فرهنگ معدن‏‌کاری هوشمند؛ یک ضرورت

با وجود تمام مشکلات موجود بر سر راه معدن‌‌کاری هوشمند در ایران، معدن مس سرچشمه در یک تصمیم تاریخی که مسیر معدن‌‌کاری بزرگ مقیاس را با ادبیات پیشین در پیش بگیرد یا به روش هوشمندسازی پیش برود، مسیر دیجیتال شدن را در پیش گرفته و در این راستا اقداماتی انجام داده است.

رتبه ذخایر مس ایران در حال ارتقاست

به گزارش «دنیای اقتصاد»؛ سیدهادی حسینی مدیر آزمایشگاه ماشین‌‌آلات معدنی دانشگاه صنعتی اصفهان و مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه درباره اقدامات موفق انجام‌‌شده معدن‌کاری هوشمند در مس سرچشمه عنوان کرد: معدن مس سرچشمه درصدد است که در یک برنامه توسعه میان‌‌مدت وضعیت استخراج مواد معدنی خود را به حدود ۵۰ میلیون تن در سال برساند و به گونه‌‌ای برنامه‌‌ریزی کرده است که به آرامی و طی سه سال آینده به این هدف دسترسی پیدا کند. این هدف در مقیاس معدن‌‌کاری کشور و حتی معدن‌‌کاری بین‌المللی ظرفیت به نسبت بالایی به‌‌شمار می‌‌رود، با توجه به اینکه در دنیا استخراج بین ۷۰ تا ۸۰ میلیون تن در سال در حال انجام است، بنابراین ظرفیت به نسبت بالایی در مقیاس جهانی به‌‌شمار می‌‌رود و رتبه ذخایر مس ایران را تا رتبه هفتم تا هشتم در دنیا بالا خواهد برد؛ این در حالی است که هم‌‌اکنون در رتبه سیزدهم و چهاردهم؛ این رتبه در نوسان است.

تصمیم‌گیری تاریخی برای هوشمندسازی

حسینی در ادامه خاطرنشان کرد: در حاشیه این هدف‌‌گذاری که انجام شده است، به یک تصمیم‌گیری نیازمند بوده‌‌ایم که این تصمیم‌ تاریخی در معدن مس سرچشمه گرفته شد. همواره تصمیم بر این دو‌راهی بوده است که آیا معدن‌‌کاری مکانیزه بزرگ‌مقیاس انجام بگیرد با همان روشی که ۴۵ سال پیش سابقه آن را داشته‌‌ایم. یا اینکه به سمت معدن‌‌کاری هوشمند و اتومات پیش برویم. البته در نهایت تصمیم بر این اساس گرفته شده که به سمت معدن‌‌کاری هوشمند با رویکرد معدن‌‌کاری نسل چهارم پیش برویم.

وی با اشاره به مواردی که در زمینه هوشمندسازی معادن باید در نظر گرفته شود، گفت: هوشمندسازی و ورود به عرصه‌های معدن‌‌کاری دیجیتال باید نسخه محلی و نمونه موردی خاص خودش را داشته باشد. بنابراین هر شرکت معدنی بزرگ در دنیا برداشت‌‌های کاملا حرفه‌‌ای را در راستای اهداف تولید، محل جغرافیایی و همچنین مشتریان خود اتخاذ می‌کند.

اهداف معدن‌‌کاری هوشمند

مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه در ادامه خاطرنشان کرد: آنچه در مس سرچشمه روی داده با چند هدف در زمینه هوشمندسازی اتفاق افتاده است؛ نخستین هدف افزایش قابلیت دسترسی ناوگان به‌‌شمار می‌‌رود. از هوشمند‌‌سازی در مس سرچشمه به‌‌ دنبال این هدف هستیم که ناوگان این معدن دیر به دیر خراب شود یا فاصله بین خرابی‌‌ها افزایش پیدا کند تا بتوانیم ناوگان بیشتری را در دسترس داشته باشیم. افزایش بهره‌‌وری ناوگان جزو اهداف بعدی ما به‌‌شمار می‌‌رود. به این معنی که زمانی که (بخشی از) ناوگان خراب می‌شوند بتوانیم از آن حداکثر استفاده را داشته باشیم. همچنین زمان‌های تاخیر و انتظار در زمان استخراج به حداقل برسد. با این اقدامات، روند کارها با سرعت بیشتری همراه خواهد شد. هم‌‌اکنون بین ۱۷ تا ۱۸ ساعت استخراج در یک معدن سه شفیت داریم که با هوشمندسازی می‌توان تا ۲۳ ساعت از ماشین‌‌آلات در روز استفاده مفید برد.

حسینی در ادامه گفت‌‌: هدف دیگر ما در زمینه هوشمندسازی، ارتقای سطح ایمنی است که این هدف جزو اهداف آرمانی شرکت‌‌ها به‌‌شمار می‌‌رود. در نهایت کاهش هزینه‌های عملیاتی هدف دیگر هوشمندسازی معدن مس سرچشمه به‌‌شمار می‌‌رود تا بتوانیم با سرمایه مشخص تولید بیشتری داشته باشیم.

وی افزود‌‌: هدف دیگر ما در هوشمندسازی که به عنوان اهداف ثانویه مطرح است، این موضوع است که بتوانیم تجهیزاتی را فراهم آوریم که با فناوری‌‌های پیشرفته سازگاری داشته و ماشین‌‌آلات خریداری‌‌شده، فعالیت‌‌ها را با فناوری‌‌های به‌‌روزتر انجام بدهند.

هوشمندسازی نیازمند زیرساخت

مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه در ادامه تاکید کرد: هیچ هوشمندسازی در هیچ معدنی به بار نمی‌‌نشیند، مگر اینکه داده‌های کافی و مفید به انداره کافی در اختیار داشته باشیم. اهدافی در معدن و کارخانه مس سرچشمه ترسیم شده که نیازمند داده‌های وسیع است که بتوان از داده در آنالیز و تحلیل آنها استفاده کرد. یعنی داده تبدیل به اطلاعات و اطلاعات پس از سال‌ها تبدیل به دانش شود. این یک فرآیند مشخص‌‌شده در دنیاست؛ بنابراین برای ورود به عرصه هوشمندسازی در هر معدنی نخست باید زیرساخت‌‌های آن را ایجاد کرد.

گام‌‌شماری پروژه‌های هوشمندسازی در مس سرچشمه

حسینی در ادامه درباره پروژه‌های هوشمندسازی در مس سرچشمه عنوان کرد: نخستین پروژه هوشمندسازی در سال ۱۳۹۸ به‌‌صورت محدود و با یک هدف مشکل‌‌محور تعریف شد که سبب افزایش بهره‌‌وری می‌شد. عنوان این سامانه،  سامانه هوشمند و پایش بهره‌‌وری ناوگان بود که روی تمام ناوگان نصب شد. در سال ۱۳۹۹ مطالعات مدون به عنوان مطالعات امکان‌‌سنجی و پیاده‌‌سازی فناوری اتوماسیون در عملیات استخراج معدن سرچشمه آغاز شد.

در سال ۱۴۰۰ با ادامه پروژه قبلی، دومین پروژه در بخش هوشمندسازی در بخش معدن طراحی شد. این پروژه با نتیجه بسیار خوب سال گذشته انجام شد و در مبنای یک بستر هوشمند نصب و راه‌‌اندازی می‌شود. در سال ۱۴۰۱ سومین پروژه هوشمندسازی در بخش ناوگان و استخراج آغاز شده و فاز طراحی آن تمام شده است.

تشریح سامانه‌های هوشمند

وی در ادامه با تشریح سامانه‌های هوشمندی که در مس سرچشمه طراحی و اجرا شده است، گفت: سامانه هوشمند بهره‌‌وری ناوگان یک سامانه الکترونیکی است که (با استفاده از سعی و خطا)؛ بیش از ۹ فناوری در معدن مورد آزمایش قرار گرفت. هدف از این سامانه این بود که بدانیم شاول‌‌ها چند واحد مفید در ساعت هر روز بارگیری می‌کنند تا بتوانیم از روی این داده‌ها به اطلاعات مناسب در این زمینه دست پیدا کنیم. میانگین بهره‌‌وری کل ناوگان شاول در هر روز قابل محاسبه و دسترسی است که در این فضاها می‌توان شاهد افت‌‌های بهره‌‌وری بود یا نوسان بهره‌‌وری در روزهای سرد و بارانی را می‌توان دید؛ یعنی تمام نوسان بهره‌‌وری قابل مشاهده است. نتیجه‌‌گیری می‌شود که بهره‌‌وری ناوگان شاول ما در معدن هیچ روزی بالای ۵۰ درصد نیست، اما یک نشانه بزرگ به‌‌شمار می‌‌رود که بیش از پیش باید به سمت افزایش بهره‌‌وری پیش رفت.۱۳ درصد اوقات ناوگان مس سرچشمه از بهترین معدن مس دنیا بهتر کار می‌کند. اما در ۷۸ درصد روزها این توانایی را از دست می‌دهد. بنابراین با این ۱۳ درصد به این نتیجه رسیدم که اگر بتوانیم از معدن تا کارخانه با سایر واحدها ارتباط درستی بگیریم، توانایی دسترسی بهره‌‌وری روزانه بالای ۸۵ درصد اتفاق خواهد افتاد.

وی در ادامه توضیح داد: سامانه دوم، سامانه هوشمند کاهش وضعیت استقرار شاول‌‌هاست. وقتی یک شاول بزرگ معدن از دست می‌‌رود، رقم برجسته‌ای از تولید از دست می‌‌رود. در این زمینه سامانه‌‌ای در زمینه شاول‌‌ها طراحی و نصب شد.

نقشه راه معدن‌‌کاری هوشمند

مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه همچنین در ادامه درباره تهیه نقشه راه نیز خاطرنشان کرد: با استفاده از تجربه شرکت‌‌های موفق در دنیا ۱۰ شاخص تعریف کردیم که معدن‌‌کاری هوشمند مجهز به نقشه راه شود. مهم‌ترین موضوع این است که آیا معدن‌‌کاری دیجیتال در ایران زیرساخت‌‌های لازم را دارد یا خیر.

معدن‌‌کاری در مقیاس هوشمند یک فرهنگ است

مدیر آزمایشگاه ماشین‌‌آلات معدنی دانشگاه صنعتی اصفهان معتقد است: نگاه متفاوت به مقوله دیجیتالی شدن، عمده مشکل ورود به رویکرد هوشمندسازی در معدن‌‌کاری به‌‌شمار می‌‌رود و برای رفع این مشکل باید چاره‌‌ای اندیشید.

حسینی افزود: درصورتی می‌توان به معدن‌‌کاری دیجیتال رسید و با تمام محدودیت‌‌ها و مشکلات به آن فکر کرد که در وهله نخست باید بپذیریم معدن‌‌کاری در مقیاس هوشمند یک فرهنگ است. مانند کشور پرو که صاحب هیچ‌‌گونه فناوری نیست، اما مجهز به معدن‌‌کاری مدرن شده است.

 وی در ادامه با اشاره به اینکه اتوماسیون تنها یک ابزار نیست، خاطرنشان کرد: اتوماسیون یک فرهنگ است که باید در استفاده از آن در بین بخش‌های مختلف صنعتی و معدنی پذیرفته شود.

حسینی با اشاره به این موضوع که بسیاری از مدیران نسبت به تغییرات ابزار و تجهیزات، مقاومتی از خود نشان نمی‌دهند، تصریح کرد: مدیران در زمینه ورود فناوری به این حوزه، از خود مقاومت نشان می‌دهند، این درحالی است که همه می‌‌دانیم تا دو سال آینده باید در برابر هوشمندسازی کوتاه آمد، به همین دلیل ناچار هستیم دید خود را از ابزاری بودن به هوشمندسازی تغییر دهیم و هوشمندسازی چه بخواهیم چه نخواهیم وارد بخش صنعت و معدن خواهد شد. وی در بخش دیگر سخنان خود یکی از شرایط ورود به هوشمندسازی را تشکیل کنسرسیوم اعلام و عنوان کرد: اگر هر شرکت دانش‌‌بنیانی ادعا کند که به تنهایی می‌تواند هوشمندسازی در معادن را عملیاتی کند، سخن بیهوده‌‌ای است، چراکه هوشمندسازی امری چندوجهی است و نیاز به تشکیل کنسرسیوم دارد و هر گروهی می‌تواند یک بخش از آن را اجرا و عملیاتی کند.

چالش‌‌های پیش‌‌رو

مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه در ادامه با اشاره به چالش‌‌های پیش‌‌رو در عرصه معدن‌‌کاری هوشمند در معدن مس سرچشمه عنوان کرد: دو چالش عمده در زمینه معدن‌‌کاری هوشمند در معادن مس وجود دارد که یکی یکپارچه‌‌سازی زنجیره تولید در زنجیره مس است. نمی‌توان از یک کارخانه سنتی یا معدن سنتی خوراک تهیه کرد و پس از آن ادامه راه را با هوشمندسازی پیش رفت. بنابراین تمام زنجیره باید به همدیگر وصل باشند، اما تمام بخش‌ها باید به صورت جداگانه هوشمند شوند و با یکدیگر در تعامل هوشمندانه قرار بگیرند. حسینی در ادامه خاطرنشان کرد: سیستم‌‌های مختلف در بخش‌های متفاوت باید با یکدیگر در تعامل باشند. وی همچنین یادآور شد: تدوین پروتکل‌‌های اداری و مالکیت مشترک داده‌ها نیز موضوع مهمی به‌‌شمار می‌‌رود. درباره داده‌های هوشمندسازی با پروتکل خاص، باید مالکیت آنها مشخص شود. مشاور امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه در پایان یادآور شد: عدم ایجاد داده‌های کلان مشکل دیگری است. داده‌های کلان را باید به سمت داده‌های هوشمند پیش برد. این داده‌های کلان با ابزارهای هوشمند قابل حل است. موضوع امنیت داده‌ها نیز مطرح است و باید به آن توجه کرد. حسینی افزود: تحریم‌ها مشکل دیگری است که سبب رخوت شرکت‌‌ها شده است.