تحقق توسعه در حوزه معدن از طریق هوشمندسازی

لطفا در ابتدا شرکت بیستون کویر را به‌‌صورت مختصر معرفی کنید تا خوانندگان با فعالیت‌‌های شما آشنا شده و در ادامه به مبحث هوشمندسازی در معادن بپردازیم.

شرکت بیستون کویر یزد در سال ۱۳۹۰ تاسیس  شد و با توجه به تخصص موسسان آن، خدماتی را در زمینه فعالیت‌‌های معدن‌کاری طراحی کرده است. موضوع مانیتورینگ و دیسپچینگ عملیات معدن‌کاری به عنوان زمینه کاری شرکت تعریف شده و پس از بررسی‌‌ها در معدن چادرملو اجرایی شد و در حال حاضر حدود ۲۵ معدن بزرگ و کوچک در کشور از خدمات این شرکت استفاده می‌کنند.

تعریف شما از معدن‌کاری هوشمند چیست؟

معدن‌کاری هوشمند فرآیند استفاده از فناوری و اتوماسیون در راستای افزایش بهره‌‌وری و کاهش هزینه‌های معدن‌کاری و همچنین افزایش ایمنی عملیات است. معدن‌کاری هوشمند در حال حاضر یکی از مسائل مطرح و به‌‌روز در سراسر جهان است و شرکت‌‌های فناور و نوآور و همچنین شرکت‌‌های معدنی بسته به شرایط و موقعیتی که در آن واقع شده‌‌اند، تعریف متفاوتی را از آن ارائه کرده‌‌اند. به نظر می‌‌رسد معدن‌کاری هوشمند بیشتر یک مفهوم باشد تا یک پروژه یا محصول مشخص و این دلیل وجود تعاریف مختلف و متفاوت برای آن است. با این توضیح مختصر، اگر بخواهیم تعریفی برای معدن‌کاری هوشمند داشته باشیم، معدن‌کاری هوشمند را می‌توان فرآیند به کارگیری فناوری‌‌های مختلف در تمام سطوح عملیاتی و مدیریتی معدن در نظر گرفت که در سطح عملیات منجر به جمع‌آوری دقیق و صحیح داده‌ها به صورت خودکار شده و باعث می‌شود در سطح مدیریت اطلاعات و گزارش‌های تحلیلی تهیه شده و تصمیم‌گیری‌‌های مبتنی بر اطلاعات برخط و صحیح به دست آید. این مسیر می‌تواند تا هوشمندسازی کامل کلیه فعالیت‌‌ها در بخش‌های عملیاتی و مدیریتی و در نهایت مدیریت و کنترل هوشمند معدن توسعه یابد.

 

مزیت‌‌های معدن‌کاری هوشمند چیست و الزام دولت برای توجه به آن به نظر شما چیست؟

عمده مزیت معدن‌کاری هوشمند را می‌توان ایجاد زیرساخت برای آگاهی دقیق از عملیات معدن‌کاری در نظر گرفت. به این صورت که آگاهی دقیق منجر به شناسایی گلوگاه‌های تولید، بخش‌های قابل توسعه و بهبود، مشکلات فرآیندی و تاثیر عوامل مختلف بر عملیات می‌شود و با شناخت این موارد، امکان ارائه تحلیل‌‌های دقیق و به روز برای تصمیم‌گیران و تصمیم‌‌سازان معدن فراهم می‌شود. بنابراین مسائلی همچون صرفه‌‌جویی در مصرف انرژی، کاهش هزینه‌های عملیاتی به دلیل بهبود عملیات، کاهش توقفات عملیاتی تجهیزات و ماشین‌‌آلات و بهبود ایمنی و تولید در دسترس معدن قرار می‌گیرد. ضمن اینکه معدن‌کاری هوشمند گامی اساسی در راستای تحقق توسعه پایدار در بخش معدن محسوب می‌شود.

درباره بخش دوم سوال ابتدا لازم می‌‌بینم توضیحی درباره عملیات معدن‌کاری داشته باشم. معدن‌کاری یک صنعت بزرگ مقیاس است و حجم عملیات و هزینه‌های عملیاتی بسیار بالایی دارد. همچنین یکی از بخش‌هایی است که با افزایش بهره‌‌وری و تولید، قادر است وابستگی اقتصاد به نفت خام را کاهش دهد. در سال‌های اخیر، تجربه هوشمندسازی در کشور بر اساس گزارش‌های ایمیدرو و اجرای سامانه مانیتورینگ و دیسپچینگ در معدن چادرملو، توانسته است هزینه‌های عملیاتی و تعمیراتی را به صورت چشمگیر کاهش دهد. بنابراین هوشمندسازی معادن می‌تواند منافع کوتاه‌‌مدت و بلندمدتی را برای کشور به همراه داشته باشد و دولت‌ها نیز از این منافع بهره‌‌مند می‌شوند. توسعه فناوری و نوآوری در معادن، افزایش بهره‌‌وری عملیات، افزایش عمر معادن به دلیل کاهش هزینه‌های تولید و در نتیجه اقتصادی شدن ذخایر کم‌عیار، افزایش بهره‌‌وری منابع انرژی و در نتیجه کاهش مصرف آنها، می‌تواند انگیزه دولت برای توجه کافی به هوشمندسازی در معادن باشد. ایمنی پرسنل و کاهش منابع انسانی در بخش‌های عملیاتی استخراج و فرآوری معادن که جزو مشاغل سخت و زیان‌آور محسوب شده و باعث تهدید سلامت کوتاه‌مدت و بلندمدت نیروی انسانی می‌شود، نیز از مزایای مهم پرداختن به معدن‌کاری هوشمند محسوب می‌شود.

معدن‌کاری هوشمند چه تاثیری بر بهره‌‌وری معادن دارد؟

معدن‌کاری هوشمند با استفاده از فناوری اطلاعات، سخت‌افزار و نرم‌‌افزار و از طریق پایش، برنامه‌‌ریزی و بهینه‌‌سازی عملیات، به کاهش زمان‌های توقف و افزایش بهره‌‌وری کمک می‌کند. همچنین موانع و مشکلات ممکن در مسیر تولید که می‌تواند ناشی از مسائل مرتبط با ایمنی عملیات باشد از طریق این فناوری مرتفع می‌شود. در مجموع، به دلیل بهره‌‌گیری از اتوماسیون در کلیه فعالیت‌‌های معدن‌کاری و نیز تصمیم‌گیری، برنامه‌‌ریزی و کنترل بر اساس داده‌ها و تحلیل‌‌های مبتنی بر این داده‌ها، بهره‌‌وری انواع منابع اعم از نیروی انسانی، ماشین‌‌آلات و تجهیزات، مواد معدنی، انواع حامل‌‌های انرژی و آب به ویژه در حوزه استخراج و فرآوری افزایش چشمگیری

خواهد داشت.

به نظر شما ارتباط بین معدن و دانشگاه می‌تواند در تقویت معدن‌کاری هوشمند در کشور موثر باشد؟

در معماری سیستم‌‌های هوشمند معدن‌کاری، تکیه بر مباحث علمی و نظری اهمیت بالایی دارد، لذا ارتباط بین دانشگاه و صنعت در راه‌‌اندازی و پیشرفت این فناوری یک ضرورت است. معدن‌کاری هوشمند مفهومی است که انواع رشته‌های دانشگاهی در زمینه‌های مختلف فنی مهندسی، مدیریت و علوم انسانی را درگیر می‌کند. توسعه و تجاری‌‌سازی فناوری‌‌های معدن‌کاری به گونه‌‌ای که با شتاب توسعه فناوری جهانی همگام باشد، نیاز به بهره‌‌گیری از رویکرد نوآوری باز در معادن دارد که این امر خود مستلزم ارتباط گسترده و هدفمند با نهادهای مولد دانش و فناوری شامل دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی، شرکت‌‌های دانش‌‌بنیان و پارک‌‌های علم و فناوری است. راه‌‌اندازی مراکز نوآوری در معادن با همکاری این نهادها می‌تواند ضمن هموار کردن مسیر تبدیل دانش به فناوری، به برطرف کردن نیازهای فناورانه متعددی که پایه معدن‌کاری هوشمند محسوب می‌شود، کمک کند.

وضعیت ایران را در زمینه معدن‌کاری هوشمند چگونه ارزیابی می‌کنید؟

 مسیر جدید توسعه بخش معدن و صنایع معدنی در ایران از وضعیت مطلوبی برخوردار نبوده و متاسفانه جز در مواردی معدود در چند مجموعه صنعتی بزرگ، فراگیری چندانی در کشور ندارد‌‌. به این سوال از دو منظر می‌توان پاسخ گفت: اولا در زنجیره معدن و صنایع معدنی از مرحله شناسایی و اکتشاف تا فرآوری و صنایع پایین‌‌دستی، هوشمندسازی صرفا تا حدی در بخش‌هایی از فعالیت‌‌های استخراج و فرآوری عملیاتی شده و سایر حوزه‌ها همچنان مغفول مانده است. ثانیا اگر سطوح مختلف هوشمندسازی را از جمع‌آوری، پایش و توصیف هوشمند داده‌ها؛ تا تحلیل داده‌ها و پیش‌‌بینی؛ تجویز، تصمیم‌گیری و راهکارهای هوشمند؛ عملیات هوشمند و نهایتا مدیریت و کنترل هوشمند تعریف کنیم، عمده فعالیت‌‌های انجام شده تاکنون بیشتر بر سطح اول یعنی جمع‌آوری، پایش و توصیف هوشمند داده‌ها متمرکز بوده که همین هم هنوز تا دستیابی به بلوغ فاصله زیادی دارد. برای مثال سامانه شرکت بیستون کویر یزد در سطح اول هوشمندسازی عمده عملیات استخراج معادن را پوشش داده است. همچنین در صورت ورود معادن به بحث هوشمندسازی، لازم است کسب‌و‌کارهایی برای ارائه خدمات در این حوزه از آموزش و مشاوره تا نوآوری و تحقیق و توسعه شکل بگیرند. متاسفانه معادن کشور ما با دیدگاه‌های روز دنیا فاصله بسیار زیادی دارند و مطالعه دولت و عموم جامعه از معادن هم هنوز به گونه‌‌ای نیست که انگیزه‌های کافی در مدیران معادن و صنایع معدنی برای پیاده‌‌سازی کامل معادن هوشمند فراهم باشد.

 در زمینه معدن‌کاری هوشمند در ایران چه اقداماتی انجام یا چه محصولاتی تولید شده؟

سیستم پایش عملیات معدنی و تخصیص و گسیل ناوگان عملیاتی معدن توسط شرکت‌‌های دانش‌‌بنیان داخلی تولید شده و در چند واحد صنعتی و معدنی در حال استفاده است. این سیستم از مرحله حفاری تا انباشتگاه‌ها در موضوعاتی مانند پایش و کنترل عملیات، تصمیم‌‌سازی و برنامه‌‌ریزی عملیات آینده مورد استفاده قرار می‌گیرد. پایش و کنترل عملیات حفاری‌‌های معدنی، مانیتورینگ عملیات خرج‌‌گذاری (مواد ناریه)، نظارت و کنترل فرآیند بارگیری و حمل، پایش واحدهای خردایش و انباشت از جمله راهکارهای موجود در این سیستم‌‌ها است. بقیه فعالیت‌‌های انجام‌شده صرفا در حد مطالعاتی بوده است.

به نظر شما چرا معدن‌کاری هوشمند در ایران مهجور مانده است؟

عدم حمایت از واحدهای تحقیق و توسعه و اجرای این سیستم در کشور از موانع اصلی گسترش معدن‌کاری هوشمند است به‌طوری که در اکثر موارد، سیاست‌های حمایتی مناسبی در این زمینه وضع نشده یا سیاست‌های موجود به درستی اجرا نمی‌شود. عدم خواست و باور جدی دولت و جامعه از معادن برای افزایش بهره‌‌وری انواع منابع نیز باعث می‌شود مدیران نسبت به این مقوله احساس نیاز نکنند. ابزار دولت سیاستگذاری تشویقی و تنبیهی است. در تمام دنیا دولت‌ها از این ابزار به خوبی استفاده می‌کنند اما در ایران متاسفانه نگاه دولت نیز به معادن و صنایع معدنی با نگاه روز دنیا فاصله زیادی دارد و در نتیجه اقدامات سیاستی جدی برای حمایت از این موضوع دیده نمی‌شود. دولت باید کمک کند فرهنگ خودباوری و حمایت از تولیدات داخلی نهادینه شود.

چه راهکارهایی برای بهبود وضعیت معدن‌کاری هوشمند در کشور پیشنهاد می‌کنید؟

وضع سیاست‌های حمایتی از تولیدهای معدن‌کاری هوشمند داخلی و سیاست‌های حمایتی از به‌‌کارگیری این سیستم‌‌ها در عملیات معدن‌کاری، نظارت بر اجرای سیاست‌های حمایتی، فرهنگ‌‌سازی در زمینه استفاده از تولیدات داخلی در این زمینه، پرورش و تربیت نیروهای متخصص در زمینه تولید محصولات نرم‌‌افزاری و سخت‌افزاری از مواردی است که می‌تواند بسیار موثر باشد. دولت باید همزمان سیاست‌های تشویقی برای افزایش تقاضای هوشمندسازی در معادن و در عین حال سیاست‌های محدود‌کننده در صورت عدم توجه به این سیستم‌‌ها را طراحی کند و به اجرا گذارد. همچنین تبدیل معدن‌کاری هوشمند به عنوان پایه دستیابی به توسعه پایدار در حوزه معادن به یک مطالبه عمومی جامعه، فشار را بر معادن افزایش خواهد داد. اقدام دیگر، حمایت هدفمند از توسعه شرکت‌‌های دانش‌‌بنیان فعال در این حوزه مانند شرکت بیستون کویر یزد است که سال‌هاست با وجود موانع و بی‌‌توجهی‌‌ها، برای توسعه این سیستم‌‌ها هزینه می‌کنند.

وضعیت معدن‌کاری هوشمند در دنیا و فاصله ایران با دنیا در این زمینه چگونه است؟

معدن‌کاری هوشمند در سطح جهانی توسعه چشمگیری داشته است، به‌طوری که هم‌‌اکنون شاهد عملیات معدن‌کاری خودکار در کشورهای پیشرو همانند استرالیا، کانادا، سوئد و ... هستیم. در برخی موارد مانند شرکت ریوتینتو طرح معدن کاملا هوشمند در حال اجرا است و آنها در سطح پنجم هوشمندسازی یعنی مدیریت و کنترل هوشمند فعالیت می‌کنند. حتی موضوع معدن سبز در راستای توسعه پایدار در دنیا شکل گرفته که نتیجه گره خوردن خواست اجتماعی و زیست‌‌محیطی دولت‌ها و جوامع با اقتصاد معادن و صنایع معدنی است. اما همان‌طور که ذکر شد در کشور ما این سیستم‌‌ها پیشرفت چندانی نداشته و محدود به استفاده از تعداد معدودی از راهکارهای پایش و کنترل هوشمند عملیات در برخی سایت‌‌های معدنی بزرگ می‌شود.

معدن‌کاری هوشمند چه فرصت‌‌هایی را برای توسعه در اختیار معادن قرار می‌دهد؟

افزایش تولید با هزینه‌های کمتر و ایمنی بیشتر از فرصت‌‌های در دسترس این فناوری است. در بلندمدت نیز می‌توان اتوماسیون کامل در استخراج و بهره‌‌برداری از معادن را متصور بود. ورود به سطوح بالاتر هوشمندسازی منجر به کاهش هزینه‌ها و سودآوری قابل توجه در معادن می‌شود که می‌تواند صرف توسعه هر چه بیشتر معادن، ارتقای هر چه بیشتر فناوری و ورود به فعالیت‌‌های توسعه جدید شود.

هوشمندسازی معادن در چه حوزه‌هایی در اولویت است؟

معادن کشور در شرایط فعلی، با مشکلات و مسائلی در زمینه‌های مختلف مواجه هستند که از جمله آنها، می‌توان به ماشین‌‌آلات فرسوده، کنترل عیار، افزایش عمق مواد معدنی و کاهش عیار اشاره کرد. مبحث بسیار مهم دیگر در معادن، آب و انرژی است و این بخش نیز نیازمند توجه جدی است. به نظر می‌‌رسد با توجه به نقش هوشمندسازی در افزایش بهره‌‌وری، به‌‌کارگیری آن در بخش ماشین‌‌آلات برای بهبود بهره‌‌وری سرمایه، عملیات، آب و انرژی برای کاهش مصرف، و ایمنی برای افزایش سلامت و بهره‌‌وری نیروی انسانی، زمینه‌های دارای اولویت باشند.دنیای اقتصاد