سهم اندک معدن از تحقیق و توسعه

به گزارش می‌متالز، کارشناسان در این زمینه معتقدند زیست‌بوم نوآوری، منجر به توسعه پژوهش و فناوری در بخش معدن و صنایع معدنی کشور خواهد شد. از طرفی همکاری نزدیک و تعاملی بخش دولتی و حاکمیتی و بخش‌خصوصی برای توسعه معدنی کشور ضرورت دارد. در حوزه فرآوری جهت‌گیری کلی فناوری در جهان به سمت استفاده از فناوری‌های پیشرفته با راندمان بالا، استحصال تمام مواد معدنی با ارزش و مصرف کمتر آب و انرژی است. صنایع معدنی در مصرف انرژی شدت بالایی دارند و در سایر مواردی، چون تحقیق و توسعه، نیاز به نیروی انسانی و سرمایه بالاتر از حد متوسط میان صنایع است لذا صنایع معدنی در جهان نسبت به فعالیت‌های تحقیق و توسعه، نوآوری و فناوری حساس هستند. از طرفی با حرکت به سمت فناوری‌های دیجیتال در معدن، بهره‌وری تولید ارتقا خواهد یافت.

بررسی‌ها نشان می‌دهد دستیابی به تکنولوژی‎‌های جدید به بنگاه‌های اقتصادی اجازه می‌دهد توان تولیدی خود را ارتقا داده و به نتایج مثبتی نظیر رشد ظرفیت، کاهش هزینه، افزایش کیفیت و افزایش سرعت در تحویل کالا منجر می‌شود. کشور‌های توسعه‌یافته که عموما ارقام رشد مثبت اقتصادی را تجربه می‌کنند، همواره خالق تکنولوژی‌های نو هستند و در سوی مقابل کشور‌های درحال‌توسعه یا کمتر توسعه‌یافته از تکنولوژی‌های پیشرفته و تاثیرگذار در فرآیند تولید محروم هستند، بنابراین انتظار می‌رود تکنولوژی می‌تواند عامل مهمی برای کاهش تفاوت بهره‌وری میان کشور‌های توسعه‌یافته و درحال‌توسعه تلقی شود. با توجه به ظرفیت‌های بی‌نظیر ایران در بخش معدن توجهات بسیار بیشتری باید به توسعه نوآوری در این بخش شود. براساس آمار‌های موجود بیش از ۵۵‌میلیارد تن از ذخایر قابل معدن‌کاری جهان در ایران است. همچنین ارزش ذخایر معدنی ایران براساس برآورد‌های اولیه ۷۰۰‌میلیارد دلار است که با اکتشافات جدید این رقم تا ۱۴۰۰‌میلیارد دلار تخمین‌زده می‌شود. براساس آمار‌ها حدود ۷‌درصد از ذخایر معدنی جهان در ایران قرار دارد. ذخایر معدنی ایران در بخش‌های مختلف از جمله طلا، کرومیت، مس، زغال‌سنگ حدود ۵۰‌میلیارد دلار است. پیش‌بینی می‌شود که می‌توان به ۸۰ نوع ماده‌معدنی دیگر نیز دست‌یافت. از طرفی ۵۸۰۰ معدن فعال با اشتغال حدود ۱۳۸‌هزار نفر در کشور وجود دارد.

فناوری‌های دیجیتال در بخش معدن

فناوری‌های دیجیتال در بخش معدن شامل بلاک‌چین، پهپاد‌ها و نقشه‌برداری هوشمند، اینترنت اشیا، مدل سازی سه‌بعدی، اتوماسیون و کنترل از راه دور، هوش‌مصنوعی و تحلیل داده‌است. همچنین فناوری‌های غیردیجیتال شامل فناوری‌های شیمیایی، نانوفناوری، توسعه ماشین‌آلات هوشمند، مواد و متالوژی است. در این مسیر شناسایی شرکت‌های پیشرو داخلی از منظر فناوری، نوآوری و رقابت‌پذیری، شبکه‌سازی و ارتقای همکاری‌های افقی و عمودی برای توسعه فناوری، تامین نیروی کار مورد‌نیاز توسعه فناوری و تصویب قوانین تسهیلگر، ارتقای رقابت‌پذیری بنگاه‌های توانمند داخلی و تامین مالی نوآوری در بخش معدن باید در دستور کار قرار گیرد. همچنین حمایت از شکل‌گیری صندوق‌های خطرپذیر شرکتی، راه‌اندازی صندوق‌های توسعه فناوری رشته- فعالیتی، ایجاد شبکه تبادل فناوری، طرح توسعه صادرات کالا‌ها و خدمات با فناوری بالا، حمایت از طرح‌های دانش‌بنیان درشرکت‌های صنعتی، معدنی و تجاری و تدوین و اجرای برنامه توسعه زنجیره ارزش در معدن، ماشین‌آلات و صنایع معدنی و وابسته از دیگر اقدامات ضروری در این مسیر است.

نوآوری‌های بخش معدن

نوآوری‌ها در حال‌حاضر بهبود‌های متنوعی در صنعت معدن ایجاد کرده‌است. این نوآوری‌ها براساس ارائه صورت‌گرفته در دومین رویداد جامع معدن و صنایع معدنی شامل موارد زیر است:

۱- خودکارسازی فرآیند

پیشرفت در روباتیک و هوش‌مصنوعی مرتبط، امکان عملیات مستقیم یا از راه دور را فراهم می‌کند. این کار عملیات را از طریق اتوماسیون قطار‌های الکتریکی برای حمل سنگ‌معدن به کامیون‌های کمپرسی که یک مسیر تعیین‌شده را به سمت تاسیسات فرآوری دنبال می‌کنند، ممکن می‌سازد. علاوه‌بر این اتوماسیون فرآیند ایمنی کارگران را بهبود می‌بخشد.

۲- اینترنت اشیای صنعتی

گستردگی سایت‌های استخراج، دسترسی به داده‌های گرفته‌شده را دشوار می‌کند. حسگر‌های دیجیتال و دستگاه‌های هوشمند داده را ایجاد می‌کند. نوآوری‌های بیشتر امکان نظارت بر شرایط واقعی تجهیزات معدن، انداز گیری هوشمند و عملیات از راه دور را فراهم می‌کند که کارآیی عملیات و استفاده از منابع را بهبود می‌بخشد.

۳- پایداری

تهدید تغییرات آب‌و‌هوایی و کمبود منابع طبیعی به‌همراه اهداف پایداری تعیین‌شده توسط دولت‌ها، فناوری‌های معدنی پایدار و پاک‌تر را برای آینده صنعت ضروری می‌کند، به‌همین‌دلیل استارت‌آپ‌ها راه حل‌هایی را توسعه می‌دهند که اثرات زیست‌محیطی ناشی از فعالیت‌های معدنی را کاهش می‌دهند. از جمله آنها سوخت‌های جایگزین؛ کاهش مصرف مواد و تولید زباله کمتر است.

۴- هوش مصنوعی

هوش مصنوعی بعد جدیدی به تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌افزاید که در آن شناسایی روند‌ها یا الگو‌های سودمندی داده‌ها را چندبرابر می‌کند. استارت‌آپ‌ها از یادگیری ماشینی (ML)، یادگیری عمیق (DL) و پردازش زبان طبیعی (NLP) برای ارائه بینش در مورد عملیات استخراج استفاده می‌کنند. هوش‌مصنوعی به ذی‌نفعان کسب‌وکار اجازه می‌دهد تا همزمان با خودکارسازی عملیات تصمیمات سریع و آگاهانه بگیرند.

۵- تکنولوژی پوشش 

با توجه به تعدد نیروهای زیاد مورد‌نیاز در معادن، فناوری‌های پوشیدنی مانند واقعیت افزوده (AR)، واقعیت مجازی (VR) و واقعیت توسعه‌یافته باعث می‌شود نیرو‌ها بدون قرارگرفتن در معرض موقعیت‌های خطرناک آموزش ببینند و سایر وسایل پوشیدنی مانند کلاه ایمنی، جلیقه و مچ بندهای مجهز به اینترنت اشیاء، حرکات اپراتور را ردیابی می‌کنند، علائم حیاتی آنها را نظارت می‌کنند و حوادث ایمنی را تشخیص می‌دهند.

۶- مدل سازی‌مجازی

راه حل‌های مدل سازی مجازی از الگوریتم‌های هوش‌مصنوعی برای تبدیل تصاویر دارایی به مدل‌های سه‌بعدی استفاده می‌کنند که موقعیت و شرایط دارایی معدن را توصیف می‌کنند. این به مهندسان و مدیران معدن داده‌های روشنگری می‌دهد که برنامه ریزی بازرسی و برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را تسهیل می‌کند، در نتیجه مدل سازی‌مجازی نظارت بر دارایی و معادن را بهبود می‌بخشد و ایمنی و توان عملیاتی بالا را تضمین می‌کند.

۷- تولید فزاینده

در تولید فزاینده، امکان ساخت سفارشی قطعات با حداقل زمان تولید فراهم است. پرینت سه‌بعدی با استفاده از تولید در محل، حمل‌ونقل پرهزینه قطعات به سایت‌های دور را در صورت خرابی تجهیزات حذف می‌کند. علاوه‌بر این بهره‌وری عملیاتی را با کاهش زمان خرابی دستگاه افزایش می‌دهد.

۸- پردازش ابری

دیجیتالی‌شدن صنعت معدن امکان دسترسی به داده‌های عملیاتی را از طریق دستگاه و پلتفرم‌های Iot فراهم می‌کند. رایانش ابری به شرکت‌های استخراج اجازه می‌دهد تا از قابلیت‌های پردازش و مدیریت داد ه‌ها بدون حفظ زیرساخت‌های گران فناوری اطلاعات استفاده کنند. این امر هزینه‌های سرمایه‌ای را کاهش داده و از هزینه‌های عملیاتی اضافی جلوگیری می‌کند. همچنین دسترسی از راه دور به داده‌های استخراج را برای کاربران احرازهویت‌شده امکان‌پذیر می‌سازد.

منبع: دنیای اقتصاد