از هوش بدوی تا هوش مصنوعی

 به این ترتیب تا حدود پنج قرن پیش از میلاد مسیح بشر از معدن برای تولید غذا، ساخت سرپناه، شکار، دفاع از خود و جنگ، جواهرسازی و رنگرزی استفاده می‌کرد. از آن زمان به بعد تا ابتدای قرون وسطی (از ۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح تا قرن پنجم میلادی) به مرور زمان، بشر یاد گرفت که می‌تواند از معادن بیشتر بهره‌گیری کند. به این ترتیب بشر توانست از طلا و نقره به عنوان وسیله مبادله یا پول استفاده کند. سپس رفته‌رفته معادن در صنعت حمل‌ونقل نیز بسیار پررنگ شدند. با آغاز قرون وسطی (از قرن ۵ تا ۱۵ میلادی) منابع معدنی بیشتر از قبل به کار بشر آمد. به طوری که انسان‌ها برای تولید گرما نیز از معدن استفاده می‌کردند. عصر مدرن (بعد از قرن ۱۵ میلادی) تا به امروز همه چیز را تغییر داد. از قرن ۱۵ میلادی به بعد معدن استفاده‌های بسیار وسیع‌تری پیدا کرد. ماشین‌سازی (چه ماشین‌های صنعتی و چه ماشین‌هایی که در حمل‌ونقل از آنها استفاده می‌شود) در نتیجه بهره‌گیری بیشتر بشر از منابع معدنی رونق یافت. سپس بشر یاد گرفت که می‌تواند با استفاده از منابع معدنی کامپیوتر و وسایل ارتباطی بسازد. به‌روزترین استفاده بشر از منابع معدنی مرتبط با حوزه انرژی هسته‌ای است که انسان‌ها با هدف تولید انرژی یا پیروزی در جنگ از آن استفاده می‌کنند. اما توسعه کارکرد مواد معدنی تنها چیزی نبوده که طی این چند هزار سال تغییر کرده است. بلکه طی این مدت، هوش بدوی جای خود را به هوش مصنوعی داده است. به طوری که امروزه استارت‌آپ‌های معدنی همچون قارچ در سراسر جهان در حال رشد هستند. استارت‌آپ‌هایی که شرکت‌های معدنی متوجه شده‌اند بدون سرمایه‌گذاری روی آنها از گردونه رقابت حذف خواهند شد.

استارت‌آپ‌های معدنی

بیشتر دولت‌ها در جهان متوجه شده‌اند که سرمایه‌گذاری روی استارت‌آپ‌ها تا چه اندازه برایشان منفعت دارد. آنها فهمیده‌اند که توسعه فضای استارت‌آپی برای وارد کردن دانش، خلاقیت و آخرین تکنولوژی‌ها به داخل کشور امری ضروری است. فقط در اسپانیا، سرمایه‌گذاری روی استارت‌آپ‌ها در سال ۲۰۱۷ بیش از ۸۴۵ میلیون یورو بود. عددی که نسبت به سال ۲۰۱۱ شش برابر رشد کرده است. استارت‌آپ‌ها می‌توانند به همه بخش‌های اقتصادی کمک کنند، به ویژه بخش معدن. این بخش بودجه‌های سنگینی را دریافت می‌کند و استارت‌آپ‌ها می‌توانند نوآوری و توسعه لازم را برای بردن آنها به مرحله بعدی به ارمغان بیاورند. بنابراین تصادفی نیست که حدود ۲۰۰ استارت‌آپ معدنی در جهان فعالیت می‌کنند و در حال هموارسازی مسیر حرکت به سمت استخراج پایدار از معادن هستند. «کش سیریناندا» در مقاله‌ای نشان می‌دهد که استارت‌آپ‌های بخش معدن چگونه مثل قارچ رشد کردند و توضیح می‌دهد که چگونه از سال ۲۰۱۲ به بعد روزبه‌روز توجه بیشتری به آنها شد. او در سال ۲۰۱۷ می‌نویسد: مانند صنایع دیگر، صنعت معدن هم شاهد روند رو به رشد استارت‌آپ‌ها در این بخش است. به طوری که در عملیات‌های مختلف مربوط به بخش معدن، استارت‌آپ‌های مختلفی به وجود آمده‌اند. اکنون حدود ۲۰۰ استارت‌آپ در قاره‌های مختلف جهان روی بخش معدن تحقیق و فعالیت می‌کنند. این استارت‌آپ‌ها بیشتر فعالیت‌های بخش معدن را پوشش می‌دهند. شگفت‌انگیز است که می‌بینیم استارت‌آپ‌های بخش معدن چه خدمات، راه‌حل‌ها و محصولات نوینی را به این صنعت ارائه داده و می‌دهند. شرکت‌های معدنی باید به جای اینکه روی فعالیت‌های سنتی خودشان سرمایه‌گذاری کنند، روی استارت‌آپ‌ها سرمایه‌گذاری کنند و اهرم خدماتی شوند که این استارت‌آپ‌ها می‌توانند ارائه دهند. به این طریق، یک شرکت معدنی می‌تواند نسبت به هموارسازی مسیرش برای رسیدن به استخراج پایدار از معادن خوش‌بین‌تر شود و این فرآیند را سرعت بخشد. استارت‌‌آپ‌های مختلف در بخش‌های مختلف به شرکت‌های معدنی کمک می‌کنند تا کسب‌وکارشان را توسعه دهند. بنابراین به شدت به این شرکت‌ها پیشنهاد می‌شود که از این استارت‌آپ‌ها استفاده کنند. تعداد استارت‌‌آپ‌های بخش معدن در سال ۲۰۱۲ کمتر از ۱۰ بود. در سال ۲۰۱۳ به بیش از ۲۵ رسید. در سال ۲۰۱۵ تعداد استارت‌آپ‌های بخش معدن دوبرابر شد و این‌ روند صعودی ادامه یافت تا اینکه در سال ۲۰۱۷ به حدود ۲۰۰ تا رسید. این اعداد نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاران استارت‌آپ‌ها از پولشان برای توسعه استارت‌آپ‌های بخش معدن استفاده کرده‌اند. با توجه به رکود اخیر در بخش معدن در سطح جهان، رشد تعداد استارت‌آپ‌های این بخش یک نشانه مثبت است. سرمایه‌گذاران متوجه ارزش سرمایه‌گذاری روی استارت‌آپ‌های معدنی شده‌اند.

حوزه تمرکز استارت‌آپ‌های معدنی

استارت‌آپ‌های معدنی عمدتاً روی شش حوزه متمرکز هستند و از طریق تحقیق و توسعه در این شش حوزه سعی می‌کنند کسب‌وکار در بخش معدن را بهبود بخشند. این شش حوزه شامل: تکنولوژی، زیرساخت، محیط‌ زیست، تامین مالی، منابع انسانی و عملیات است. در هر بخش نیز مجدداً چندین حوزه وجود دارد که بیشتر از سایر حوزه‌ها مورد اهمیت واقع می‌شود. استارت‌آپ‌هایی که روی حوزه تکنولوژی متمرکز می‌شوند، سعی می‌کنند با استفاده از روباتیک، هواپیماهای بدون سرنشین، هوش مصنوعی، پرینت سه‌بعدی، کلان‌داده، تجزیه‌وتحلیل‌های پیشرفته، اینترنت اشیا، توسعه نرم‌افزاری، تصاویر سه‌بعدی، یادگیری ماشین، پلت‌فورم‌های شبکه اجتماعی، نوآوری و تجزیه‌وتحلیل گزارش‌ها به شرکت‌های معدنی کمک کنند. آن دسته از استارت‌آپ‌های حوزه معدن که روی زیرساخت‌های این صنعت متمرکز هستند سعی می‌کنند از طریق ساخت‌وساز مدنی، اجاره خانه، خدمات غذایی و حمل‌ونقل به شرکت‌های معدنی خدمت‌رسانی کنند و هزینه‌های آنها را کاهش دهند. استارت‌آپ‌های معدنی فعال در حوزه محیط زیست نیز تلاش می‌کنند با تحقیق و توسعه روی مدیریت هدررفت آب و مدیریت انرژی به شرکت‌های معدنی کمک کنند که به سمت انرژی پاک گام بردارند. آن دسته از استارت‌آپ‌های معدنی که در حوزه منابع انسانی فعالیت می‌کنند در تلاش هستند که از طریق برنامه‌ریزی برای کارکنان، استخدام، آموزش و سلامت و امنیت به شرکت‌های معدنی کمک کنند که در بخش نیروی کار، پیشرفت کنند. گروهی از استارت‌آپ‌های معدنی که روی حوزه تامین مالی این صنعت متمرکز شده‌اند هدفشان این است که از طریق جست‌وجو برای یافتن منابع مالی جدید به روش‌های مختلف و همچنین پلت‌فورم‌های مربوط به تامین مالی انبوه، به شرکت‌های معدنی جهت جذب منابع مالی مورد نیازشان خدمت برسانند. نهایتاً آن دسته از استارت‌آپ‌های معدنی که روی حوزه عملیات متمرکز هستند تلاش کرده‌اند از طریق تحقیق و توسعه برای بهینه‌سازی هزینه‌ها، تعمیر و نگهداری و همچنین فرآیند استخراج به شرکت‌های معدنی کمک کنند.

عمده استارت‌آپ‌های معدنی طراحی شده‌اند که از طریق استفاده بیشتر از تکنولوژی یا اهرم کردن تکنولوژی، ارزش خلق کنند. ۳۷ درصد از استارت‌آپ‌های معدنی روی توسعه تکنولوژی تمرکز کرده‌اند. ۲۶ درصد از آنها روی حوزه عملیات متمرکز هستند. همچنین ۱۰ درصد از آنها روی محیط‌زیست و حرکت به سمت انرژی پاک و استخراج سبز  (green mining) متمرکز هستند. ۱۰ درصد نیز فعالیت‌هایشان را معطوف به تامین مالی کرده‌اند. ۹ درصد از آنها نیز منابعشان را صرف تحقیق و توسعه روی زیرساخت‌ها می‌کنند. همچنین هشت درصد از آنها منابعشان را صرف تحقیق و توسعه برای بهبود کیفیت آموزش و سلامت، امنیت و بهینه‌سازی عملکرد نیروی کار این بخش کرده‌اند.

جغرافیای استارت‌آپ‌های معدنی

استارت‌آپ‌های بخش معدن تا حد زیادی در سراسر جهان توزیع شده‌اند. با این حال استرالیا و ایالات متحده آمریکا نسبت به سایر کشورهای جهان، سهم بیشتری از استارت‌آپ‌های معدنی دارند. دلیلش هم آن است که این دو کشور قطب‌های بزرگ معدن در جهان هستند. بنابراین پتانسیل برای رشد استارت‌آپ‌های معدنی در این دو کشور بسیار زیاد است. در سال ۲۰۱۷، استرالیا ۲۲ درصد از استارت‌آپ‌های معدنی جهان را داشت. سهم آمریکا از استارت‌آپ‌های معدنی در این سال ۲۱ درصد بود. کانادا ۱۳ درصد و شیلی ۱۲ درصد از استارت‌آپ‌های معدنی جهان را در سال ۲۰۱۷ داشتند. سهم آفریقای جنوبی شش درصد و سهم هند، روسیه، مکزیک، غنا، انگلیس و ایرلند نیز همگی دو درصد بود. سایر کشورها نیز روی هم ۱۵ درصد از استارت‌آپ‌های معدنی جهان را در سال ۲۰۱۷ داشتند. شهرهای سانتیاگو در شیلی، ملبورن، بریسبین، برت و سیدنی در استرالیا، تورنتو، کلگری و اتاوا در کانادا، ژوهانسبورگ در آفریقای جنوبی و سان‌فرانسیسکو در ایالات متحده، بیشترین استارت‌آپ‌ها را در سال ۲۰۱۷ در میان شهرهای جهان داشتند.

از حفاری با دست تا توسعه استارت‌آپی

حوزه معدن به عنوان یکی از اولین حوزه‌هایی که تلاش‌های بشر را به خود دیده است (همچنین به عنوان یکی از اولین صنایع سازمان‌یافته بشر)، تاریخچه‌ای دارد که پرداختن به آن خالی از لطف نیست. برای اینکه معدن را در دنیای مدرن درک کنیم، خوب است که به سیر تکامل تکنولوژی‌ای که در معدن از دیرباز تاکنون به کار گرفته شده است بپردازیم. معدن‌کاری در ساده‌ترین شکل خود حدود ۴۵۰ هزار سال پیش آغاز شد. شاهد این مدعا، سنگ‌های چخماقی است که از آن دوران به جا مانده است و محققان این سنگ‌ها را در اطراف استخوان‌های بدن انسان‌ها یافته‌اند؛ انسان‌هایی که در عصر سنگی قدیم زندگی می‌کردند. در عصر سنگی جدید، انسان‌ها یاد گرفتند که زمین را بکنند و تا حدود ۹ متر آن را حفر کنند. قدیمی‌ترین معدن حفرشده به دست بشر که به ثبت رسیده است، معدنی است در سوازیلند که مربوط به عصر سنگی قدیم است و عمر آن ۴۰ هزار سال تخمین زده می‌شود. سپس بشر پیشرفت کرد و مصری‌ها توانستند معدن‌هایی با عمق ۲۵۰ متر را نیز حفر کنند.

فلزات معدنی نیز توجه انسان‌های ما‌قبل تاریخ را به خود جلب کردند. در ابتدا فلزات در شکل اولیه خود مورد استفاده قرار می‌گرفتند. با گذشت زمان و در عصر برنز و آهن، یاد گرفت که فلزات را در کوره‌ها ذوب کند و ناخالصی‌های آن را کاهش دهد. بنابراین توانایی خود را برای استفاده از فلزات معدنی افزایش داد. اولین چالش پیش روی معدن‌کاران اولیه این بود که آهن را بشکنند و سنگ‌های اطراف آن را بگیرند. در آن زمان ابزارهای مورد استفاده برای این کار اغلب از جنس استخوان، چوب و سنگ‌هایی بودند که به درد شکستن سنگ‌ها و صخره‌های سخت نمی‌خوردند. از این‌رو بشر یک تکنیک انقلابی را در معدن‌کاری به وجود آورد. آنها ابتدا سنگ را داغ می‌کردند که منبسط شود و سپس روی آن آب سرد می‌ریختند که ترک بردارد. این روش یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌های بشر در علم شکستن سنگ‌ها و صخره‌ها بود و تا زمان کشف دینامیت توسط آلفرد نوبل در سال ۱۸۶۷، بیشترین اثر را روی معدن‌کاری داشت. تکنولوژی معدن‌کاری، مانند همه صنایع دیگر، در قرون وسطی با رکود مواجه شد. یک پیشرفت سیاسی در سال ۱۱۸۵ وضعیت معدن‌کاری و معدن‌کاران را بهبود بخشید. در آن سال کلیسا به معدن‌کاران یک حق ویژه را اعطا کرد. اینکه معدن‌کاران بتوانند ادعای مالکیت معادنی را که آنها حفر کرده‌اند داشته باشند. این قانون یک مرحله و نقطه مهم در تاریخ معدن‌کاری است و پیامدهای بلندمدتی را با خود به دنبال داشت؛ پیامدهایی که تا به امروز ادامه دارند. در اواخر قرن ۱۸ و با انقلاب صنعتی، بیشترین تاثیر روی معدن‌کاری گذاشته شد.

طی دو دهه گذشته، پیشرفت‌های عمده‌ای در تکنولوژی معدن‌کاری در حوزه‌های مختلف حاصل شده است. این پیشرفت‌ها بیشتر از آنکه انقلابی باشند، تکاملی هستند. با این حال هنوز هم هر چند وقت یک‌بار، یک کشف انقلابی می‌آید و همه فرآیند معدن‌کاری را تغییر می‌دهد. طی قرن ۱۹ میلادی، اختراع دینامیت مهم‌ترین پیشرفت بشر در حوزه معدن‌کاری بود. در قرن بیستم اختراع ابزارآلات مختلف معدن‌کاری، مثلاً استخراج مواد معدنی نرم مانند زغال‌سنگ بدون نیاز به استفاده از مواد منفجره، باز هم این صنعت را بهبود بخشید. در سال ۱۹۴۰ اولین ماشین معدن‌کن یا ماشین حفاری پیوسته (continuous miner) مورد آزمایش قرار گرفت. با توسعه روش‌های استفاده از تنگستن کاربید (ماده‌ای بسیار مقاوم و دوبرابر محکم‌تر از فولاد که در ماشین‌آلات صنعتی به ویژه ماشین‌آلات معدن‌کاری به کار می‌رود) و استفاده از آن در ماشین معدن‌کن در سال ۱۹۴۵ به وسیله شرکت فلزات مک‌کنا

(McKenna Metals Company) که امروزه نام آن به کنامتال (Kennametal) تغییر کرده است، معدن‌کاری باز هم پیشرفت کرد. در دهه ۵۰ میلادی، ماشین معدن‌کن جایگزین دیگر روش‌های استخراج زغال‌سنگ شد. عصر استخراج ماشینی آن زمان رسماً شروع شده بود.

حالا نزدیک به یک دهه است که استارت‌آپ‌ها موتور پیشران بخش معدن شده‌اند. با وجود درک این موضوع از سوی مدیران صنعت معدن که نوآوری در این صنعت امری حیاتی است، بازیگران اصلی معدن هنوز نتوانسته‌اند به طور کامل از پتانسیل‌های نوآوران این حوزه استفاده کنند؛ موضوعی که ناشی از کمبود سازگاری و تمرکز راهبردی در مواجهه با نوآوری است. برخی از موانعی که در مسیر نوآوری در صنعت معدن وجود دارد شامل ریسک‌گریزی، تمایل به نفع تولید جریان نقدینگی کوتاه‌مدت، کمبود دیدگاه شفاف برای راهنمایی و تغییرات بلندمدت و ایجاد بی‌اعتمادی در همکاری (ناشی از نگرانی‌های مالکیت فکری و رقابت) می‌شود. شرکت‌های معدنی باید استراتژی‌های نوآورانه خود را تعریف کرده و مردم را در حمایت از آن با خود همراه کنند، حمایت قاطع از سوی بازیگران اصلی این صنعت نیز می‌تواند در کنار اقدامات موثر و انگیزش کارکنان امری حیاتی به حساب آید. هرچقدر معدن دیجیتال به واقعیت نزدیک‌تر و فرآیندها از طریق اتوماسیون فرآیندهای روباتیک عینی‌تر می‌شوند، شرکت‌های معدنی به دسترسی به آرایه‌های گسترده‌تری از متخصصان و تحلیلگران آماری نیاز خواهند داشت. فعالیت‌های تکراری بشر به تدریج با اتوماسیون تجهیزات خودکار جایگزین خواهد شد و این موضوع از تراکم نیروی کار کاسته و ایمنی را تقویت خواهد کرد. هوش مصنوعی و سیستم‌های ارتباطاتی یکپارچه به کمک کارگران آمده و جهان دیجیتال با برنامه‌ریزی مناسب و تقویت امنیت سایبری موجب کارایی و حفاظت بیشتر عملیات‌ها خواهد شد. این تغییرات موجب حمایت جامع‌تر و متنوع‌تر از نیروی کار می‌شود.