کاربرد‌های هوش مصنوعی در معدن

به گزارش می‌متالز، هوش مصنوعی با تغییر در روشی که عملیات روزانه در معادن انجام می‌شود، می‌تواند تغییر و تحولات قابل توجهی را رقم بزند. این سیستم‌های هوشمند قادر به تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده‌ها و ارائه راه‌حل‌های دیجیتالی برای شرکت‌ها هستند و این فناوری به افزایش سرعت و ایمنی در عملیات استخراج کمک می‌کند.

پیش‌بینی اختلالات زنجیره تامین

در سال ۲۰۲۱، مک کینزی بیان کرد که انتظار می‌رود راه‌حل‌های مدیریت زنجیره تامین مبتنی بر تحول هوش مصنوعی، ابزار قدرتمندی برای کمک به سازمان‌ها برای مقابله با چالش‌های صنعت باشد. مدل‌های هوش مصنوعی می‌توانند برای پیش‌بینی اطلاعات زنجیره تامین آینده، مانند پیش‌بینی تقاضا برای محصولات خاص و بهینه‌سازی سطح موجود مورد استفاده قرار گیرند.

همچنین می‌توانند اختلالات در زنجیره تامین را شناسایی و هدف فرایند‌ها را ساده‌سازی کنند. به عنوان مثال «IBM» از هوش مصنوعی برای فعال کردن مدیریت اختلالات پیشگیرانه از طریق هشدار‌های هوشمند و بینش در زمان واقعی برای عملیات شرکت‌های معدنی استفاده می‌کند.

بهینه‌سازی انرژی

استفاده از هوش مصنوعی و فناوری‌های پیشرفته مشابه برای بهینه‌سازی استفاده از انرژی می‌تواند با تجزیه و تحلیل داده‌ها برای شناسایی فرصت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی و در نتیجه بهبود بهره‌وری، به معادن کمک کند.

ریوتینتو به منظور اطمینان از عملکرد روان و ایمنی معادن خود دستخوش تحولات گسترده‌ای شده است؛ به ویژه با راه‌اندازی مراکز تعالی که بر تجزیه و تحلیل، اتوماسیون، مدیریت دارایی‌ها و انرژی و تغییرات آب‌وهوایی متمرکز هستند، در جهت نوآوری بیشتر برای معادن هوشمند خود کار کرده است.

داده‌های زیست‌محیطی

هوش مصنوعی در معدن می‌تواند با تجزیه و تحلیل سریع و کارآمد داده‌ها، تاثیرات زیست‌محیطی و خطرات مکان را کاهش دهد. به طور خاص، هوش مصنوعی می‌تواند برای شناسایی مناطقی که می‌توان عملیات‌ها را بهینه کرد و همچنین تاثیر آن بر محیط اطراف تاثیرگذار باشد.

رئیس معدن بی اچ پی و غول فناوری مایکروسافت از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای تقویت تولید مس استفاده می‌کنند. شرکت‌ها این کار را با استفاده از داده‌های بی درنگ از تغلیظ کننده‌های مس برای پیش‌بینی‌های ساعتی انجام می‌دهند و با توجه به مشاهدات از این مورد به تیم‌های عملیاتی هم توصیه می‌شود.

اکتشاف

هوش مصنوعی می‌تواند با تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها، شناسایی اهداف در محل و ارائه بینشی در هر دو مورد، به فرایند اکتشاف در معادن کمک کند. با توجه به زمان و هزینه، استفاده از هوش مصنوعی کارایی بیشتری خواهد داشت.

شرکت طلای باریک که به عنوان یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های استخراج طلا در جهان شناخته می‌شود، نمونه‌ای از شرکتی است که طی چندین سال گذشته از فناوری‌های هوش مصنوعی برای اکتشاف معادن استفاده کرده است. این شرکت از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پردازش داده‌های زمین‌شناسی و ژئوفیزیک استفاده و به شناسایی مکان‌های معدنی بالقوه و بهینه‌سازی عملیات حفاری کمک می‌کند.

تعمیرات پیش‌بینی شده

مدل‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی کننده هوش مصنوعی ظرفیت ارزیابی متغیر‌هایی را دارند که وضعیت فعلی دارایی را منعکس و تاریخ‌های تعمیر را بر اساس روند استفاده پیش‌بینی می‌کنند که در نتیجه آن، تیم‌های تعمیر و نگهداری را از خرابی‌های احتمالی تجهیزات مطلع خواهند کرد. این روند نه تنها ایمنی بیشتر در محل را برای نیروی انسانی تضمین می‌کند بلکه به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا از قبل برنامه‌ریزی بهتری داشته باشند.

ارزیابی ایمنی و ریسک

همان طور که قبلا ذکر شد، هوش مصنوعی توانایی ارزیابی و هشدار نسبت به خطرات احتمالی یک سایت معدنی را دارد. این مساله می‌تواند برای عملیات معدنی دگرگون کننده باشد؛ چراکه محیط کارآمدتر و ایمن‌تری را برای نیروی انسانی ایجاد می‌کند.

بهینه‌سازی سیستم‌ها همچنین به مدیریت و درک ارزیابی ریسک کمک می‌کند. سایت «Tomorrow.io» به ویژه دارای فناوری پیش‌بینی آب‌وهواست که از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی آن استفاده و مزیت رقابتی را برای شرکت‌های معدنی فراهم می‌کند. بنابراین، شرکت‌ها می‌توانند تصمیمات آگاهانه‌تری در جنبه‌های مختلف عملیات خود بگیرند.

رباتیک

اتوماسیون به طور مداوم با معرفی ابزار‌های استخراج الکتریکی بیشتر در حال افزایش است که گاهی اوقات می‌توانند به جایی برسند که معدنچیان توانایی آن را ندارند. سازنده پلتفرم رباتیک مجهز به هوش مصنوعی آفورلد «Offworld» در ژانویه ۲۰۲۳ اعلام کرد که در حال دریافت سفارش برای استقرار سیستم‌های استخراج رباتیک ازدحام هوش مصنوعی است که از سال ۲۰۲۴ آغاز می‌شود.

خط ربات‌های مستقل برای بررسی محیط‌ها، هم در سطح و هم در زیرزمین، انجام حفاری، جمع‌آوری، حمل و پردازش مواد ساخته شده‌اند. واحد‌های باتری آن با انجام تعویض و شارژ خودکار باتری در محل، زمان کارکرد هر ربات را افزایش می‌دهد.

تفکیک سنگ معدن

سیستم‌های مرتب‌سازی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند مواد معدنی ارزشمند را از سنگ‌های باطله در زمان واقعی شناسایی کنند و در نهایت نرخ بازیابی را بهبود بخشیده و در نتیجه هزینه‌های پردازش را کاهش دهند.

شرکت معدنی پیشرو جهانی واله، اولین مرکز هوش مصنوعی خود را در سال ۲۰۲۰ در اسپریتو سانتو راه‌اندازی کرد. این شرکت با تعهد به پایداری و ایمنی، از این فناوری برای تجزیه و تحلیل نمونه‌های سنگ و تصمیم‌گیری در مورد بهترین روش‌های جداسازی برای به حداکثر رساندن بازیافت مواد معدنی استفاده می‌کند که منجر به بهبود محیط زیست، بهداشت و ایمنی در محل شده است.

سیستم‌های پشتیبانی تصمیم

مزایای زیادی برای استفاده از هوش مصنوعی برای حمایت از تصمیم‌گیری‌ها وجود دارد، از جمله ایمنی بهتر کارگران، بهبود فرایند‌های طولانی‌مدت و همین طور کاهش هزینه‌ها. به طور خاص، شرکت معدنی آنگلو امریکن به طور مداوم در تلاش برای پایداری بیشتر و تولید زباله کمتر، کاربرد‌های هوش مصنوعی را در عملیات معدنی خود بررسی کرده است.

این شرکت راه‌حل‌های هوش مصنوعی را برای اکتشاف و تخمین منابع معدنی توسعه داده و به کارگران کمک می‌کند تا سایت‌های معدنی بالقوه را به طور کارآمدتری شناسایی کنند. ابزار‌های هوش مصنوعی به شرکت این امکان را می‌دهد که بهترین تصمیم ممکن را بگیرد و در عین حال از همه عوامل کلیدی بالا اطمینان حاصل کند.

وسایل نقلیه خودران

وسایل نقلیه خودران می‌توانند شرایط کار را در معدن ایمن‌تر کنند؛ چراکه در چنین شرایطی نیروی انسانی مجبور نیست به مناطق بالقوه خطرناک یک سایت سر بزند. کوماتسو به ویژه در معادن از نظر وسایل نقلیه خودکار رتبه بالایی دارد، زیرا رویکرد آن به استخراج هوشمند با هدف به حداکثر رساندن عملیات، اما با حداکثر ایمنی است.

این شرکت از کامیون‌های استخراج با محرک الکتریکی، هم برای عملیات ساختمانی و هم برای عملیات معدنی استفاده و از کامیون‌های با ظرفیت ۳۰ تا ۴۰۰ تن استفاده می‌کند تا اهداف بهره‌وری در معادن برآورده شده و در نهایت نوآوری در سیستم تعلیق، انتقال و عملکرد مستقل را پیش برود.

منبع: فلزات آنلاین