۴ ابزار دیجیتالی برای معادن
دنیای معدن: امیررضا شکیب کارشناس ارشد تحقیق و توسعه حوزه معدن- داده و قدرت پردازش و ارتباط، روش‌های تحلیلی و هوشمند، تعامل انسان- ماشین و تغییرات دیجیتالی ۴ ابزاری هستند که انقلاب چهارم صنعتی در حوزه دیجیتال به معدنکاری ارائه می‌کند که افزایش بهره‌‌‌وری یکی از خروجی‌‌‌های آن به شمار می‌رود.
انقلاب دیجیتال، با تمام قابلیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تحول‌ساز خود، فرصت‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بی‌نظیری برای ایجاد ارزش به کسب و کارها ارائه می‌دهد. در صنعت معدن و فلزات، دیجیتال‌‌‌سازی نیرویی است که ماهیت شرکت‌ها و تعامل آنها با کارمندان، جوامع، دولت‌‌‌ها و محیط‌زیست را در هر مرحله از زنجیره ارزش تغییر می‌دهد. از اکتشاف و ارزیابی مواد معدنی، استخراج معادن و فرآوری تا فروش محصولات، دیجیتال‌‌‌سازی خطوط سنتی صنعت را به چالش کشیده و مدل‌‌‌‌‌‌های تجاری گذشته را زیر سوال می‌برد. برای شرکت‌هایی که از دیجیتالی شدن استقبال می‌کنند، تجارتی هوشمندانه و سودآورتر، با امکان تصمیم‌گیری بهتر و افزایش توانمندی کارکنان را نوید می‌دهد. از همه مهم‌تر، هنگامی که تحول دیجیتال به درستی طراحی و اجرا شود، می‌تواند باعث بهبود ایمنی و صرفه‌جویی در اثرات زیست محیطی، کاهش آسیب‌‌‌‌‌‌ها، کاهش انتشار ضایعات و افزایش شفافیت و پایداری شود. از ابتدای شروع انقلاب صنعتی، تغییرات وسیعی در اثر فناوری‌‌‌‌‌‌های جدید در حوزه تولید صورت گرفته است. دنیا تاکنون سه مرحله تغییر را پشت سر گذاشته و در حال حاضر تغییر جدیدی توسط سیستم‌های سایبر-فیزیکی در حال رخ دادن است. فناوری‌‌‌‌‌‌های جدید سبب تغییرات اساسی در زنجیره تامین شده و لزوما کاربرد آنها محدود به یک بخش خاص نمی‌شود. برای مثال از فناوری هوش مصنوعی می‌توان در تمام زنجیره تامین معدن استفاده کرد. به همین ترتیب تکنولوژی واقعیت افزوده همراه با دوقلوی دیجیتال (یک نمایش دیجیتالی از یک جسم فیزیکی)، از جمله ابزار‌‌‌‌‌‌هایی هستند که طراحی و را‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌اندازی پروژه‌‌‌‌‌‌های معدنی را بهبود می‌‌‌بخشند. به کمک فناوری‌‌‌‌‌‌های دیجیتال می‌توان با روش‌های نوین‌‌‌تری، عدم‌قطعیت‌‌‌‌‌‌ها را مدیریت کرد و بهره‌‌‌وری را بهبود داد. این فناوری‌‌‌‌‌‌های کلیدی به سرعت در حال گسترش در صنایع مختلف بوده و می‌توان از آنها در صنعت معدنکاری نیز کمک گرفت. ۴ دسته اصلی این فناوریها به شرح زیر است:
۱-داده، قدرت پردازش و ارتباط
با نصب تعداد زیادی از سنسور‌‌‌‌‌‌هایی که روی اشیای فیزیکی قرار می‌‌‌گیرند، حجم زیادی از داده به‌‌‌دست می‌‌‌آید که از آنها می‌توان جهت بهبود تحلیل‌‌‌‌‌‌ها یا حتی ارتباط بهتر بین اشیا و ماشین‌‌‌آلات مختلف استفاده کرد. این سنسورها را می‌توان با هزینه‌‌‌‌‌‌های نه‌‌‌چندان زیاد نصب کرد. برای مثال با داشتن شبکه‌‌‌ای هوشمند از سنسورها می‌توان برق مصرفی‌میلیون‌‌‌‌‌‌ها خانه را بررسی کرد یا با نصب سنسورها در چاله‌ای عمیق از وجود مشکل یا تغییر ناهنجار در سیستم مطلع شد. معدن نیز حاوی داده از بخش‌‌‌‌‌‌های گوناگونی است که با مدیریت این داده‌‌‌‌‌‌ها می‌توان به تصویری بهتر و دقیق‌‌‌تر از وضعیت معدن و عملیات آن رسید.
۲- روش‌های تحلیلی و هوشمند
پیشرفت در روش‌های تحلیلی از یادگیری ماشین گرفته تا پیشرفت در روش‌های عددی برای یکپارچه‌‌‌سازی داده‌‌‌‌‌‌ها امکان پیش‌بینی از آینده عملیات را فراهم می‌کند. برای مثال شرکت‌های مخابراتی از الگوریتم‌‌‌‌‌‌های هوشمند جهت پیش‌بینی نارضایتی مشتری و مشکلات آنها استفاده می‌کنند. به طور مشابه امور پیچیده معدنی همچون مدلسازی زمین‌‌‌شناسی، برنامه‌‌‌ریزی و تعمیرات و نگهداری پیشگویانه به طور گسترد‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌ای وارد حوزه محاسبات آماری هوشمند و استفاده از الگوریتم‌‌‌‌‌‌های بهینه‌‌‌سازی شده است.
۳- تعامل انسان-ماشین
تلفن‌‌‌‌‌‌های هوشمند و دیگر وسایل از این قبیل، نه تنها ارتباط بین انسانها بلکه ارتباط انسانها با ماشین‌‌‌آلات را نیز تحت‌تاثیر قرار داده است. انسانها جهت مسیریابی، گرفتن تاکسی یا بررسی وضعیت سلامت خود از تلفن‌‌‌‌‌‌های هوشمند خود استفاده می‌کنند. استفاده‌‌‌‌‌‌های مشابهی نیز در حوزه‌‌‌‌‌‌های صنعتی وجود دارد. برای مثال شیشه‌‌‌‌‌‌های هوشمند یا عینک‌‌‌‌‌‌های هوشمند از طریق قابلیت‌‌‌‌‌‌هایی همچون واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی دید خوبی به کارمندان خط تولید یا کارمندان تعمیرات و نگهداری جهت بهبود عملیات‌‌‌‌‌‌ها ارائه می‌کنند. یک نمونه دیگر لباس‌‌‌‌‌‌هایی است که حاوی سنسور‌‌‌‌‌‌های هشداردهنده شرایط خطرناک یا وضعیت فیزیکی خود شخص هستند.
۴- تغییرات دیجیتالی
با پیشرفت در علم روباتیک، قطعات کاملا هوشمند، مفید و مقرون به صرفه‌‌‌ای به بازار عرضه شده است. در بخش تولید در ایالات‌متحده از سال ۱۹۹۰ تاکنون هزینه روبات‌‌‌‌‌‌های صنعتی حدود ۵۰درصد کاهش داشته، در حالی که طی مدت مشابه هزینه مربوط به استخدام کارگران حدود ۸۰درصد افزایش پیدا کرده است. به همین ترتیب فناوری‌‌‌‌‌‌های پیشرفته‌‌‌ای همچون هوش مصنوعی باعث پیشرفته‌‌‌تر شدن روبات‌‌‌‌‌‌ها و گسترش کاربرد آنها در صنایع مختلف شده است. در معدنکاری، استفاده از ابزار‌‌‌‌‌‌هایی همچون ابزار‌‌‌‌‌‌های کنترل از راه دور به سرعت در حال فراگیرشدن بوده و به‌‌‌کارگیری ماشین‌‌‌آلات تماما خودکار در بخش‌‌‌‌‌‌های حفاری، انفجار، بارگیری و حمل‌ونقل در حال توسعه است.
در پایان باید اشاره کرد که هرچند اکنون کاربرد یکسری از فناوریها در معدنکاری حس شده، سرمایه‌گذاری روی آنها در مواردی می‌تواند دیر بازده باشد. موضوعی که شاید به مزاج شماری از مدیران با تفکر رسیدن به سود حداکثری در دوره کوتاه مدیریت خود خوش نیاید. به علاوه موفقیت برای شرکت‌های معدنی لزوما به معنی پذیرش و استفاده فوری از آخرین پلتفرم‌‌‌ها و تکنولوژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها نیست. آنچه حائز اهمیت است تلاش در جهت نهادینه‌‌‌سازی تفکر دیجیتالی در قلب استراتژی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های یک شرکت معدنی است به گونه‌‌‌ای که چارچوب‌‌‌های فکری و تصمیم‌گیری اشخاص متحول شود.
دیدگاهتان را بنویسید