انقلاب هوشمندی در معادن جهان
سال ۲۰۲۵ را باید نقطه‌عطف تحول در معدنکاری جهان دانست؛ سالی که فناوری‌های هوش‌مصنوعی، دوقلوی دیجیتال، کامیون‌های خودران و زیست‌معدنکاری، صنعت را از دل سنت بیرون کشیده و به عصر هوشمندی و پایداری وارد کرده‌اند. اکنون معادن نه‌فقط منبع استخراج، بلکه بستر نوآوری هستند؛ جایی که ماشین‌ها می‌آموزند، تصمیم می‌گیرند و بدون حضور انسان، آینده بهره‌وری، ایمنی و محیط‌زیست را بازنویسی می‌کنند.
ادغام فناوری‌های نوین
سال ۲۰۲۵ نقطه عطفی در تاریخ صنعت معدنکاری جهان محسوب می‌شود که با ادغام فناوری‌های نوین همچون هوش‌مصنوعی، اتوماسیون پیشرفته و راهکارهای پایدار، چشم‌انداز این حوزه را به‌طورکامل بازتعریف کرده است. براساس گزارش‌های معتبر، بیش از ۶۰ درصد شرکت‌های معدنی جهان برنامه‌ریزی کرده‌اند تا پایان امسال فناوری‌های نگهداری پیش‌بینانه مبتنی بر هوش‌مصنوعی را به‌کار گیرند. این تحول تکنولوژیک نه‌تنها بهره‌وری و ایمنی عملیات معدنی را به‌طورچشمگیری افزایش داده، بلکه به کاهش قابل‌توجه اثرات زیست‌محیطی نیز منجر شده است. جدیدترین فناوری‌هایی که در اکتبر ۲۰۲۵ معرفی شده‌اند، از کامیون‌های خودران الکتریکی با ظرفیت فوق‌سنگین گرفته تا سیستم‌های پیشرفته نظارت زیست‌محیطی، همگی در راستای ایجاد معادن هوشمند، کارآمد و پایدار طراحی شده‌اند. یکی از برجسته‌ترین دستاوردهای تکنولوژیک سال ۲۰۲۵، گسترش چشمگیر استقرار کامیون‌های خودران برقی در معادن سطحی جهان است که تعداد آنها از ۲، ۰۸۰ دستگاه در ژوئیه ۲۰۲۴ به ۳.۸۳۲ دستگاه در ژوئیه ۲۰۲۵ رسیده است. چین با ۲. ۰۹۰ دستگاه کامیون خودران پیشتاز این حوزه محسوب می‌شود و معدن Yimin در این کشور، نخستین معدن روباز جهان با 100 کامیون خودران الکتریکی پشتیبانی‌شده توسط شبکه ۵G-Advanced به‌شمار می‌آید. این کامیون‌ها که برخی با ظرفیت باربری ۴۰۰ تن ساخته شده‌اند، قادرند در شرایط دمایی منفی ۴۰ درجه سانتیگراد کار کنند و ۱۲۰درصد بازدهی عملیاتی نسبت به کامیون‌های دستی ارائه دهند. شرکت‌های پیشرو همچون Rio Tinto، BHP و Fortescue برنامه‌های گسترده‌ای برای افزایش ناوگان خودران خود دارند، به‌طوری‌که Fortescue قراردادی با Liebherr برای تحویل ۳۶۰ کامیون خودران برقی تا سال ۲۰۳۰ امضا کرده است. این فناوری نه‌تنها ایمنی کارکنان را با حذف نیاز به حضور انسان در مناطق پرخطر افزایش می‌دهد، بلکه با بهینه‌سازی مسیرها و کاهش مصرف سوخت، هزینه‌های عملیاتی را نیز به‌طورقابل‌توجهی کاهش می‌دهد.
فناوری نگهداری پیش‌بینانه مبتنی بر هوش‌مصنوعی
فناوری نگهداری پیش‌بینانه مبتنی بر هوش‌مصنوعی یکی از کلیدی‌ترین نوآوری‌های سال ۲۰۲۵ در صنعت معدنکاری محسوب می‌شود که می‌تواند زمان توقف تجهیزات را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. این سیستم‌ها با تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرهای لرزش، دما، فشار و سایر پارامترهای عملکردی، قادر به پیش‌بینی خرابی تجهیزات قبل از وقوع هستند. گزارش McKinsey نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند هزینه‌های تعمیرات را تا ۳۰ درصد کاهش داده و عمر مفید ماشین‌آلات را به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش دهد. شرکت‌هایی مانند Tata Steel بیش از ۵۵۰ مدل هوش‌مصنوعی را در عملیات خود پیاده‌سازی کرده‌اند که شامل نظارت بر تجهیزات، تحلیل کیفیت مواد و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید می‌شود. الگوریتم‌های یادگیری ماشین قادرند الگوهای پیچیده‌ای را در داده‌های تاریخی شناسایی کنند که توسط تحلیلگران انسانی قابل‌تشخیص نیستند و این امکان را فراهم می‌آورند تا شرکت‌های معدنی از نگهداری واکنشی به نگهداری پیش‌فعال انتقال یابند.
فناوری دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) به یکی از ابزارهای اساسی بهینه‌سازی معادن در سال ۲۰۲۵ تبدیل شده است که بیش از ۶۰ درصد شرکت‌های معدنی برنامه‌ریزی کرده‌اند تا آن را در عملیات خود پیاده‌سازی کنند. این سیستم‌ها نسخه مجازی دقیقی از تجهیزات، کارخانه‌های فرآوری یا کل معدن ایجاد می‌کنند که به‌طورمداوم با داده‌های زنده حسگرهای IoT تغذیه می‌شوند و امکان شبیه‌سازی سناریوهای مختلف را قبل از اجرا فراهم می‌آورند. شبکه‌های خصوصی ۵G زیرساخت اتصال لازم برای این فناوری‌ها را تامین می‌کنند، به‌طوری‌که شرکت Newmont با استفاده از شبکه ۵G خصوصی Ericsson موفق به دستیابی به سرعت آپلود ۹۰مگابیت بر ثانیه در تونل‌های زیرزمینی و ۱۵۰مگابیت بر ثانیه در مناطق استخراج شده است. این فناوری امکان کنترل دقیق تجهیزات خودران از راه دور، نظارت بر دستگاه‌های پوشیدنی ایمنی و پردازش داده‌های بلادرنگ را فراهم می‌کند. دوقلوهای دیجیتال همراه با محاسبات لبه و شبکه‌های ۵G، تصمیم‌گیری آنی و مدیریت ریسک پیش‌فعال را ممکن می‌سازند که پیش‌بینی می‌شود اختلالات زنجیره تامین معدنی را تا ۳۰ درصد کاهش دهند.
تصویربرداری ابرطیفی (Hyperspectral Imaging) یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای اکتشاف معدنی در ۲۰۲۵ است که می‌تواند بیش از ۲۰۰ امضای طیفی منحصربه‌فرد کانی را شناسایی کند. این فناوری با استفاده از پهپادها و ماهواره‌ها، امکان نقشه‌برداری دقیق از طلا، عناصر خاکی کمیاب و سایر مواد معدنی را از فضا فراهم می‌آورد و پیش‌بینی می‌شود که تا پایان ۲۰۲۵، بیش از ۷۰ درصد پروژه‌های جدید اکتشاف معدنی از این فناوری بهره ببرند. زیست‌معدنکاری (Biomining) نیز به‌عنوان یکی از نوآوری‌های پایدار، با استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای استخراج فلزات از سنگ‌معدن‌های درجه پایین، جایگزینی مناسب برای روش‌های سنتی محسوب می‌شود.
بازار زیست‌معدنکاری که در سال ۲۰۲۵ به ۲.۵ میلیارد دلار رسیده، پیش‌بینی می‌شود با نرخ رشد سالانه ۸ درصد تا سال ۲۰۳۳ به ۴.۸ میلیارد دلار برسد. شرکت‌هایی مانند Rio Tinto و Anglo American از این فناوری حمایت می‌کنند، زیرا می‌تواند استفاده از مواد شیمیایی مضر را تا ۸۰ درصد کاهش دهد. فناوری بلاک‌چین نیز برای شفافیت زنجیره تامین و جلوگیری از تجارت کانی‌های درگیری به استاندارد صنعتی تبدیل شده است که هر تراکنش یا جابه‌جایی مواد خام را با اثبات رمزنگاری ثبت می‌کند.
نقش توسعه‌ای معادن هوشمند
به‌طورکلی هوشمندسازی استفاده از روش‌ها و ابزارهای فناوری برای مدیریت و کنترل، ساده‌سازی فعالیت‌ها، حرفه‌ای‌تر شدن کارها و فعالیت‌ها، سرعت بخشیدن و یافتن ساده‌ترین راه‌حل برای انجام امور، کاهش مصرف انرژی و اعمالی مشابه است که می‌توان از فناوری اطلاعات برای افزایش رفاه و آسایش حاکم بر جهان بهره گرفت. وقتی صحبت از هوشمندسازی معادن می‌شود، منظور استفاده از فناوری‌های یکپارچه برای به اشتراک‌گذاری اطلاعات و اتصال فرآیندها در کل زنجیره ارزش معدن است.
هوشمندسازی معادن فرآیندای است که طی آن متخصصان معدن بنابر نیازهای معادن، ابزار و امکاناتی را تعبیه، طراحی و اجرا می‌کنند که این امکانات موجب کاهش مشکلات و هزینه‌ها، افزایش بهره‌وری، امنیت و سرعت در کار می‌شود. در این میان، هوشمندسازی معادن هنوز به‌صورت کاملا فراگیر در سرتاسر دنیا به اجرا در نیامده است. با پیشرفت علم و تکنولوژی و به لطف مهندسان معدن و افراد تحصیلکرده در این زمینه کم‌کم فضای کاری معدنکاران در حال تغییر است که با رواج فضای دیجیتال و هوشمندسازی در همه زمینه‌ها معدن کاری نیز به‌سمت هوشمند و دیجیتال شدن می‌رود. هوشمندسازی معادن یک‌شبه اتفاق نمی‌افتد، نقش نیروی انسانی برای بکارگیری جدیدترین فناوری‌ها در هوشمند کردن معادن بسیار حائزاهمیت است. برای هوشمندسازی باید در ابتدا فرهنگ‌سازی انجام گیرد.
هماهنگ کردن فناوری‌های هوشمند با افراد و دانش آنها نخستین گام در هوشمند کردن معادن است. آموزش پرسنل برای استفاده مناسب از فناوری قدم بعدی است و مرحله سوم استفاده از داده‌ها و اطلاعات معتبر برای بهره‌برداری بهتر است. بحران شیوع کرونا فعالیت بسیاری از معادن جهان را متوقف کرده و همین موضوع باعث سرعت بخشیدن در روند هوشمندسازی معادن شده است؛ اما موانع جدی پیش‌روی فعال‌سازی معادن هوشمند قرار دارد که از جمله مهم‌ترین آن فقدان نیروی کار ماهر و متخصص است. تعداد افراد متخصص و توانا که در توسعه مسیر معدنکاری هوشمند نقش داشته باشند، بسیار اندک است.
مزایای هوشمندسازی در معادن
همچنین دسترسی به زیرساخت‌های ضعیف استفاده از معدنکاری هوشمند در برخی کشورها مهم‌ترین عاملی است که رشد بازار را محدود و اجرایی کردن اهداف که همان توسعه معادن است را ممکن نساخته است.
اجرای قوانین سختگیرانه حفاظت از محیط‌زیست برای کنترل انتشار آلودگی هوا، پایان یافتن بسیاری از ذخایر معدنی در جهان، اندک بودن کانسارهای بزرگ در دنیا، نیاز صنایع به مواد معدنی و لزوم دستیابی به ذخایر جدید، همه و همه الزام به معدنکاری نوین و حرکت سریع به‌سمت هوشمندسازی معادن را ضروری و فعالان حوزه معادن و صاحبان معادن بین‌المللی را مجبور به استفاده از فناوری‌های نوین کرده است. مزایای هوشمندسازی در معادن باعث شده که بسیاری از شرکت‌های فعال در دنیای دیجیتال، الکترونیک و ارتباطات وارد دنیای معدنکاری هوشمند شوند و کارهای بزرگی انجام دهند. استرالیا، امریکا و کانادا در زمینه معدنکاری هوشمند پیشرو هستند. بیش از یک دهه است که در دنیا همه‌چیز به‌سمت هوشمند شدن و دیجیتال شدن می‌رود، از خانه‌ها گرفته تا شهرها و شرکت‌های تولیدی و هزاران صنعت دیگر و معدنکاری نیز یکی از همین صنایع است که باید این شعار را پوشش دهد. پرواضح است که هوشمندسازی معادن تنها یک استراتژی مدرن نیست، بلکه یک ضرورت است.
در صنعت معدنکاری، هوشمندسازی نه‌تنها بهره‌وری، بلکه ایمنی و امنیت کار را ارتقا می‌بخشد. در کشورمان هنوز موانع و مشکلات زیادی برای پذیرش فناوری‌های جدید در بخش معدن وجود دارد. معادن در داخل کشور یا عمدتا توسط شرکت‌ها و سازمان‌های خاص و وابسته به دولت اداره می‌شوند که سیاست‌های داخلی حاکم بر این شرکت‌ها و سازمان‌ها، مانع اجرای فناوری‌های جدید است یا به‌صورت فردی و شخصی اداره می‌شوند که هرکدام از صاحبان معادن باید جداگانه در این زمینه متقاعد شوند.
صاحبان معادن نسبت به داده‌ها و اطلاعات خود بسیار محافظه‌کارانه عمل می‌کنند و بیشتر به‌شکل سنتی علاقه به معدنکاری دارند و نسبت به پذیرش فناوری‌های جدید بی‌اعتماد هستند،بنابراین در مقابل هوشمندسازی مقاومت نشان می‌دهند. البته ناگفته نماند، فقدان زیرساخت‌های فناوری اطلاعات و ارتباطات در ایران و وجود تحریم‌ها، مهم‌ترین چالش فعالان حوزه معدن برای هوشمندسازی است. معادن ما زمانی می‌تواند در مسیر پیشرفت و توسعه قرار گیرد که در عرصه رقابت بین‌المللی حرفی برای گفتن داشته باشد. کشور ایران باوجود داشتن ذخایر و منابع‌طبیعی غنی، اگر مجبور به رقابت با شرکت‌های خارجی و بین‌المللی باشد، مطمئنا سریع‌تر به‌سمت هوشمندسازی قدم برمی‌دارد.
سخن پایانی
همان‌طور که گفته شد، معدنکاری هوشمند شامل هوشمندسازی بخش‌های مختلف اکتشاف، استخراج و فرآوری ماده معدنی می‌شود که در کل دنیا نوپاست و هنوز به‌صورت گسترده و فراگیر مورداستفاده قرار نمی‌گیرد.
