سرنوشت گریزناپذیر ربات‌ها و انسان‌ها در معادن

به گزارش می متالز، برای تحقق این امر، از فناوری‌های جدید مانند اینترنت اشیا (IOT) استفاده می‌شود که شکل خاص آن در صنعت، اینترنت اشیای صنعتی (IIOT) نامیده می‌شود.
تولید در کارخانه‌های هوشمند، معادن، خانه‌ها، محیط‌زیست و شهرها و سایر ابعاد کاربردی اینترنت اشیا و با پیاده‌سازی شبکه فیزیکی مجازی (CPS)، نیاز به استفاده از حمل‌ونقل هوشمند و تدارکات نوآورانه دارند که لجستیک نسل چهارم نامیده می‌شوند.
معدنکاری به عنوان صنعتی با وابستگی زیاد به گرفتن تصمیم‌های راهبردی، در تمام مراحل (از پی‌جویی و اکتشاف گرفته تا احیای مجدد) و همچنین فرآیندهای لجستیکی حجیم و پر هزینه برای دستیابی به کارایی بیشتر، می‌تواند از فناوری‌های نوآورانه انقلاب چهارم صنعتی بهره‌برداری کند.
با ملاحظه اینکه هر فرد در عمر خود نیازمند ۱.۱۴ میلیون کیلوگرم مواد معدنی، فلزات و سوخت است و همچنین فشارها بر افزایش حجم فعالیت‌های معدنکاری با رشد جمعیت افزایش می‌یابد، انتظار می‌رود که اینترنت اشیا در طول چنین فرآیندهای بزرگی با این ایده که حسگرها حجم بالایی از داده‌ها را در زمان واقعی و برای تحلیل و استخراج اطلاعات حیاتی جمع‌آوری می‌کنند، به شکل موثر مورد استفاده قرار گیرد.
از نظر دیگر، جهانی شدن موجب پیدایش بازارها و نیروهای رقابتی جدید برای معادن شده است. نگرانی مداوم برای کارآمدی باعث شده که راهبردهای مدیریت زنجیره تامین، در مرکز توجهات معدنکاران قرار گیرد. شرکت‌های معدنی بزرگ و متوسط، امروز درصد قابل توجهی از خدمات لجستیکی و تجهیزات تولید (از جمله سنگ‌شکن، گوی‌های خردایش، تسهیلات حفاری، گمانه زنی و انفجار) را از سایر شرکت‌ها فراهم می‌آورند. نداشتن دسترسی بهنگام به تجهیزات تولیدی (زمان تحویل تجهیزات استخراج معادن به چندین برابر افزایش یافته است)، افزایش قیمت‌ها و کمبود منابع، موجب شده که شرکت‌های استخراج معدنی متحمل زیان‌های بسیار شوند. با این وصف، شرکت‌ها به دنبال ایجاد اتحادهای راهبردی و سازماندهی ارتباط تولیدی با سایر بنگاه‌ها در راستای رسیدن به اهداف خود (کاهش هزینه‌ها، افزایش تخصص و انعطاف‌پذیری) هستند.
رامین انتظاری، کارشناس ارشد استخراج معادن و محمدحسین سادات حسینی خواجوئی، دانشجوی دکتری تخصصی مدیریت صنعتی با ارسال مقاله‌ای به روزنامه روزگار معدن با این مقدمه به بررسی مواردی کاربردی در بکارگیری اینترنت اشیا در معدنکاری پرداخته‌اند.

قصه از کجا شروع می‌شود؟

در معادن برای باز کردن یک سینه کار جدید یا آماده‌سازی ماده معدنی و باطله برای عملیات بارگیری و حمل دپو یا ارسال به سنگ‌شکن، از عملیات انفجار استفاده می‌شود. بنابراین، محدوده سایت به گازهای سمی و گرد و غبار آلوده است. معدنچیان ساعت‌ها صبر می‌کنند تا شرایط سایت پایدار شود. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها، تعیین دقیق مرزهای ناحیه انفجار است که نخستین گام در راستای حصول اطمینان از ایمنی است.
ایمنی در محدوده انفجار در معادن زیرزمینی بسیار پیچیده‌تر از انفجار سطحی است. انفجار ممکن است نشست زمین در ورودی‌ها و قرار گرفتن مجاری هوایی در معرض دود، گرد و غبار یا گازهای سمی را در پی داشته باشد. در برخی از معادن زیرزمینی اعم از فلزی یا غیر فلزی، انفجار در خارج از زمان تولید و در زمانی که هیچ کس جز خدمه انفجار حضور ندارد، برنامه‌ریزی می‌شود. با این وصف، نیاز به نظارت بر شرایط موقعیت محلی با بهره‌گیری از ترکیب حسگرهای مناسب در یک شبکه برای صرفه‌جویی زمانی و برنامه‌ریزی خوب و محیط امن، گریزناپذیر است. به عنوان مثال در معادن زغال‌سنگ، پایداری و کارآمدی عملیاتی تجهیزات، کلیدی برای دستیابی به ایمنی است. اجتناب از مشکلات ناشی از شرایط معدنکاری و تولید پیوسته و بکارگیری طولانی‌مدت تجهیزات استخراج زغال سنگ، امکان‌پذیر نیست. با این حال در سال‌های اخیر، توسعه سریع فناوری اینترنت، شیوه جدیدی از تعمیرات و نگهداری تجهیزات معدنی را فراهم آورده است.

چه زمانی اینترنت اشیا ورود می‌کند؟

برای ایجاد مجموعه‌ای از تجهیزات مانیتورینگ وضعیت‌ها و نظارت بر شبکه نگهداری بر اساس فناوری اینترنت اشیا، می‌توان خطاها را شناسایی و تهدیدات بالقوه را به طور دقیق پیش‌بینی کرد که این امر برای کارکرد ایمن‌تر و کارآمدتر تجهیزات زغال‌سنگ از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
 به طور روزانه، معدنکاران زمان زیادی را صرف یافتن موقعیت تجهیزات و ماشین‌آلات و آشنایی با محیط اطراف می‌کنند. با وجود یک سیستم که این موارد را برای آنها نظارت و ردیابی می‌کند، آنها می‌توانند به محض ورود به سایت و بدون صرف زمان برای جمع‌آوری اطلاعات، کار خود را آغاز کنند. بکارگیری شبکه اینترنت اشیا به طور قابل توجهی کاهش خرابی ماشین‌آلات را در پی خواهد داشت. معدنکاران می‌توانند خطر خرابی تجهیزات را در هنگام انجام یک عملیات یا تغییر آن کاهش دهند و همچنین قادر خواهند بود قطعاتی که تامین آنها برای تعمیر ماشین‌آلات معیوب حیاتی است را در سریع‌ترین زمان سفارش دهند.

توسعه و نگهداری، نیازمند اینترنت اشیا

در توسعه و نگهداری یک سایت معدنی و ذخیره زمان، اینترنت اشیا می‌تواند به شکل قابل توجهی به کار آید. به عنوان مثال جمع‌آوری داده‌ها پیش از حفاری اولیه، صحت روند مدیریتی و کاهش ریسک را تضمین می‌کند. برخی از شرکت‌های استخراجی درحال‌حاضر از وسایل نقلیه بدون راننده، پهپادهای اکتشافی یا شبکه‌های حفاری مستقل که می‌توانند بدون دخالت انسان عمل کنند، استفاده می‌کنند.
با توجه به مخاطرات جدی در صنعت معدن، اینترنت اشیا، ایمنی را بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال می‌تواند برای جلوگیری از فروپاشی شفت‌های ناپایدار، اطلاعات را به واسطه حسگرها در زمان واقعی جمع‌آوری کرده و تجهیزات معیوب یا محلی با احتمال رخ دادن اختلال را پیش‌بینی کند و اجازه می‌دهد تنظیمات لازم پیش از وقوع هر رخداد مخاطره‌آمیزی، انجام شود.
اینترنت اشیا، پیشرفت‌های اتوماسیونی معادن را تسهیل می‌کند. با داشتن محصولات مستقل یعنی وسایل نقلیه و تجهیزات متصل، اطلاعات بیشتری جمع‌آوری می‌شود که می‌تواند میزان دقت را بهبود بخشد. اینترنت اشیا همچنین به شرکت‌های معدنی اجازه می‌دهد آخرین نوآوری‌ها، فناوری‌ها و روندهای توسعه را در بازار شناسایی کنند.
اینترنت اشیاء، امکان پیش‌بینی نیازمندی‌های خدمات تعمیرات و نگهداری بهتر را فراهم می‌آورد. به واسطه اینترنت اشیا و داشتن یک شبکه منعطف، نظارت بر هر یک از ابعاد عملیاتی بسیار ساده‌تر بوده و افزایش بهره‌وری و ایمنی تحقق می‌یابد. این امر، تشخیص ساییدگی‌ها و پارگی‌ها در قطعات حیاتی تا برنامه‌ریزی و زمان‌بندی تعمیرات و نگهداری مورد نیاز را شامل می‌شود.

سخن آخر

در پایان می‌توان نتیجه گرفت که بکارگیری اینترنت اشیا در حوزه‌های گوناگون به ویژه صنعت معدنکاری به عنوان پیش‌نیاز برای دستیابی به اهداف انقلاب پنجم صنعتی که در پی تحول در همکاری ربات‌ها و انسان‌ها به وقوع خواهد پیوست، امری گریزناپذیر است.