقیق جمع‌آوری آرشیو اطلاعات و داده‌های تولیدشده روزانه جلسات آنلاین و مباحثه، برقراری ارتباط با سایر بخش‌های آموزشی و مواردی فراتر از فعالیت‌های گفته‌شده نظیر مانیتورینگ یا هوش‌مصنوعی برای رصد همزمان تصمیم‌گیری و تصمیم‌سازی و به‌طورپیشرفته‌تر اینترنت اشیا که برخی از نمونه‌های اینترنت اشیا در صنعت معدن مورداستفاده قرار گرفته است.به‌تازگی غول معدنی ریوتینتو که در استرالیا قرار دارد، تصمیم گرفته است که نخستین معدن هوشمند جهان را راه‌اندازی کند که در آن همه واحدها شبکه شده‌اند و قادر به تصمیم‌گیری در میکروثانیه هستند.این شرکت با عیب‌یابی بی‌درنگ تجهیزات توانسته است از داده‌ها برای تعیین راهکارهای بهینه برای استفاده از ماشین‌ها و تشخیص مشکلات تجهیزات به‌منظور کاهش زمان خرابی استفاده کند.

بهترین دارندگان اینترنت اشیا

ارزش بازار اینترنت اشیا ماینینگ ۲۰۲۲ به ۳.۷ میلیارد دلار رسید و انتظار می‌رود بین سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۷ بیش از ۱۶ درصد رشد را تجربه کند.در صنعتی که به‌دلیل عملیات پیچیده و خطرناک، متمایز از صنایع دیگر است، راه‌حل‌های اینترنت اشیا، شرکت‌های استخراج را قادر می‌سازد تا گردش کار را به‌صورت خودکار درآورند و از این طریق آن را بهبود بخشند.افزایش بهره‌وری همزمان با کاهش هزینه‌ها و بهبود ایمنی و اعتبارنامه‌های زیست‌محیطی، اجتماعی و حاکمیتی در کل زنجیره ارزش درباره مزایای استفاده از اینترنت اشیا است.

اینترنت اشیا از عملیات استخراجی مانند حفاری مستقل کامیون‌های حمل‌ونقل بدون راننده، نظارت بر سلامت و ایمنی، مدیریت انرژی و نظارت بر محیط‌زیست پشتیبانی می‌کند.فناوری‌های اینترنت اشیا که چنین عملیات استخراجی را امکان‌پذیر می‌کند شامل پهپادها، فناوری‌های پوشیدنی، حسگرهای تشخیص نزدیکی و کامیون‌های خودران است.

چالش‌ها

مهم‌ترین چالش این است که امکان دارد برای دستیابی به این فناوری انقلابی، اتصال محدود یا غیرقابل‌اجرا در سایت‌های معدنی زیرزمینی در مناطق دورافتاده و برای دریافت سیگنال‌های ۳G/۴G دچار مشکل شوند.بسیاری از شرکت‌های معدنی در دنیا به اهمیت دیجیتالی شدن در معادن خود پی برده‌اند و اقداماتی اساسی برای آن انجام داده‌اند و به‌نظر می‌رسد، دیری نمی‌پاید که معدنکاری هوشمند، جایگزین شیوه فعلی خواهد شد. بنابراین، نیاز است زیرساخت‌های لازم که مهم‌ترین آن دسترسی به اینترنت مناسب است، فراهم شود.

فعالیتی بین‌المللی

علی‌خان نصراصفهانی، استاد دانشگاه و فعال معدنی:همان‌طور که می‌دانید نقش معدن و معدنکاری در رونق اقتصادی هر کشوری بسیار مهم و تاثیرگذار است و به‌عنوان یک فعالیت بسیار درآمدزا محسوب می‌شود، بنابراین فعالیت‌های معدنی نقش مهمی در ارزآوری و توسعه اقتصادی کشورها دارد و از یک فعالیت ملی به یک عملیات ملی و بین‌المللی در میدانی رقابتی تغییر کرده است. دستیابی به منابع جدید معدنی و ذخایر جدید، به‌معنای قدرت و توانایی در عرصه اقتصادی و حتی سیاسی است. در اینجا، نقش ارتباطات جهانی در ایجاد بستری مناسب برای مدیریت پروژه بدون وابستگی به زمان و مکان اهمیت پیدا می‌کند و جایگاه اینترنت و ارتباطات از راه دور برجسته می‌شود. غول‌های معدنی با ارتباط برخط در هر مکان و زمان می‌توانند عملیات معدنی خود را با تحلیل داده‌های لحظه‌ای کنترل و مدیریت کنند و بهترین گزینه‌ها را برای عملیات پرهزینه و سخت استخراج انتخاب و از تجهیزات سنگین معدنی در استخراج نقل‌وانتقال به بهترین شکل استفاده و بهینه‌ترین برنامه را برای بهره‌وری بیشتر تنظیم کنند که همه اینها نیاز به یک بستر قوی اینترنتی دارد.

مدیریت هوشمند

در اینجا مدیریت معدنکاری و صنایع‌معدنی هوشمند مطرح می‌شود. امروزه در معدنکاری هوشمند، نقش نظارتی هوشمند بر عملیات معدنی باعث کاهش ریسک عملیات، افزایش بهره‌وری و ایمنی و حذف و کاهش حضور افراد در مکان‌های پرخطر می‌شود. به‌علاوه با تحلیل بانک‌های اطلاعات بزرگ جهانی می‌توانند باتوجه به شرایط محلی با کمترین آسیب به محیط‌زیست، بهترین طریق اجرایی را انتخاب کنند. در واقع، اتوماسیون هوشمند تجهیزات و کنترل از راه دور باعث توانمندی شرکت‌ها در زمینه کار در دورترین و سخت‌ترین شرایط اقلیمی می‌شود.

هوش برتر

در زمانی که کاهش رقابتی نرخ فروش باعث رونق بازار فروش یا باعث جذب مشتری‌های جدید می‌شود، هوش‌مصنوعی متصل به ابربانک اطلاعاتی می‌تواند جلوی محدودیت و تصمیم‌گیری‌های نادرست یا معیوب مدیریتی را بگیرد و آینده بازار را پیش‌بینی کند و این آینده‌نگری را در تنظیم فعالیت‌های معدنی و صنایع‌معدنی برحسب شرایط عملیاتی کند.

همه این تحولات و پیشتازی در فعالیت معدنی، مدیون اینترنت است و آینده درخشان معدنکاری بدون در نظر گرفتن نقش اینترنت ناممکن است.

افزایش ایمنی

عملیات معدنی یک فعالیت همراه با خطر است، بنابراین تلاش می‌شود با نظارت و جمع‌آوری و پردازش داده‌های لحظه‌ای، ریسک خطر را کاهش دهند. ریزش دیواره معدن و انفجار گازهای خطرناک در معدنکاری زیرزمینی و مدفون شدن و آسیب کارگران، حداقل اتفاقاتی است که امکان دارد روزانه در یک معدن به‌وقوع بپیوندد.

حال با برداشت نقشه‌برداری و لحظه‌ای عملیات، به‌ویژه در معدنکاری روباز با کمک سنسورهای اندازه‌گیری و تجهیزات مدرن نقشه‌برداری متصل به پهپاد یا ثابت و کنترل و تحلیل اطلاعات، می‌توان نقاط و افق‌های خطر را شناسایی و از آن برای مراقبت افراد استفاده کرد، به‌علاوه با بهره‌گیری از روبوت‌های استخراجی کنترل از راه دور و کاهش یا حذف افراد از مکان‌های خطرناک، بدون ترس از کاهش تولید، ایمنی را افزایش داد. این کار، نیاز به یک سامانه جابه‌جایی سریع اطلاعات و اتصال گیرنده و فرستنده داده‌ها تحت اینترنت دارد.

در دنیایی جدید

این روزها در پزشکی شاهد تحولی بزرگ در جراحی‌های کنترل از راه دور و هوشمند با کمترین آسیب به بیمار هستیم. همین عملیات به‌خوبی در معدنکاری قابل‌اجرا است. در ذهن‌تان معدنی را تصور کنید که روبوت‌ها با سیستم‌های برداشت و اندازه‌گیری کمی و کیفی مواد معدنی، می‌دانند کجا را استخراج کنند و سامانه‌های بارگیری می‌دانند چگونه و بر چه نظمی، وظیفه خود را انجام دهند یا سامانه اتوران و اتوپایلوت نقل‌وانتقال، بدون شرایط ترافیکی مواد معدنی را به مقصد بعدی برسانند. همه این سیستم متفاوت اما متصل به هم با کمک هوش‌مصنوعی و بدون حضور انسان در محل انجام می‌شود، پس دیگر امکان معدنکاری زیردریایی یا در کرات دیگر، با کمک اینترنت امکان‌پذیر است.

سخن پایانی

ناگفته پیداست که قدم اول و زیرساخت ضروری برای هوشمندسازی، بهبود کیفیت خدمات اینترنتی است و باید زیرساخت‌های این خدمات در بخش معدنی که همچنان برای آنتن‌دهی در برخی نقاط با مشکل همراه است، فراهم شود.در کنار این موضوع، بحث در اختیار داشتن تجهیزات نیز از دیگر موضوعاتی است که می‌تواند به‌عنوان گلوگاهی برای هوشمندسازی محسوب شود. بدون‌شک در شرایط تحریمی، انتقال تکنولوژی و ماشین‌آلات از سخت‌ترین و پرهزینه‌ترین بخش‌های این پروژه خواهد بود که می‌تواند سرعت این کار را کاهش دهد.