فناوری‌های نوپدید در معادن

به گزارش می‌متالز، شرکت‌های بسیاری در حوزه استخراج معدن سخت‌ترین گام‌ها را برای دیجیتالی سازی، شامل تضمین تعهد برای سفر دیجیتال و آغاز تحول دیجیتال پشت سر گذاشته اند.

اما ابزار‌های دیجیتال جدید دچار شرایطی مثل تیم‌های مهندسی معدن هستند که اغلب به‌صورت مجزا کار می‌کنند و امکان به اشتراک گذاری اطلاعات مهم بین اپلیکیشن‌های مختلف وجود ندارد. شرکت‌های فعال در زمینه استخراج معدن برای دستیابی به ارزش واقعی، باید ابزار‌های مهندسی، داده‌ها، افراد و فرآیند‌های خود را در قالب یک همزاد دیجیتالی هوشمند در فضای ابری یکپارچه سازی کنند. این اقدام، امکان بهره برداری از بیشترین ظرفیت ابزار‌های مهندسی برای افزایش کارآیی عملیاتی و بهره گیری از نتایج آن در طول زنجیره ارزش را تضمین می‌کند. با تراز کردن همه بخش‌ها حول یک محور واحد، بخش معدن می‌تواند به سه حوزه اصلی تمرکز خود بپردازد: ایمنی، محیط زیست و کارآیی.

در مطالعه‌ای که شرکت «اکسنچر» به‌تازگی در مورد نوآوری دیجیتال در صنعت معدن انجام داد مشخص شد ۴۰‌درصد از مدیران معدن از زمان معرفی راهکار‌های دیجیتالی، به فرآیند‌های تصمیم‌گیری بهتری دست یافته اند و ۴۷ درصد، کارآیی عملیاتی بهتری را گزارش کرده اند.

ایمنی بیشتر با همزاد دیجیتالی

خوشبختانه بخش معدن در دنیا، فرآیند‌های سختگیرانه‌ای را برای محافظت از نیروی انسانی خود در پیش گرفته است. یکی از شایع‌ترین علل حوادث، خطای انسانی است. فناوری همزاد دیجیتالی، انقلابی در آموزش کارگران ایجاد می‌کند و در عین حال تعداد کارگران موردنیاز در محل را نیز کاهش می‌دهد.

برآورد‌ها حاکی از این است که تحول دیجیتال در حوزه معدن‌کاری بتواند سالانه جان هزار نفر را نجات دهد و از بروز ۴۴ هزار آسیب در سال در سراسر جهان جلوگیری کند. این عدد معادل با کاهش ۱۰ درصدی تلفات جانی و کاهش ۲۰ درصدی صدمات در صنعت معدن است.

امروزه در صنعت به‌کارگیری شبیه ساز‌های آموزش اپراتور (OTS) در واحد‌های فرآیندی روز‌به‌روز رایج‌تر می‌شود. استفاده از این شبیه ساز‌ها در حفظ جان کارگران و مهندسان و به روز کردن مهارت اپراتور‌ها نقش بسیار موثری دارد. به کمک این ابزار اپراتور‌های تازه کار در یک محیط مجازی با فرآیند‌های کاری آشنا می‌شوند و تجربه و مهارت خود را افزایش می‌دهند. این نوع شبیه ساز‌های آموزش اپراتور را می‌توان با استفاده از داده‌های همزاد دیجیتالی معدن که با شبیه سازی فرآیند پیشرفته تقویت شده است، برای هر معدن متناسب سازی کرد. با دسترسی به نسخه‌ای واقعی از معدن و سامانه‌های عملیاتی و کنترلی آن، کارگران محیطی امن برای تمرین، آزمایش، شکست و مهم‌تر از همه یادگیری دارند.

شبیه ساز‌های آموزش اپراتور در پروژه‌های «سرمایه‌گذاری گرین فیلد» که نوعی سرمایه‌گذاری مستقیم خارجی است، به اپراتور‌ها صلاحیت‌هایی برای بهره برداری ایمن از یک معدن جدید ارائه می‌دهد. این نوع سرمایه‌گذاری در یک زمین خالی و بی استفاده انجام شده و در جریان آن سرمایه‌گذار نسبت به راه اندازی یک کارخانه، شرکت، پروژه و... اقدام می‌کند. در نوع دیگر سرمایه‌گذاری مستقیم خارجی یا «پروژه‌های براون فیلد» که یک شرکت نسبت به خرید یا اجاره کارخانه و شرکت‌های موجود قدیمی برای بازسازی و راه ندازی فعالیت جدید تولیدی در آن‌ها اقدام می‌کند، قرار گرفتن زیاد در معرض سناریو‌های شبیه سازی‌شده باعث ایجاد اعتماد به نفس و مهارت در بستری ایمن می‌شود. در عملیات‌ها، استقرار شبیه ساز‌های آموزش اپراتور ابری، به تیم‌ها امکان می‌دهد که سناریو‌ها را بدون نیاز به قدم گذاشتن در محل، آزمایش کنند. شبیه ساز آموزشی ساخته‌شده برپایه همزاد دیجیتالی در صنعت معدن، روش به‌صرفه‌ای برای آموزش مداوم نیروی کار است. بسته به مرحله پروژه، میزان آموزش می‌تواند افزایش یا کاهش یابد و محدودیت‌ها، هزینه‌ها و الزامات یادگیری سنتی و مبتنی بر کلاس درس را ندارد. این نوع آموزش همه جانبه و تکرارپذیر است، از همین رو حفظ یا مدیریت آموخته ها، نسبت به شیوه آموزش از مسیر کلاس‌های درسی که یک بار برای همیشه برگزار می‌شود، بسیار موثرتر است.

افزایش کارآیی با یکپارچه سازی

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای بهبود کارآیی پروژه‌ها و عملیات‌های سرمایه‌گذاری، کار سیلویی یا کار بدون ارتباط و هماهنگی بین گروه‌ها و افراد است. با توجه به پیچیدگی و مقیاس معادن، تیم‌ها اغلب در بخش‌های خودگردان شبیه سیلو کار می‌کنند.

پیامد این شرایط تصمیم‌گیری واکنشی، افزایش زمان‌بندی و هزینه، نشت اطلاعات، داده‌های از دست رفته، منابع هدر رفته، مصرف انرژی بالا و استفاده ضعیف از سرمایه است.

ایجاد ارتباط بین مهندسان با ابزار‌ها و داده‌های مناسب در زمان مناسب باعث افزایش ضریب همکاری، شفافیت و دقت تصمیم‌گیری در پروژه می‌شود و ارزش ایجادشده را به حداکثر می‌رساند. وقتی جریان دو طرفه داده‌ها در هر مرحله از چرخه عمر برقرار شود و تیم‌ها توانمندتر شوند و از جریان یکنواخت اطلاعات در تمام طول مسیر دریافت کالا از معدن و تامین مالی آن، اطمینان حاصل شود، شرکت‌ها می‌توانند به‌جای اینکه واکنش گر باشند، کنش گر شده و حتی توانمندی پیش‌بینی وقایع را پیدا کنند.

برای مثال، شرکت «K + S Potash» یکی از شرکت‌های فعال در حوزه استخراج معدن است که از فناوری همزاد دیجیتالی در پروژه گرین فیلد خود بهره می‌برد. این شرکت با AVEVA همکاری کرد تا فرآیند تحویل خود را با ۹ پیمانکار مختلف که در نقاط مختلفی از جهان قرار داشتند، به فرآیند‌های موثری تبدیل کند. اهداف کلیدی این شرکت تسریع زمان شروع و اطمینان از تحویل کامل و بی دردسر بود. برای دستیابی به این هدف، لازم بود تیم‌ها و رهبری عملیات شرکت K+S Potash با داده‌های یکپارچه‌ای کار کنند. اکنون نتیجه این همکاری به اینجا رسیده است که شرکت K+S Potash می‌تواند از اطلاعات درلحظه برای ایجاد رویه‌های مدیریت تغییر استفاده کند و انتشار کربن کارخانه خود را در بهینه‌ترین سطح ممکن کنترل کند.

حفظ محیط زیست با هوشمندسازی معدن

این روز‌ها هر صنعتی برای کاهش اثرات مخرب زیست محیطی خود زیر فشار فزاینده‌ای است. سهامداران، قانون‌گذاران و مردم خواستار تلاش‌های شفاف و پیوسته برای کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و امحای اصولی زباله‌ها هستند. به گفته مجمع جهانی اقتصاد، دیجیتالی شدن می‌تواند باعث کاهش انتشار ۶۱۰ میلیون تن دی اکسیدکربن شود که ارزش تخمینی آن برای جامعه و محیط‌زیست ۳۰ میلیارد دلار است.

در صنعت معدن، تلاش برای پایداری بیشتر کار آسانی نیست. کنشگران بخش‌های مختلف معدن و اپراتور‌های صنعت هوشمند می‌توانند از طریق فناوری هوشمند همزاد دیجیتالی، در تمام طول زنجیره تامین و کنترل پروژه‌های سرمایه ای شان به درک بیشتر و بالاتری از واقعیت‌ها دست یابند. کارپوشه‌های کاملا تصویری و داده‌های لحظه‌ای در دسترس، تیم‌های اجرای پروژه را قادر می‌سازد منابع و مواد هدر رفته را در هر مرحله از ساخت‌وساز به حداقل برسانند. همزاد‌های دیجیتالی پس از عملیاتی شدن، با شناسایی خطرات زیست محیطی و فرصت‌های بهبود، اعمال استاندارد‌ها را آسان‌تر می‌کند.

راهکار‌های دیجیتال یکپارچه به شرکت‌های فعال در زمینه استخراج معادن کمک می‌کند پیچیدگی عملیات و پروژه‌های سرمایه‌ای را کاهش دهند. دیجیتالی سازی، سطوح جدیدی از توانمندسازی نیروی کار و بهینه سازی کارآیی در اجرای پروژه، عملیات ها، ایمنی و پایداری را ایجاد می‌کند.

معادن آینده، هوشمند و با یکدیگر مرتبط خواهند بود. کارگران نیز با دسترسی به بینش ایجادشده از مسیر جمع آوری داده‌های قابل اعتماد، ابزار‌ها و فرآیند‌های یکپارچه برای تصمیم‌گیری هوشمندانه تر، عملکرد سریع‌تر و به حداقل رساندن تاثیر مخرب بر محیط زیست و جوامعی که معدن‌ها در آن فعال هستند، توانمند می‌شوند.

مهدی ایزدیار / مدیرعامل فناپ زیرساخت

منبع: دنیای اقتصاد