هوشمندسازی معادن و عبور از معدنکاری سنتی در مدیریت حوادث معدنی

به گزارش پایگاه خبری معدن نامه، استخراج مواد معدنی حدود ۷ دهم درصد در تولید ناخالص داخلی (GDP) کشور نقش دارد؛ و در این ۶۰ سال اخیر هیچگاه بیشتر از یک درصد نبوده است. حتی با افزودن نقش سایر صنایع مرتبط با معدن، این رقم فقط به چهار درصد افزایش می‌یابد که عوامل بسیاری در این امر مؤثر بوده‌اند از جمله عدم وجود زیرساخت‌های مناسب، موانع قانونی، مشکلات اکتشاف و کنترل دولت.

مهم‌ترین معادن ایران شامل زغال‌ سنگ، مواد معدنی فلزی، شن و ماسه، مواد معدنی شیمیایی و نمک است. بیشترین معادن فعال ایران در استان خراسان قرار دارند. دیگر ذخایر بزرگ ایران که عمدتاً توسعه نیافته‌اند عبارتند از: روی (بزرگ‌ترین در جهان)، مس (نهمین در جهان در سال ۲۰۱۱ به گفته مدیرعامل شرکت ملی صنایع مس ایران)، آهن (دوازدهمین در جهان در سال ۲۰۱۳ بر اساس گزارش‌های سازمان زمین‌شناسی آمریکا)، اورانیوم (دهمین در جهان) و سرب (یازدهمین در جهان).

ایران با تقریباً ۱٪ از جمعیت جهان بیش از ۷٪ از کل ذخایر معدنی جهان را در اختیار دارد؛ لذا توسعه حوزه معدن در ایران ضرورت دارد و در این راستا لازم است موانع موجود در این زمینه شناخته شده، آسیب شناسی شوند و تدبیری برای برطرف شدن این موانع اندیشیده شود.

اما شرکت‌های معدنی با چالش‌های بسیاری برای فعالیت رو برو هستند، بطوریکه فعالیت در مناطق غیرقابل‌سکونت و دور افتاده از جمله معضلات پیش روی آنهاست بطوریکه یکی از مهمترین مسایل مد نظر در حوزه معدن، افزایش ایمنی و هوشمند سازی معادن است و نیز اینکه تحت‌تاثیر حوادث سیاسی و اقتصادی غیرقابل‌پیش‌بینی جهان، پیوسته در معرض نوسان قیمت کالا‌ها و افزایش هزینه‌های تولید قرار دارند.

شرکت‌های معدنی در جهان همچنین تلاش کرده‌اند در کنار افزایش ایمنی، بهره‌وری را نیز افزایش دهند. از این‌رو، شرکت‌های معدنی گام‌های استواری را در راستای دیجیتال‌سازی و هوشمندسازی فرآیندهای معدن‌کاری برداشته‌اند.

هوشمندسازی معادن یکی از تحولات بزرگ در صنعت معدنکاری است که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، بهره‌وری و ایمنی را در معادن به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

معدن‌کاری هوشمند یک رویکرد نوآورانه در صنعت معدن است که از فناوری‌های دیجیتال پیشرفته برای بهبود کارایی عملیاتی، ایمنی و پایداری استفاده می‌کند. این رویکرد به عنوان پاسخی به تقاضا‌های فزاینده برای شفافیت بیشتر و مسئولیت‌پذیری زیست‌محیطی ظهور کرده است.

اهمیت معدن‌کاری هوشمند در ظرفیت آن برای انقلابی در صنعت با بهبود بهره‌وری و کاهش تأثیرات زیست‌ محیطی نهفته است. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که اتخاذ فناوری‌های هوشمند می‌تواند منجر به افزایش سالانه بهره‌وری حدود ۲.۸٪ و ایجاد صرفه‌جویی بالقوه‌ای بین ۲۹۰ تا ۳۹۰ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۵ برای کالا‌های کلیدی شود. علاوه بر این، روش‌های معدن‌کاری هوشمند به بهبود ایمنی محیط کار کمک کرده‌اند و کاهش قابل توجهی در حوادث مرگ‌بار در سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۹ گزارش شده است.

شرکت‌های معدنی موفق در جهان با پذیرش فناوری‌ های دیجیتال و هوشمند در تمامی مراحل معدن‌کاری، موفق شده‌اند کل زنجیره عملیات معدن را خودکار و بهینه کنند. براین اساس می‌توان گفت هوشمندسازی معادن در سطح جهان منجر به تحقق دو هدف شده‌است. نخست؛ تبدیل محیط کار معدن به محیطی امن و مناسب و دیگری اثربخشی بیشتر اقدامات به‌طوری که تولید با سودآوری پایدار همراه شده‌است.

بررسی وضعیت هوشمندسازی معادن در کشور، گویای آن است که هوشمندسازی به آن شکل و معنایی که در دنیا مطرح است در ایران صورت نگرفته‌است. برخی فناوری‌های جدید در حوزه معدن ورود پیدا کرده‌اند و مورد‌استفاده قرار می‌گیرند، اما هوشمندسازی و معدن‌کاری مدرنی که در دنیا در حال انجام است، همچنان در ایران ظهور نکرده‌است؛ در واقع به دلیل نگاه سنتی به معدن‌کاری و عدم‌استفاده از فناوری‌های نوین، بخش معدن کشور از نگاه فناوری حفاری، آتشباری، ترابری و فرآوری عقب‌تر از حوزه‌های دیگر حرکت کرده‌است، به‌طوری‌که جز در موارد معدودی در چند مجموعه بزرگ، هوشمندسازی چندان فراگیر نشده‌است و فقط برخی شرکت‌های معدنی گام‌هایی در راستای هوشمندسازی برخی فعالیت‌های معدن‌کاری برداشته‌اند.

نسبت هزینه تعمیرات به کل ارزش سرمایه‌گذاری ماشین‌آلات در بخش معدن بیشتر از بخش صنعت است. از دلایل این امر می‌توان به فرسودگی ماشین‌آلات، عدم‌حضور سیستم کنترل هوشمند ناوگان ترابری و نبود هماهنگی میان واحدهای ترابری اشاره کرد؛ با انجام هوشمندسازی در معادن می‌توان سطح مکانیزاسیون و اتوماسیون، بهره‌وری استخراج، ترابری، تهویه و فرآوری را افزایش داد و در نتیجه کاهش هزینه و افزایش کیفیت و تنوع محصول (قابلیت استحصال چند محصولی) را دربر خواهدداشت.

در مجموع، وجود نگاه کوتاه‌مدت در مدیران بنگاه‌ها و توجه صرف به کاهش هزینه و کسب سود بیشتر موجب‌شده‌است تا بنگاه‌ها توجه چندانی به نوسازی ماشین‌آلات و تجهیزات، استفاده از تجهیزات نوین معدن‌کاری در راستای انجام استخراج‌های عمیق و هوشمند‌کردن ناوگان ترابری در معادن برای بهره‌وری بالاتر و همچنین واحد تحقیق و توسعه مرتبط نداشته باشند. واحدهای تحقیق و توسعه در کمتر از ۲‌درصد از معادن کشور در سال ۹۹ موجود بوده‌است که عدم‌توجه کافی به این واحد را نشان می‌دهد.

هزینه برای واحدهای تحقیق و توسعه معادن در راستای ارتقای فعالیت‌هایی همچون اکتشافات بیشتر، بهبود روش‌های استخراج و فرآوری، استفاده از تجهیزات نوین اگرچه در کوتاه‌مدت هزینه سرمایه‌ای بالایی نیاز دارند، اما در بلندمدت باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی معدن‌کاری خواهند شد. در ارتباط با ضعف فناورانه گفتن این نکته ضروری است که تجهیزات معدنی کشور اغلب با مشکل آلایندگی، تعمیر و نگهداری، تامین قطعات، بازدهی پایین، مصرف انرژی بالا و… مواجه هستند. این امر همراه با معدن‌کاری سنتی موجب بهره‌وری بسیار پایین معدن‌کاری ایران (با وجود ذخایر معدنی با عیار بالا) در مقایسه با کشورهای معدنی جهان شده‌است.

هوشمندسازی معادن یکی از راهکارهایی است که می‌تواند مدیریت معادن را به‌سوی برنامه‌ریزی درست بر پایه دانش روز سوق دهد. همچنین راه‌اندازی سیستم‌های اتوماسیون و کنترل پیشرفته، ایجاد ارتباطی سازنده میان واحدهای مختلف معدنی و ارتقای سطح رفاهی در معادن، با هوشمند‌کردن معادن امری بدیهی است.

ضرورت هوشمندسازی معادن‌

هوشمندسازی به‌معنای بهره‌گیری از ابزار‌ها و تکنیک‌های فنی و اطلاعاتی جهت مدیریت صحیح امور، تسهیل فعالیت‌ها، ارتقا و اصلاح سبک زندگی، شتاب بخشیدن به اجرای دقیق و حرفه‌ای‌تر امور، کاهش مصرف انرژی و بهره‌برداری حداکثری از خدمات حوزه فناوری اطلاعات در راستای ارتقای شاخص‌های زندگی فردی و اجتماعی است.

برای انجام هوشمندسازی در هر سازمانی، نخستین ابزار، داده‌ها به‌صورت آفلاین و آنلاین هستند؛ مرحله بعدی پردازش داده‌ها است که نیاز است داده‌های خطا حذف شود و داده‌های صحیح پردازش شود، در مرحله سوم براساس داده‌های صحیح مدل‌ها ساخته می‌شوند و در نهایت با تصمیم‌گیری درست می‌توان سبب ارتقای عملکرد شد. براین اساس می‌توان گفت که هوشمندسازی به مجموعه‌ای از فرآیند‌ها و تکنیک‌های مورد‌استفاده در ساخت و توسعه سیستم‌های هوشمند اطلاق می‌شود که بخشی از پروژه نوسازی، ارتقای تکنولوژی و نوآوری است و با استفاده از ابزارهای مختلف مانند هوش مصنوعی، کلان‌داده و … موجب بهبود کارآیی و ارتقای عملکرد در فعالیت‌ها و فرآیندهای مرتبط می‌شود.

هوشمندسازی در صنعت مفهومی عام دارد که این مفهوم در مورد بخش معدن نیز درست است؛ به‌عبارت دیگر این اتفاق در معدن به همان معنایی است که در کشاورزی، خودروسازی، هواو فضا یا حوزه‌های دیگر رخ می‌دهد و به همان استراتژی‌ها و روش‌ها در بخش معدن و صنایع معدنی، هوشمندسازی معدن می‌گویند؛ در واقع هوشمندسازی معادن، یک فهم تخصصی در حوزه معدن است و نیاز دارد که بتوان آن را به زبان ریاضی و با استفاده از کامپیوتر مدل کرد.

به‌عبارت دیگر، هوشمندسازی معادن، بخشی از طرح نوسازی، ارتقای فناوری و نوآوری است؛ در واقع هوشمندسازی فرآیندی زمانبر و دانش‌محور است و نیازمند ارتباط مستقیم با دانش و مراکز علمی و تحقیقاتی است.

هوشمندسازی فقط در راستای دیجیتال کردن نیست بلکه راه‌حل‌هایی است که فرآیند‌ها را ساده و سهل می‌سازد. به‌طور خلاصه می‌توان گفت به‌کارگیری فناوری‌های نوین در ماشین‌آلات معدنی، استفاده از فناوری یادگیری ماشین و هوش‌مصنوعی در کنترل سیستم‌ها و واگذاری کارهای سخت در اکتشاف، استخراج و فرآوری به ماشین و اقداماتی از این دست به‌معنای آن است که فعالیت معدن یا بخشی از آن هوشمندسازی شده و البته باید تاکید کرد این فرآیند انتهایی ندارد؛ بنابراین هدف از هوشمندسازی این است که عملیات معدن‌کاری را تحت‌یک سیستم واحد مدیریت کرد و قابلیت پیش‌بینی، قابلیت اطمینان و پایداری آنها را بهبود بخشید و ظرفیت اضافی و سرمایه‌گذاری در تجهیزات را کاهش داد. ترکیبی از بینش داده، تفکر انتقادی و حل خلاقانه مساله راه را برای ارائه راه‌حل‌هایی که پیش از آن ممکن نبود، فراهم می‌سازد. برای این منظور باید از داده‌های در لحظه در مجموعه اطلاعات مدیریتی معدن و هوشمند‌سازی معدن برای سرعت بیشتر و باکیفیت بالاتر استفاده کرد.

این امر به برنامه‌ریزان معدن اجازه می‌دهد تا مجموعه داده‌های متفاوت را تجزیه و تحلیل و ترکیب کنند تا بتوانند عملیات مختلف معدن را بهبود بخشند. به‌طور خلاصه هدف از هوشمندسازی معادن این است که باید داده‌ها و اطلاعات معدنی را قابل‌دسترس، استاندارد و قابل‌مقایسه کند.

هوشمندسازی تسهیلات و امکانات فزاینده‌ای را برای رشد و توسعه اقتصادی در همه بخش‌ها ایجاد‌کرده‌است. هوشمندسازی محرک افزایش بهره‌وری، افزایش کیفیت و میزان تولید محصول، افزایش ایمنی، کاهش ریسک، افزایش سرعت‌عملیات، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش و حذف کربن به دلیل پیامد تغییر اقلیم و گرمایش جهان است.

معدن‌کاری دیجیتال ریزترین جزئیات فعالیت معدنی را تغییر خواهد داد. از ادوات و دستگاه‌های حفاری تا لباس کارگران با فناوری‌هایی که در جریان انقلاب چهارم صنعتی پرورش‌یافته و به پختگی رسیده‌اند، ایمنی، هزینه، فرآیند و خروجی کار را ارتقا داده و کیفیت تولید را بالا می‌برند.

در عین‌حال تولیدات معدنی با انرژی کمتر و با آلایندگی پایین‌تر از تاسیسات و کارخانه خارج خواهند شد. چنین وضعیتی کمک خواهد کرد تا از یک‌سو روند انتقال جهان به عصر تولید و اقتصاد سبز سرعت بگیرد و از دیگر سو، معدن به پاشنه آشیل اقتصاد سبز تبدیل شود. ویژگی‌های اصلی معدن‌کاری هوشمند شامل انتقال خودکار اطلاعات و ارتباطات، اتوماسیون و انطباق باآن، تعامل میان ماشین و انسان، صنایع با ارزش‌افزوده و بهینه‌سازی، سفارشی‌سازی تولید و دیجیتال‌سازی است. معدن‌کاری هوشمند ارتباط اشیای فیزیکی مانند دستگاه‌ها، حسگر‌ها و دارایی‌های سرمایه‌گذاری را چه با یکدیگر و چه با اینترنت بهبود می‌بخشد و باعث افزایش بهره‌وری می‌شود.

هوش‌مصنوعی (AI)، اتوماسیون‌در مقیاس بزرگ و واقعیت مجازی (VR) به‌طور فزاینده‌ای به‌عنوان راه‌حل‌هایی برای مشکلات بخش معدن از جمله کاهش عیار سنگ‌معدن، چالش‌های ایمنی و ناکارآمدی‌های عملیاتی مورد‌استفاده قرار می‌گیرند وبهره‌وری عملیات معدن‌کاری با استفاده از فناوری دیجیتال و هوشمندسازی فرآیند‌ها ارتقا می‌یابد. هوشمندسازی معادن می‌تواند ترکیب اشتغال بخش معدن را به‌سوی شاغلان با تخصص‌های دانشگاهی و مهارت بالا بکشاند، بنابراین یکی از کارهایی که می‌توان برای جذب نیروهای متخصص داخلی در بخش معدن بهره برد، استفاده از هوشمندسازی در معادن است.

بر اساس برآوردهای موسسه بین‌المللی مشاوره BCG، شرکت‌هایی که از روش‌های نوآورانه برای عبور از موانع و حرکت به سمت یک سازمان دیجیتال استفاده کرده‌اند، توان عملیاتی خود را ۱۰ تا ۲۰‌درصد با کمک فناوری‌های دیجیتال ارتقا بخشیده‌اند، بهره‌وری فرآیندهای شرکت را تا ۵۰‌درصد بهبود داده‌اند و درنهایت، انتشار گازهای گلخانه‌ای را ۱۵ تا ۳۰‌درصد کاهش داده‌اند.

از زاویه‌ای دیگر، براساس برآوردهای انجام‌گرفته توسط مجمع‌جهانی اقتصاد، دیجیتالی شدن معدن و فلزات می‌تواند بیش از ۴۰۰‌میلیارد دلار ارزش برای صنعت جهانی طی یک دهه‌آینده ایجاد کند. درواقع تحول دیجیتال در صنعت و معدن این پتانسیل را دارد که تقریبا ارزش سه‌برابری را برای صنعت (۳۲۱‌میلیارد دلار) ایجاد کند.

طرح‌هایی که بیشترین ارزش را برای صنعت ایجاد می‌کنند، پلتفرم‌های پکپارچه، کارکنان متصل و مرکز عملیات از راه دور هستند که در مجموع بیش از ۶۰‌درصد از ارزش موردنظر را پاسخگو هستند، همچنین مزایای اجتماعی شامل انتشار کربن کمتر، کاهش مصرف آب و آلودگی خاک کمتر است. ایران از نگاه برخورداری از منابع خدادادی با داشتن ذخایر حدودا ۲۷هزار میلیارد دلاری در جایگاه ششم دنیا قرار دارد، بنابراین با این وجود از درآمدی حدود ۲۲۰‌میلیارد دلار برخوردار است.

کشور آمریکا با داشتن رتبه نخست اقتصاد جهانی، درآمدی بالغ بر ۲۴هزار‌میلیارد دلار دارد. چین با ۱۶.۷‌هزار‌میلیارد دلار در رتبه دوم و ژاپن با درآمد ۶‌هزار‌میلیارد دلار در جایگاه سوم قرار می‌گیرند. مقایسه درآمد سالانه ایران با سایر کشور‌ها نشان می‌دهد ما هنوز استفاده درستی از منابع موجود نداریم و خروجی برنامه‌ریزی‌های موجود با توسعه پایدار اقتصادی فاصله زیادی دارد. صنعت کشور بخش قابل‌توجهی از این کسب درآمد را به خود اختصاص داده‌است و به‌عبارت بهتر، پتانسیل بسیار بالایی برای ایجاد درآمد دارد، اما مشکلات زیرساختی موجود به مزیت‌های رقابتی صنعت لطمه می‌زند.

باید گفته شود یکی دیگر از مصادیقی که ضرورت حرکت به سمت هوشمندسازی معادن را دوچندان می‌سازد، عملیاتی ساختن احکام و قوانین بالادستی است، چراکه در اسناد بالادستی نظیر برنامه‌های توسعه‌ای و قوانین کشور به گردآوری و تجمیع اطلاعات زمین‌شناسی و اکتشافی و الکترونیکی کردن فرآیند‌ها در قالب دولت الکترونیک تاکید شده که این مهم از طریق هوشمند ساختن معادن قابل‌اجرا است.

مزایای هوشمند سازی معدن

با وجود مزایای آن، بخش معدن‌کاری هوشمند با چالش‌های متعددی رو‌به‌رو است، از جمله موانع فنی، بازار و سیاسی که می‌توانند عملکرد پروژه‌ها را مختل کنند. مشکلات فنی بخش عمده‌ای از مسائل پیش‌رو را تشکیل می‌دهند، به‌طوری که پیچیدگی‌های ارزیابی منابع منجر به افزایش هزینه‌ها و تأخیر در طرح‌ها می‌شود. نوسانات بازار و تغییرات در شیوه‌های پایدار نیز فناوری‌های عملیاتی را پیچیده‌تر می‌کنند، در حالی که موانع سیاسی مرتبط با مشارکت ذینفعان و رعایت مقررات می‌توانند امکان‌پذیری طرح‌ها را تحت تأثیر قرار دهند.

با ادامه‌ی روند رشد معدن‌کاری هوشمند، این رویکرد نشان‌دهنده‌ی تحولی حیاتی در صنعت است که بین نوآوری فناورانه و مسئولیت‌پذیری زیست‌محیطی تعادل برقرار می‌کند. با همسو کردن اهداف تجاری با شیوه‌های پایدار، معدن‌کاری هوشمند به دنبال حل چالش‌های فوری مانند کاهش منابع و تغییرات آب‌وهوایی است و راه را برای آینده‌ای مسئولانه‌تر و کارآمدتر در استخراج مواد معدنی هموار می‌کند.

مزایای زیست‌محیطی

یکی از مزایای اصلی روش‌های معدن‌کاری هوشمند، کاهش قابل توجه تأثیرات زیست‌محیطی است. با استفاده از فناوری‌هایی مانند تحلیل چرخه‌ی عمر و نقشه‌برداری فرآیند، شرکت‌ها قادر به ارزیابی ردپای پایداری خود و شناسایی زمینه‌های بهبود هستند. این رویکرد منجر به کاهش قابل توجه انتشار CO۲، مصرف انرژی و تولید ضایعات شده و در نهایت تعادل اکولوژیکی کلی را بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر و افزایش تلاش‌ها برای بازیافت، تعهد شرکت‌ها به پایداری را تقویت کرده و با ابتکارات جهانی آب‌وهوایی همسو شده است.

مزایای اقتصادی

معدن‌کاری هوشمند نه تنها به کاهش ردپای زیست‌محیطی کمک می‌کند، بلکه مزایای اقتصادی قابل توجهی نیز ارائه می‌دهد. حرکت به سمت عملیات هوشمندتر منجر به بهبود بهره‌وری شده است، به‌طوری که مطالعات نشان می‌دهند میانگین افزایش سالانه‌ی بهره‌وری در بخش معدن‌کاری بین سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ حدود ۲.۸٪ بوده است. این بهبود را می‌توان به پیشرفت‌ها در مدیریت ناب و ادغام فناوری نسبت داد، که فرآیند‌ها را ساده‌تر کرده و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، اتخاذ فناوری‌های هوشمند می‌تواند صرفه‌جویی قابل توجهی ایجاد کند، با تخمین‌های بالقوه‌ای بین ۲۹۰ تا ۳۹۰ میلیارد دلار در سال برای کالا‌های کلیدی تا سال ۲۰۳۵. چنین بهبود‌هایی می‌تواند به طور مستقیم بر سود شرکت‌ها تأثیر بگذارد و مدل‌های تجاری مقاوم‌تر و پایدارتری ایجاد کند.

تأثیرات اجتماعی

در جنبه‌ی اجتماعی، روش‌های معدن‌کاری هوشمند به بهبود ایمنی محیط کار و رفاه کارکنان کمک می‌کنند. با ایجاد شرایط کاری ایمن، شرکت‌ها موفق شده‌اند حوادث مرگ‌بار را بین سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۹ به صفر برسانند، که به ایجاد نیروی کار سالم‌تر و مشارکت‌پذیرتر منجر شده است. علاوه بر این، اجرای فناوری‌های هوشمند همکاری بین تیم‌های متنوع را تسهیل می‌کند و اطمینان می‌دهد که کارکنان می‌توانند از مهارت‌های منحصر‌به‌فرد خود به طور مؤثر استفاده کنند. این رویکرد مشارکتی نه تنها تصمیم‌گیری را بهبود می‌بخشد، بلکه رضایت شغلی و نرخ حفظ کارکنان را نیز افزایش می‌دهد.

توسعه‌ی جامعه

اتخاذ فناوری‌های معدن‌کاری هوشمند همچنین تأثیرات گسترده‌ای بر توسعه‌ی جامعه دارد. روش‌های معدن‌کاری پایدار می‌توانند منافع اقتصادی مستقیمی برای کشور‌های غنی از منابع از طریق مالیات و حق‌امتیاز ایجاد کنند، در حالی که مزایای غیرمستقیم مانند توسعه‌ی زیرساخت‌ها را نیز تقویت می‌کنند. با اولویت‌دهی به مسئولیت‌های زیست‌محیطی و اجتماعی، شرکت‌های معدن‌کاری می‌توانند روابط خود با جوامع محلی را تقویت کنند، که به افزایش وفاداری مشتریان و ایجاد زنجیره‌ی تأمین پایدارتر منجر می‌شود.

چالش‌های هوشمندسازی معادن

چالش‌های فنی

چالش‌های فنی به عنوان رایج‌ترین مشکلات در پروژه‌های معدن‌کاری شناخته می‌شوند و حدود ۴۶ درصد از پروژه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند. مسائل کلیدی شامل پیچیدگی‌های تعریف اجزای ضروری مانند مواد اولیه، مخزن و بدنه‌ی سنگ معدن، و همچنین مدیریت تأثیرات رشد جمعیت بر دسترسی به منابع است. علاوه بر این، ارزیابی‌های اولیه‌ی ضعیف اغلب منجر به افزایش هزینه‌ها و تأخیر در برنامه‌ها می‌شود، به‌طوری که حدود دو سوم از این انحرافات به دلیل بودجه‌بندی و برآورد‌های زمانی ناکافی در مراحل اولیه است. شرکت‌ها باید مطالعات امکان‌سنجی دقیقی انجام دهند که معیار‌های استاندارد را رعایت کنند تا پیش‌بینی نتایج طرح‌ها بهبود یابد.

چالش‌ های بازار

چالش‌های بازار حدود ۴۰ درصد از موانع پیش‌روی طرح‌های معدن‌کاری را تشکیل می‌دهند. این چالش‌ها شامل ارزیابی سلامت مالی، توسعه‌ی استراتژی‌های قراردادی قوی، بررسی گزینه‌های تأمین مالی و درک دینامیک قیمت‌ها و سناریو‌های استرس است. فضای بازار از شرکت‌های معدن‌کاری می‌خواهد که به طور مداوم استراتژی‌های عملیاتی خود را بازبینی کنند، به‌ویژه با توجه به نوسانات قیمت کالا‌ها و تغییر انتظارات سرمایه‌گذاران. علاوه بر این، گرایش به سمت شیوه‌های پایدارتر، لایه‌های اضافی پیچیدگی به ارزیابی‌های مالی اضافه می‌کند.

چالش‌ های سیاسی

چالش‌های سیاسی حدود ۲۷ درصد از مسائل مؤثر بر بخش معدن‌کاری را شامل می‌شوند. این چالش‌ها شامل عبور از چارچوب پیچیده‌ی مجوز‌ها و تأییدیه‌ها، مدیریت انتظارات ذینفعان و اجرای برنامه‌های مشارکت محلی است. فرآیند‌های کسب زمین می‌توانند به ویژه دشوار باشند، زیرا اغلب شامل چندین ذینفع با منافع و چارچوب‌های نظارتی مختلف هستند. موفقیت در عبور از این چالش‌های سیاسی برای اطمینان از امکان‌پذیری پروژه و کاهش تأخیر‌های مرتبط با رعایت مقررات و مدیریت ذینفعان ضروری است.

گام‌های هوشمندسازی معادن

۱. استفاده از فناوری‌های پیشرفته

برای هوشمند شدن، معادن و صنایع باید فناوری‌های دیجیتال پیشرفته‌ای را به کار بگیرند که امکان خودکارسازی، نظارت بلادرنگ و تصمیم‌گیری مبتنی بر داده را فراهم می‌کنند. فناوری‌های کلیدی شامل موارد زیر هستند:

الف. اینترنت اشیا (IoT)

نیاز: نصب دستگاه‌ها و سنسور‌های IoT در سراسر عملیات معدن‌کاری و صنعتی برای جمع‌آوری داده‌های بلادرنگ درباره عملکرد تجهیزات، شرایط محیطی و معیار‌های ایمنی.

هدف: IoT امکان نظارت مستمر، نگهداری پیش‌بینانه و بهبود کارایی عملیاتی را فراهم می‌کند.

ب. هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML)

نیاز: پیاده‌سازی الگوریتم‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای تحلیل داده‌های بزرگ و شناسایی الگوها، ناکارآمدی‌ها و فرصت‌های بهینه‌سازی.

هدف: این فناوری‌ها در تحلیل پیش‌بینانه، تشخیص ناهنجاری‌ها و بهینه‌سازی فرآیند‌ها کمک می‌کنند و منجر به صرفه‌جویی در هزینه و بهبود بهره‌وری می‌شوند.

ج. محاسبات لبه‌ای (Edge Computing)

نیاز: استفاده از محاسبات لبه‌ای برای پردازش داده‌ها در نزدیکی منبع تولید داده (مانند سنسور‌ها و ماشین‌ها) به جای اتکای صرف به سیستم‌های ابری متمرکز.

هدف: کاهش تأخیر، بهبود زمان پاسخ و اطمینان از عملکرد مطمئن در محیط‌های دورافتاده یا سخت.

د. رایانش ابری (Cloud Computing)

نیاز: سرمایه‌گذاری در پلتفرم‌های مبتنی بر ابر برای ذخیره‌سازی، پردازش و دسترسی از راه دور به داده‌ها.

هدف: امکان مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و مدیریت عملیات از هر مکان را فراهم می‌کند و از نظارت و همکاری از راه دور پشتیبانی می‌کند.

ه. وسایل نقلیه خودران و پهپاد‌ها

نیاز: ادغام وسایل نقلیه بدون راننده، پهپاد‌ها و رباتیک برای انجام وظایفی مانند حمل مواد، بررسی سایت و بازرسی.

هدف: ایمنی را با کاهش مواجهه‌ی انسان با محیط‌های خطرناک بهبود می‌بخشد و سرعت و دقت عملیاتی را افزایش می‌دهد.

و. تحلیل داده‌ها و تحلیل پیش‌بینانه

نیاز: استفاده از ابزار‌های پیشرفته‌ی تحلیل داده‌ها برای تفسیر حجم زیادی از داده‌ها و پیش‌بینی روند‌های آینده، خرابی تجهیزات و نیاز‌های نگهداری.

هدف: امکان تصمیم‌گیری پیش‌گیرانه را فراهم می‌کند، زمان توقف عملیات را کاهش می‌دهد و تخصیص منابع را بهینه می‌کند.

۲. تحول دیجیتال و اتصال

نیاز: ایجاد یک زیرساخت دیجیتال قوی که از اتصال بی‌وقفه بین دستگاه‌ها، سیستم‌ها و ذینفعان پشتیبانی کند.

هدف: اطمینان از ارتباط بلادرنگ، اشتراک‌گذاری داده‌ها و یکپارچه‌سازی در تمام سطوح عملیاتی، از میدان تا مدیریت.

۳. تمرکز بر پایداری

نیاز: اجرای شیوه‌های پایدار مانند تحلیل چرخه‌ی عمر، نقشه‌برداری فرآیند و استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر.

هدف: تأثیرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد، ضایعات را به حداقل می‌رساند و با ابتکارات جهانی آب‌وهوایی همسو می‌شود، که باعث بهبود شهرت شرکت و رعایت مقررات می‌شود.

۴. آموزش و توسعه مهارت‌های نیروی کار

نیاز: سرمایه‌گذاری در برنامه‌های آموزشی برای ارتقای مهارت‌های کارکنان در زمینه فناوری‌های دیجیتال، تحلیل داده‌ها و سیستم‌های هوشمند.

هدف: اطمینان از اینکه نیروی کار می‌تواند به طور مؤثر فناوری‌های پیشرفته را اداره و نگهداری کند، که فرهنگ نوآوری و انطباق‌پذیری را تقویت می‌کند.

۵. بهبود ایمنی

نیاز: استقرار سیستم‌های نظارتی هوشمند، دستگاه‌های پوشیدنی و پروتکل‌های ایمنی خودکار برای بهبود ایمنی محیط کار.

هدف: حوادث را کاهش می‌دهد، رفاه کارکنان را بهبود می‌بخشد و اطمینان از رعایت مقررات ایمنی را فراهم می‌کند.

۶. همکاری و مشارکت ذینفعان

نیاز: مشارکت با ذینفعان، از جمله جوامع محلی، دولت‌ها و سرمایه‌گذاران، برای اطمینان از همسویی در اهداف پایداری و رعایت مقررات.

هدف: اعتماد ایجاد می‌کند، حمایت از پروژه‌ها را تضمین می‌کند و چالش‌های سیاسی و اجتماعی را کاهش می‌دهد.