بازوی پژوهشی اتاق ایران، روند هوشمندسازی معدن‌کاری را بررسی کرد
سه روند اتصال فناوری به معادن
اکنون بسیاری از معادن تلاش می‌کنند تا تحولی معنادار و پایدار در فرآیند خود ایجاد کنند اما چون فاقد دید واقعی و درک موقعیت فناورانه خود هستند، توان کافی برای پاسخگویی به نیاز جامعه هدف و شناسایی فرصت‌ها را ندارند. همه این‌‌‌‌‌‌‌ها، در شرایطی است که هزینه فناوری دیجیتال در حال کاهش است و راهحلهای فناورانه در حال آزمایش و گسترش در صنعت هستند. همه این گزاره‌‌‌‌‌‌‌ها در کنار هم نشان می‌دهد که زمانی بهتر از زمان حاضر، برای کشف استخراج هوشمند و تمرکز بر ارزش وجود ندارد.
بر اساس گزارش مکنزی و نظرسنجی دیلویت از صاحبان معادن، دیجیتالی‌شدن فرآیند معدن به‌معنای توانایی متفاوت دیدن، متفاوت فکر کردن و انجام عملیات متفاوت است. نظر به رشد فناوری و درک نیاز آن در کشور، مهم‌ترین اقدام دولت باید تخصیص ردیف بودجه مشخص به فعالیت‌های پژوهشی در بخش صنایع و معادن باشد. همان‌طور که در متن قانون معادن مصوب مجلس شورای‌اسلامی، ۱۵درصد از حقوق معادن باید در راستای آبادانی محله بومی معدوم صرف شود، بخشی از درآمد معادن باید صرف R&D و حمایت از بخش‌خصوصی صنایع مرتبط شود. حمایت از بخش‌خصوصی در معدن به این جهت حائزاهمیت است که نگاه دولت به معدن، عمدتا خام‌‌‌‌‌‌‌فروشی و تامین بودجه‌است، اما اگر ورود نهادهای خصوصی به معدن تسهیل و حمایت از آنها صورت گیرد، بر اساس نظریات اقتصادی بنگاه‌ها به جهت کسب سود بیشینه، ورود فناوری به معدن را سرعت می‌‌‌‌‌‌‌بخشد و کشور علاوه‌بر ارتقای جایگاه، در آینده معدن نیز نقش مهمی خواهد داشت.
از سوی دیگر، ارتباط صنعت و دانشگاه ابعاد علمی و اجرایی صنعت را قدرت می‌‌‌‌‌‌‌بخشد. سیاست‌های نوآوری در ایران، به‌جای آنکه بنگاه‌محور باشند، دانشگاه محورند. به‌عنوان نمونه، چین و سایر کشورهای درحال توسعه با رشد سریع، بر ترکیب اقتصاد و دانش تمرکز داشته‌‌‌‌‌‌‌اند. توسعه شرکت‌های زایشی و ارتقای وضعیت همکاری‌های فناورانه با شرکت‌های خارجی و همچنین برنامه‌های ارتقای تحقیق و توسعه شرکتی، گام‌‌‌‌‌‌‌های آغازین بوده‌است که اتفاقا به‌منظور تعمیق و درونی‌‌‌‌‌‌‌سازی آن به دانشگاه‌‌‌‌‌‌‌ها توجه شده‌است. همچنین دقیق‌شدن در سیاست‌های نوآوری چین، نشان می‌دهد که نوآوری را نمی‌توان از طریق سیاست‌های صرف علم و فناوری توسعه داد.
آنچه در سال‌های گذشته در کشور تجربه‌شده، جدایی نسبی بازیگران عرصه علم و فناوری از سایر بازیگران به‌ویژه بنگاه‌های بزرگ صنعتی و تولیدی بوده‌است، درحالی‌که تجربه‌‌‌‌‌‌‌های جهانی نشان می‌دهد نوآوری از طریق سیاست‌های صنعتی و اقتصادی تقویت و تسهیل می‌شود. با توجه به اینکه رشد معدن علت و معلول رشد صنایع است، توجه ویژه دولت و نهادهای حاکمیتی، باید به این سمت معطوف شده و در کنار توسعه و آبادانی کشور از درآمدهای حاصله به توسعه معدن نیز پرداخته شود. اگر کشور در دام بی‌‌‌‌‌‌‌توجهی به بهرهوری و خام‌‌‌‌‌‌‌فروشی معادن گرفتار شود، به‌نوعی دچار نفرین منابع شده‌است. البته این نفرین را پایانی جز ورود فناوری و افزایش بهرهوری نیست. در غیر این‌صورت معادن ایران، مزیت رقابتی خود را در بازارهای جهانی از دست می‌دهند. هزینه اکتشاف و فرآوری ماده‌معدنی برای ایران درست در زمانی گران محاسبه می‌شود که کشورهای دیگر با استفاده از فناوری‌های به‌روز، هزینهها و در نتیجه قیمت تمام‌شده خود را در بازارهای جهانی کاهش داده‌اند.
روند اول؛ آینده استخراج هوشمند
استخراج هوشمند به‌دنبال ایجاد یک فرآیند سازمانی هوشمند است و هدف آن تنها ایجاد یک معدن هوشمند نیست. استخراج هوشمند بر نحوه تصمیم‌گیری مهارت‌های موردنیاز، نحوه تعامل با نیروی کار و نحوه استفاده بهینه از منابع تاثیر می‌گذارد. به‌طور کلی سه مورد را می‌توان به‌عنوان نقشه‌راه توسعه هوشمند عنوان کرد. این سه مورد عبارتند از: تغییر مرحله‌ای در عملکرد عملیاتی از رویکرد سنتی به هوشمند با استفاده از فناوری‌های جدید، مدیریت بهینه منابع و به‌کارگیری مهارت‌های مناسب و انتخاب شراکت‌‌‌‌‌‌‌های متحدانه در حمایت از روش‌های جدید کار. ایده اصلی استخراج هوشمند این است که در کنار ورود فناوری به معدن، بهینهسازی منابع و نهادها نیز باید صورت بگیرد. آنچه به‌عنوان نهاده ورودی به معدن شناخته می‌شود، نیازمند معنای دوباره است.
دلیل این مدعا نیز چنین است که هزینه‌هایی مانند انرژی در اقتصاد به‌عنوان یک هزینه با روند ثابتی درنظر گرفته می‌شود، ممکن است از دید بهره‌ور جا بماند، حال آنکه معنای نهاده به‌عنوان ورودی به صنعت، در ادبیات استخراج هوشمند بسیار گسترده‌تر است. نهاده، شامل هر آن چیزی است که برای آن هزینه و زمان صرف می‌شود. تفاوت این معنا با معنای سنتی در هزینه زمان است. استخراج هوشمند به‌نوعی، استخراج فناوری هدفمند است. به کمک استخراج هوشمند، مدیریت منابعی مانند انرژی، نیروی کار، تجهیزات و زیرساخت به‌عنوان هزینه متغیر ممکن و قابل‌کنترل خواهد شد. به‌عنوان نمونه با رویکرد استفاده از فناوری‌های جدید و با کنترل دقیق مصرف انرژی در معدن، می‌توان سیستمهای نقاله را یکپارچه و عملکرد زنجیره ارزش را بهینه کرد، بنابراین انرژی به یک پارامتر ورودی به صنعت تبدیل می‌شود که مشمول تخصیص منابع مشابه‌کارمندان و مواد اولیه است. بهینهسازی این منبع متغیر در سراسر زنجیره ارزش باعث بهبود پایداری و کاهش مصرف آب و برق و به‌مراتب کاهش هزینه و افزایش سودآوری خواهد شد.
روند دوم؛ تحول دیجیتال در اعماق زمین
اکنون پس از درک آنکه استفاده فناوری در معدن جای گرفته در دل استخراج هوشمند است، باید نگاهی به تحول دیجیتال در این عرصه داشت. سوال اصلی در اینجا این است که چگونه فناوری جدید می‌تواند نگاه ما به استخراج را تغییر دهد؟ اساسا فناوری‌های جدید چگونه عمل می‌کنند؟ پاسخ به سوالات تحولات فناوری را می‌توان در چند سرفصل توضیح داد.
تجسم داده‌های مکانی: به لطف داده‌های مکانی، معدن‌کاری یک تغییر هیجان‌انگیز را تجربه می‌کند و داده‌های مکانی جزئی‌تر و واضح‌تر از همیشه می‌شوند. مدل‌سازی سه‌بعدی، تصوری قابل‌مشاهده و زندگی‌مانند با درک عمق ایجاد می‌کند که به مغز انسان اجازه می‌دهد مسائل پیچیده مرتبط به هم را درک و با آنها ارتباط برقرار کند. مدل‌سازی سه‌بعدی از شرکت‌ها با تصویرسازی مجدد معدن به‌طور کارآمدتر پشتیبانی می‌کند. همچنین واقعیت‌مجازی، یک محیط نرم‌افزاری مصنوعی است که از داده‌های واقعی استفاده می‌کند. محیط‌مجازی افراد را در یک محیط سه‌بعدی ایجادشده توسط کاربر غوطه‌ور می‌کند. واقعیت‌مجازی جلوه بهتری ارائه می‌دهد تا به معدن‌کاران کمک کند. این کمک را هم بدون حضور در میدان تجربه کنند که کار در معدن یا برنامه‌ریزی برای معدن جدید چگونه است.
یکی دیگر از ابزار تحولات فناوری، واقعیت‌افزوده، به‌معنای یک تجسم دیجیتال بر روی یک محیط دنیای‌واقعی است. واقعیت‌افزوده این کار را با تقویت میدان بینایی کاربر با ورودی‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری مانند صدا، ویدئو، برنامه‌ها و گرافیک انجام می‌دهد. معدن‌کاران از واقعیت‌افزوده برای آموزش با استفاده از شبیه‌سازهای مجازی استفاده می‌کنند که به صنعت کمک می‌کند و هزینه‌های تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش می‌دهد. با استفاده موثر از فناوری جدید مانند داده‌های مکانی، صنعت معدن با کاهش هزینه و تسلط سالم بر محیط‌زیست، درک صحیحی از معادن به‌دست می‌آورد. صنعت معدن به‌طور پیوسته به سمت آینده‌‌‌‌‌‌‌ای در حال حرکت است که در آن امکان ساخت و ترسیم ساختمان‌های کارخانه‌‌‌‌‌‌‌های معادن و تمامی زیرساخت‌های مرتبط حتی قبل از ایجاد و استخراج یک معدن وجود داشته باشد.
سیستمهای اطلاعات جغرافیایی: سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، یک ابزار جدایی‌ناپذیر هستند که اجازه می‌دهند نگاه عمیق‌‌‌‌‌‌‌تری به چگونگی تاثیر روابط جغرافیایی بر جهان اطراف داشته باشیم و با کمک GIS ماینرها قادر به حل مسائلی هستند که داشتن دسترسی به مکان و اطلاعات آن حیاتی است. داده‌های جغرافیایی، مکان، اندازه و شکل یک شی را نشان می‌دهند. با تجسم این نوع داده‌ها ماینرها بینش بیشتری نسبت به سیستم ارائه‌شده یا محیط معدن به‌دست می‌‌‌‌‌‌‌آورند. سیستمهای اطلاعات جغرافیایی برای به‌دست آوردن اطلاعات در مورد موارد اکتشاف مواد معدنی، تحلیل داده‌های ژئوشیمیایی و هیدرولوژیکی استفاده می‌شود.
هوش مصنوعی: هوش مصنوعی، اکنون رهبری تصمیم‌گیری در شرکت‌های بینش‌محور را بر عهده دارد. آنها از داده‌های هوشمند و یادگیری ماشینی برای بهبود کارآیی، عملیاتی ایمنی معدن و گردش کار تولید استفاده می‌کنند. پیاده‌سازی فناوری هوش مصنوعی، داده‌های روزانه را در نیمی از زمانی‌که قبلا در این زمینه استفاده می‌شد، تولید می‌کند. معدن به‌سرعت در حال تکامل است، بنابراین یادگیری ماشین و هوش‌مصنوعی بر روش انتخاب معادن امروزی برای آینده تاثیر می‌گذارد. در اینجا چند روش وجود دارد که جدیدترین فناوری در هوش‌مصنوعی بر معدن تاثیر می‌گذارد.
پردازش و اکتشاف مواد معدنی: شرکت‌ها با استفاده از فناوری هوش‌مصنوعی با کارآیی بالا، می‌توانند مواد معدنی را راحت‌تر بیابند.
وسایل نقلیه و حفاری‌های خودران: برای بیش از هشت سال است که شرکت‌ها در سراسر جهان از وسایل نقلیه خودران در عملیات حفاری خود استفاده می‌کنند. کامیون‌های خودران، می‌توانند به‌راحتی در تونل‌های باریک با هوش‌مصنوعی حرکت کنند. در حال‌حاضر، سیستمهای حفاری نیز با یک اپراتور که چندین دکل حفاری را همزمان کنترل می‌کند، ساده، کم‌هزینه و کم‌ریسک شده‌است. این ابزار، گام دیگری به‌سوی بهرهوری بهینه معدن است. از آنجایی‌که صنعت معدن تلاش می‌کند هزینهها را کاهش دهد و اثرات زیست‌محیطی خود را بکاهد، استفاده از تجهیزات استخراج مانند هوش‌مصنوعی به تضمین ایمنی و قابلیت اطمینان هم برای معدنچیان و هم برای زمین‌هایی که معادن استفاده می‌کنند، کمک می‌کند.
روند سوم؛ تقابل فناوری‌های جدید و سازمان‌های سنتی
برای استفاده کامل از قدرت دیجیتال، معدن‌کاران باید دارایی‌ها را در سراسر زنجیره ارزش ادغام کنند. این امر به آنها امکان می‌دهد تا اطلاعات را در افق‌های زمانی متعدد مشاهده، برنامه‌ریزی، کنترل و تصمیم‌گیری بهینه کنند. پژوهشگران صنعتی معتقدند که سرعت تحول دیجیتال بیشتر از آنکه به رشد فناوری مربوط شود، به تقاضای جامعه و رفتار صنعتگران بستگی دارد. در شرایطی که فناوری‌ها، فرآیند استخراج و فرآوری را متحول می‌کنند، ساختار سازمانی و منابع انسانی ممکن است دچار عقب‌ماندگی علمی و مقاومت در‌برابر تغییر رفتار بشود. بر اساس گزارش دیلویت، راه‌حل‌هایی که چالش‌های صنعت را حل می‌کنند مشخص شده‌اند. این راه‌حل‌ها از پیش پیکربندی شده، مبتنی بر بهترین پلتفرم‌ها هستند که از طریق یک معماری فناوری قوی، اما انعطاف‌پذیر یکپارچه شده‌اند.
برنامه‌ریزی دیجیتال یکپارچه، یکی از این راه‌‌‌‌‌‌‌حل‌هاست. بر اساس این برنامه با به‌دست آوردن درک بهتر از کانه، ضایعات معدنی کاهش یافته و ارزش ایجادی بیشتر می‌شود و از سوی دیگر، اطلاعات کامل‌تر، بموقع و یکپارچه را برای بهبود پیش‌بینی بودجه برای مدیریت بهینه منابع فراهم می‌کند. در نهایت داده‌های بازار، تدارکات، نگهداری و برنامه‌ریزی نیروی کار با برنامه‌های معدنی و مالی ادغام می‌شوند تا پیش‌بینی‌های جامع و بهینه ارائه کنند.
کنترل فاصله کوتاه دیجیتال: در صورتی‌که هدف اصلی، ورود فناوری به معدن باشد، بهترین کار، تعیین فواصل کوتاه و مشخص است. در فاصله‌های زمانی معین از طریق به‌روز‌رسانی اطلاعات و ارائه گزارش، سرپرستان و مدیران با دید دقیق‌تر و کامل‌تر فعالیت خواهند کرد. از سوی دیگر، نیروی کار به دلیل اهمیت ارائه گزارش عملکرد و درصد پیشرفت در مقابل تغییرات فناورانه مقاومت نخواهد کرد و همراه با مسیر می‌شود. مدیریت عملکرد با محوریت بازی با رشد تکنولوژی در سالیان اخیر شاهد خلق ایده‌هایی نو برای رشد کسب‌وکارها بوده‌ایم که جدیدترین آنها استفاده و کاربرد گیمی‌فیکیشن، در کسب‌وکار است. این راه‌حل اجازه می‌دهد تا عملکرد فردی و تیمی در یک زمینه مشخص کاری، مبتنی بر انجام بازی، اندازه‌گیری و بازخورد داده شود. بر اساس شناخت افراد و متناسب با تیپ شخصیتی آنها، می‌توان توزیع منابع انسانی را به‌صورت تخصصی و بهره‌ور برای انجام فعالیت‌ها داشت.
تعمیر و نگهداری پیش‌بینی هوشمند: در این روش مجموعه‌ای از دستگاه‌های اینترنت اشیا را در تجهیزات معدنی کلیدی ترکیب می‌کنند که از این طریق معیارهای عملیاتی مانند دما، لرزش، فاکتورهای بار، آنالیز روغن و موارد دیگر بی‌درنگ ثبت و ارسال می‌شوند. از سوی دیگر الگوریتم‌های نظارت پیش‌بینی‌کننده علاوه‌بر ثبت خرابی‌های قریب‌الوقوع، برای مدیریت روش کار استثنایی گردش‌کار خودکار، سفارش‌های کاری و سفارش‌های خرید را که در آن قطعات خاصی برای تعمیر موردنیاز است، آغاز می‌کنند. البته، استراتژی نیروی کار باید از دستور کار دیجیتال برای اطمینان از اجرای موفقیت‌آمیز استراتژی دیجیتال پشتیبانی کند. استراتژی نیروی کار بر حصول اطمینان از اینکه افراد مناسب، در مکان مناسب و در زمان مناسب هستند، تمرکز دارد. این امر مستلزم تمرکز بر سه بعد کار بازطراحی شده، نیروی کارافزایش یافته و محل کار متصل است.
