فرصت های تحول دیجیتال در صنعت معدن

استخراج معادن شامل طیف متنوعی از کالاهای معدنی است که به انواع تکنیک‌های استخراج و پردازش نیاز دارند. کار معدن با اکتشاف شروع می‌شود، از طریق توسعه و تولید ادامه می‌یابد و با تعطیلی معدن و استفاده از زمین پس از استخراج به پایان می‌رسد.

در حالی‌که در سال‌های اخیر صنعت معدن یک عامل حیاتی برای توسعه جوامع بوده است، اثربخشی دیجیتال به عنوان نیاز شماره یک پیش روی بخش معدن و فلزات شناسایی شده ‌است. به گزارش بی‌سی‌جی، بخش فلزات و معادن ۴۰ درصد کمتر از سایر صنایع به بلوغ دیجیتالی رسیده‌است. موضوع گسست فزاینده بین پتانسیل و اجرای موفقیت‌آمیز تحول دیجیتال در صنعت معدن، در تعدادی از نشریات و وبینارهای اخیر مطرح بوده است. با توجه به اینکه دیجیتال به عنوان یک توانمندساز حیاتی برای رسیدگی به چالش‌های بهره‌وری و سودآوری بخش معادن شناخته شده است، مهم است که سازمان‌ها یک رویکرد روشن برای گذر از این شکاف اتخاذ کنند.

این واقعیت که صنعت معدن از نظر تحول دیجیتال از سایرین عقب است، بدین معناست که فضای زیادی برای پیشرفت وجود دارد. تحول دیجیتال این پتانسیل را دارد که به شرکت‌های معدنی کمک کند تا هزینه‌های خود را کاهش دهند و سود را با ساده‌سازی فرآیندهای کاری و ارائه بینش بیشتر برای هدایت تصمیم‌های استراتژیک، بهبود بخشند. بی‌سی‌جی بیان می‌کند که تحول دیجیتال در صنعت معدن و فلزات می‌تواند بهره‌وری را تا ۵۰ درصد افزایش دهد. تحقیقات نشان می‌دهد که تولیدکنندگان فلز که از پتانسیل کامل تحول دیجیتال استفاده می‌کنند، می‌توانند حاشیه سود[۱]خود را ۶ تا ۸ درصد افزایش دهند. از این‌رو رهبران معدن باید راه‌هایی را برای پذیرش فناوری‌های دیجیتال برای کمک به بهینه‌سازی عملیات، ایمنی متمرکز محیط کار، ارتباطات بهبود یافته،کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و موارد دیگر جستجو کنند.

رهبران معادن می‌توانند «دیجیتال» را برای بهره‌برداری از فرصت‌هایی به‌کار بگیرند که با مجموعه‌ای از فناوری‌ها و رویکردهای توانمند محقق می‌شوند:

۱- تحلیل‌گری پیشرفته و هوش مصنوعی مهم‌ترین اهرم دیجیتال است. استفاده از تکنیک‌های تحلیلی پیشرفته در زنجیره‌ای از داده‌ها می‌تواند به سرعت علل ریشه‌ای مشکلات کیفیت را شناسایی کند. این دسته معمولاً بیش از ۵۰ درصد از کل سود حاصل از پذیرش دیجیتال را به خود اختصاص می‌دهد. این فناوری فرصت‌های جدیدی را برای تحلیل داده‌های بزرگ برای حل مشکلات و بهینه‌سازی عملیات ایجاد می‌کند. هوش مصنوعی استخراج معادن را ایمن‌تر، مولدتر و پایدارتر می‌کند. در سال ۲۰۲۱، مکنزی بیان کرد که انتظار می‌رود راه‌حل‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی تقاضا برای محصولات خاص و بهینه‌سازی سطح موجودی استفاده شوند.

۲- رباتیک و اتوماسیون ۲۰ تا ۳۰ درصد از مجموع فرصت‌های بهبود را با حذف نیاز به مداخله انسان در عملیات و با کنترل و پایداری فرآیند ایجاد می‌کند. ابزارهای دیجیتال در فروش می‌توانند وظایف ردیابی و مدیریت را خودکار کنند، قیمت‌گذاری پویا را بر اساس بازار و رقبا امکان‌پذیر کنند و بهبود حاشیه سود پیش‌بینی شده‌ی ۲ تا ۴ درصدی را ارائه دهند.

۳- ظهور “معدن متصل” از مزایای تحول دیجیتال است. استفاده از حسگرهای لرزشی، نوری و صدا می‌تواند با بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند که برای بهبود عملکرد و توان عملیاتی استفاده می‌شود، کنترل فرآیند را تقویت کرده و حاشیه سود کارخانه‌ها را افزایش دهد. فناوری‌های پوشیدنی مورد استفاده کارگران می‌تواند برای نظارت بر عوامل محیطی مانند دما، رطوبت، سر و صدا و همچنین معیارهای سلامتی کارگران مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال: کلاه ایمنی هوشمند، نمای ۳۶۰ درجه از معدن را از محل کاربر فراهم و ارتباط با سایر کارگران را پشتیبانی می‌کند. جلیقه‌های هوشمند، قادر به ردیابی مکان، دمای بدن، نبض و سایر اندازه‌گیری‌های کلیدی تشخیص سلامت هستند. عینک هوشمند، به افراد امکان دسترسی به نقشه‌ها و طرح‌ها برای پشتیبانی از وظایف و همچنین قابلیت عکس‌برداری را می‌دهد. چکمه‌های هوشمند، می‌توانند ورود به مکان‌های خطرناک را تشخیص و در صورت سقوط به سایر کارگران هشدار دهند.

۴- تعدادی از شرکت‌های معدنی از دیجیتالی شدن استفاده می‌کنند تا مدل‌های کسب‌وکار خود را دوباره بازنگری کنند. این مسئله از فروش دیجیتال و پلتفرم‌های زنجیره تامین تا به اشتراک‌گذاری داده‌ها از فروش کویل با مشتریان را شامل می‌شود.

۵- فناوری در حال تغییر ماهیت کار است و نیروی کار در حال پاسخگویی است. یک مزیت تحول فناوری، نیروی کار بسیار ماهر است. در حالی که برخی از نقش‌ها جایگزین خواهند شد، بسیاری از نقش‌های جدید پردرآمد خلق می‌شوند و بسیاری دیگر توسط فناوری تقویت می‌شوند. در سال ۲۰۱۸، وزارت امور شرکت‌ها در هند [۲] اولین گزارش خود را در مورد تغییر نقش کار در معادن در نتیجه‌ی تحولات دیجیتال منتشر کرد که بر مبنای آن ۷۷ درصد مشاغل معدنی توسط فناوری بهبود یافته یا دوباره طراحی شده‌اند و نتایج آن در سلامت، ایمنی بهتر و بهره‌وری بالاتر نمایان شده است.

۶- صنعت معدن به طور فزاینده‌ای از فناوری‌های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی در اشکال مختلف استفاده می‌کند. به عنوان مثال: شماتیک‌هایی که می‌توانند به صورت هولوگرام‌های سه بعدی تعاملی ارائه شوند و افراد را درکارهای پیچیده راهنمایی کنند. بهینه‌سازی عملکرد اپراتور از طریق نمایشگرهای هدآپ یا عینک‌های هوشمند در کابین ماشین آلات از موارد قابل توجه در این زمینه می‌باشد. شرکت‌های معدنی همچنین می‌توانند از شبیه‌سازهای واقعیت مجازی برای آموزش ایمن و راحت تجهیزاتی با فناوری‌های پیشرفته استفاده کنند.

۷- هنگامی که داده‌های بزرگ در استخراج به کار می‌روند، تصمیم‌گیری‌های سریع‌تر و آگاهانه‌تر کسب‌وکار را تسهیل می‌کنند. یکی از تاثیرگذارترین کاربردهای داده‌های بزرگ در صنعت معدن، در مرحله اکتشاف است. با ترکیب پایگاه‌های داده بزرگ که شامل داده‌های تکامل کانی، اطلاعات مکانی، فراوانی حوادث معدنی و همچنین مجموعه داده‌های تاریخی است، دانشمندان داده و زمین‌شناسان قادر به تولید مدل‌هایی برای پیش‌بینی ریزش معدن با دقت و قطعیت بیشتری هستند؛ اقدامات اکتشافی مخرب در داخل و اطراف ذخایر معدنی بالقوه را نیز به حداقل می‌رسانند.

۸- صنعت معدن شامل تعداد قابل توجهی از تراکنش‌ها، چه بین‌المللی و چه داخلی است. در حالی که بسیاری از این تراکنش‌ها مانند حمل‌ونقل کالا هنوز مبتنی بر کاغذ هستند، بلاک چین می‌تواند تبادل دیجیتالی داده‌ها را فعال کند و کارایی و دقت را بهبود ‌بخشد.

۹- از دوقلوهای دیجیتال برای بهبود بهره‌وری و ایمنی در سایت‌های معدن استفاده می‌شود. همچنین اطمینان حاصل می‌شود که عملیات از معدن به بندر به طور کامل یکپارچه شده و به طور مؤثر با تجهیزات فرآوری مواد معدنی کار می‌کنند. درحالی‌که، دوقلوهای دیجیتالی جایگزین نقش تصمیم‌گیری حیاتی افراد نمی‌شوند، ابزاری برای تسهیل تصمیم‌گیری بهتر توسط مدیران هستند. از این طریق،گلوگاه‌ها می‌توانند شناسایی و حذف شوند و تأثیر سناریوهای بالقوه ناامن یا ناکارآمد را می‌توان در دنیای مجازی بدون هیچ گونه اختلالی در عملیات آزمایش کرد.

۱۰- نسل پنجم شبکه تلفن همراه، انقلاب صنعتی چهارم را شعله‌ور می‌کند، زیرا بهره‌وری و رشد را در بسیاری از برنامه‌های صنعتی هدایت می‌کند.

۱۱- صنعت معدن به دلیل توانایی در بهبود جمع‌آوری داده‌ها، افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌های عملیاتی، به سرعت فناوری پهپادها را پذیرفته است. اندازه‌گیری مقدار مواد باقی‌مانده در انبارها، ردیابی تغییرات در انبارها، ردیابی مواد استخراج شده از یک منطقه خاص، تحلیل داده‌ها و مشاهده تغییرات در طول زمان از مزایای به‌کارگیری این فناوری می‌باشند. در معادن زیرزمینی، پهپادهایی مانند Elios 3 می‌توانند از گذرگاه‌های سنگی، مرطوب و غبارآلود عبور کرده و انسدادها را پیدا کنند. علاوه‌بر این، حسگرهای مجهز، مدل‌های سه‌بعدی را برای شناسایی ضایعات معدنی، گسل‌ها و سایر ویژگی‌های زمین‌شناسی ایجاد می‌کنند.

منابع:

Alonso, T. (2022). Digital Transformation in Mining: Why it’s a Necessity. https://www.cascade.app/.
Constable, T. (2022). Digital Mine. https://minerals.org.au/.
(۲۰۲۱). Industry spotlight: Digging up digital opportunities in the mining industry. https://www.docusign.com/.
https://www.flyability.com/
Jackson, A. (2023). Top 10 uses of artificial intelligence in mining. https://miningdigital.com/.
Lapo Mori, T. S. (2018). Unlocking the digital opportunity in metals. McKinsey&company.
(۲۰۲۱). How to Drive Digital Transformation in Mining and Metals Industry? https://www.veritis.com/.