خلاصه
وقتی از چابکی سازمانی حرف می‌زنیم، صنایع معدنی معمولا اولین سازمان‌هایی نیستند که به ذهنمان خطور می‌کنند. در حالی که مفهوم چابکی در کسب‌وکار همیشه با استارت‌آپ‌ها و کسب‌وکارهای کوچک گره خورده است، برای شرکت‌های معدنی توانایی تغییر با زمان و انطباق خود با فناوری‌های جدید مهم‌تر از هر موضوع در هر زمان دیگری است. برای کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری، معادن مجبور به اتخاذ شیوه‌های چابک‌ترند و این نیاز در یک دهه اخیر باعث تحول بنیادی در صنعت معدنکاری شده است.
فناوری‌های جدید و نوآوری‌های مرتبط با آن‌ها مفهوم چابک‌سازی سازمانی را به نقطه اعلاءی در تاریخ مدل‌های کسب‌وکار رسانده‌اند. روش‌های قدیمی دیگر قادر به انطباق عملیات صنعتی با شیوه‌های جدید در تجارت، بروز فناوری‌های جدید، شبکه‌سازی و ارتباط با مشتریان را ندارند.
صنایعی چون معدنکاری یا بخش انرژی که برای سال‌ها مدل‌های کسب‌وکاری خود را تنها بر استخراج و انتقال بنا نهاده بودند، اکنون نیاز بیشتری برای همراهی در تحولاتی چون تحول دیجیتال و انرژی احساس می‌کنند. چابک‌سازی شبیه چرخ‌های روانی است که زیرساخت‌های عملیاتی این صنایع را در تحول مبتنی بر فناوری یاری می‌کند تا با کاهش اصطکاک در مسیر پذیرش این تغییرات بنیادی، هزینه‌های تحول را کاهش دهند.
سوال مهم این است که چه نوع فناوری‌هایی قادر به چابک‌سازی معادن‌اند و چرا اصلا معادن باید چنین تغییرات بنیادی در مدل کسب‌وکار خود را بپذیرند. بنابراین، در این مقاله ابتدا به فرصت‌ها و چالش‌های صنعت معدنکاری در سال‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ می‌پردازیم و سپس نقش فناوری‌های نوآورانه در چابک‌سازی معدن، عبور از چالش‌ها و بهره‌گیری بیشتر از این فرصت‌ها را توضیح خواهیم داد.
فرصت‌ها و چالش‌های پیش روی صنعت معدن در سال‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵
شرکت‌های بزرگ به شدت برای بهبود وضعیت خود در مورد چالش‌های ESG (محیط‌زیست، جامعه و حکمرانی)، تغییرات اقلیمی و ریسک‌های مرتبط با مجوزهای استخراج فعال شده‌اند. با این حال، فشارهای اجتماعی، دولتی و بین‌المللی همچنان در حال افزایش‌اند و معادن به سازگاری و چابک‌سازی‌های بیشتری نیاز دارند.
تصویر زیر لیست ۱۰ ریسک و فرصت حاضر در صنعت معدن در سال ۲۰۲۴ است که در توسط موسسه مشاوره‌ای EY منتشر شده است. به ویژه، مسائل مرتبط با ESG همچنان در رده اول چالش‌ها قرار دارند، نیاز به سرمایه ۸ پله نسبت به ۲۰۲۳ صعود کرده و به رتبه دوم رسیده و مجوز برای عملیات معدنکاری نیز با ۴ پله صعود به جایگاه سوم رسیده است.
در ادامه جزئیات بیشتری در مورد برخی از این ریسک‌ها و فرصت‌های مرتبط با آن‌ها ارائه می‌کنیم.
محیط‌زیست، جامعه و حکمرانی (ESG)
چالش‌های مرتبط با ESG با درجه بیشتری از پیچیدگی همراه بوده‌اند. سرمایه‌گذاران تأکید بیشتری بر فعالیت‌های سبز از جانب معادن دارند و گزارش‌های سالانه زیست‌محیطی معادن توسط اکثر سرمایه‌گذاران بررسی می‌شوند. اما این چالش‌ها باعث شده‌اند که معادن دست به نوآوری‌های بیشتری بزنند، اهداف بلندپروازنه‌ای در بهبود فرایندها تعریف کنند و شفافیت بالاتری در گزارش‌های خود نمایش دهند.
چنانکه در تصویر زیر آمده، فاکتورهایی چون تأثیر عملیات بر جوامع بومی، شیوه مدیریت باطله و زباله‌های معدنی، نحوه و میزان برداشت از منابع آبی، نحوه مدیریت روند رسیدن به صفر خالص و ایجاد تنوع و برابری در بین نیروی انسانی معادن جزء موارد با بیشترین تأکید از جانب سرمایه‌گذاران بوده‌اند.
نیاز به سرمایه
مسابقه برای تضمین سرمایه‌گذاری‌های کلان در حوزه معدن و تولید فلزات برای پاسخگویی به تقاضای روبه‌رشد جهانی در تحول دیجیتال و انرژی به‌شدت بالا گرفته است. ازجمله، سرمایه در حال حرکت به سمت تولید بیشتر مس، لیتیوم و نیکل است. شرکت‌های تولیدکننده آهن و فولاد، طلا و زغال سنگ همچنان بیشترین سرمایه را جذب می‌کنند. همچنین، شرکت‌های معدنی مستقر در کانادا، ایالات متحده و استرالیا بیشترین سرمایه را از بازارهای مالی و جامعه سرمایه‌گذاران دریافت کرده‌اند.
تصویر زیر شماتیکی از مقایسه سال‌های ۲۰۱۸ و ۲۰۲۲ ازنظر میزان سرمایه جذب شده از جانب شرکت‌های معدنی در کشورهای مختلف است.
مجوز برای استخراج
انتظارات از شرکت‌های معدنی در حال افزایش است؛ بخصوص، مردم محلی انتظار دارند که معادن فعالیت‌های بیشتری برای بهبود زندگی آن‌ها انجام دهند. هم‌زمان با افزایش برنامه‌های توسعه پایدار از جانب معادن، درک مردم نیز از موضوعات مرتبط با پایداری افزایش یافته و آن‌ها خواهان تعریف جریان‌های اقتصادی پایدار برای جوامع اطراف معادن‌اند.
به همین دلیل، دریافت مجوزهای اجتماعی و دولتی برای استخراج به فاکتورهای بیشتری وابسته شده است و مردم مقاومت بیشتری درباره فعالیت شرکت‌های غریبه در محل زندگی خود بروز می‌دهند. معادنی که ارتباط نزدیک و شفافی با رهبران جامعه دارند، کارکنان بسیار متعهدتر و اعتصابات کمتری دارند.
تغییرات اقلیمی
تغییرات شدید اقلیمی به یک چالش پیچیده برای معدنکاران بدل شده است؛ از یک طرف معادن باید مواد اولیه برای تحول انرژی جهانی را فراهم کنند؛ از طرف دیگر، آن‌ها باید میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را بیشتر از هر صنعت دیگری کاهش دهند تا به استانداردهای جهانی برسند.
بسیاری از معادن در حال ایجاد اکوسیستم‌ها و شبکه‌های جدید برای تعریف ابتکارات و نوآوری‌های جدید مرتبط با صفر خالص هستند. به ویژه، فناوری‌های مرتبط با کنترل و کاهش میزان انتشار کربن در کانون توجه معادن قرار دارند. بسیاری از آن‌ها نیروگاه‌های تولید انرژی تجدیدپذیر ایجاد کرده‌اند یا با تأمین‌کنندگان سبزتر وارد معاملات تأمین انرژی می‌شوند.
تحول دیجیتال و نوآوری
در قلب تمام فعالیت‌های جدید در بخش معدن، تحول دیجیتال و بهره‌گیری از نوآوری فناورانه قرار دارند. بخصوص، اکثر شرکت‌های معدنی سرمایه‌گذاری بیشتری بر روی استفاده از شبکه‌های اینترنت اشیاء، خودکارسازی عملیات، هوشمندسازی، هوش مصنوعی و مدیریت داده انجام داده‌اند. به شکلی باورنکردنی، معادن بزرگ وارد قراردادهای مشارکتی و حتی عملیات فناوری مستقیم در زمینه بهره‌گیری و توسعه هوش مصنوعی مولد شده‌اند.
به دلیل گستردگی عملیات و تعداد بالای تجهیزات در بخش‌های مختلف معدن، شرکت‌های معدنی غنی از داده‌های باارزش صنعتی‌اند. هم‌زمان با تعریف رویکردهای جدید در تحلیل‌های پیشگویانه و کاهش هزینه‌ها در بخش نگهداری و تعمیر، معادن با چالش محافظت از داده‌های خود نیز مواجه‌اند.
نقش فناوری‌های نوآورانه در چابک‌سازی معادن
برای دست‌وپنجه نرم کردن با محیط آشفته و وقفه‌های دائمی در زنجیره‌های تأمین معدن، کمبود نیروی کار ماهر، هم‌راستایی با تحولات انرژی و دیجیتال، الزامات سختگیرانه مرتبط با توسعه پایدار و بسیاری چالش دیگر که در بخش قبل به آن‌ها اشاره کردیم، معدن نیازمند چابکی بیشتر و تقویت جنبه‌های نوآوری خود است.
ادغام رباتیک، تجهیزات خودکار و استفاده بلادرنگ از داده‌های عملیاتی باعث بهینه‌سازی روند استفاده از تجهیزات، تخصیص کارآمدتر فعالیت به تیم‌ها و افزایش بهره‌وری کلی شرکت‌های معدنی می‌شود. به ویژه، شرکت‌های معدنی با چالش‌های زنجیره تأمین، ازجمله کمبود مواد خام، قطعات یدکی، سوخت و ظرفیت‌های حمل‌ونقل دست‌وپنجه نرم می‌کنند؛ موقعیتی که نیاز به واکنشی انعطاف‌پذیر و چابک برای تعدیل و اجرای سریع برنامه‌ها را توجیه می‌کند.
در اکوسیستم فوق‌العاده رقابتی کنونی، معادن برای موفقیت به چابک‌سازی بیشتر، افزایش بهره‌وری در تمام عملیات و تحلیل‌های مبتنی بر داده نیاز دارند. اتخاذ فناوری‌های نوآورانه باعث حفظ یا ایجاد مزیت‌های رقابتی برای معادن، بهینه‌سازی شیوه‌های بهره‌گیری از منابع، افزایش امنیت در سایت‌ها و سودآوری بیشتر در عملیات می‌شود.
هم‌راستایی فناوری‌های اتخاذی با اهداف معدن
برای اینکه پذیرش یک فناوری واقعا موثر باشد، باید اهداف استراتژیک معدن با هدف نهایی در استفاده از آن فناوری هم‌راستا باشد. برای مثال، در مناطقی که وفور نیروی کار وجود دارد، یا اینکه به دلایل قانونی معدن ملزم به استخدام نیروی کار بومی است، خودکارسازی حداکثری با اهداف استراتژیک معدن سازگار نیست و فناوری‌های مرتبط با آن هم‌راستا با بایست‌های معدن نیستند.
در نتیجه، معدن باید نقشه‌راه روشنی برای اتخاذ و هدایت فناوری داشته باشد. باید تعیین کرد که کدام نوآوری مستقیما بر ایمنی، بهره‌وری و کاهش هزینه‌های معدن تأثیر می‌گذارد. چنین نقشه‌راهی که با فناوری ادغام شده، مطمئنا مولفه انعطاف‌پذیری را به عملیات معدن اضافه می‌کند. آن‌ها باید مقیاس‌پذیری و سازگاری فناوری‌هایی که اتخاذ می‌کنند را نیز مدنظر قرار دهند. نکته مهم این است که فناوری‌های اتخاذ شده خود باید نسبت به تغییرات در حوزه دیجیتال منعطف باشند و این انعطاف را به عملیات معدن تزریق کنند.
تغییر در استعداد و فرهنگ سازمانی
ادغام موفقیت‌آمیز فناوری در عملیات معدنکاری ارتباط مستقیمی با امکان بهره‌گیری معدن از استعدادهای راغب به تحول دیجیتال و آگاه از نیازهای معدن دارد. درنتیجه، استعدادیابی و آموزش نیروی متخصص باید جزئی اصلی از مدل کسب‌وکاری چابک و جدید معدن باشد.
علاوه بر این، معدن باید بر روی ارتقاء بلوغ دیجیتال نیروی انسانی خود، بخصوص در سمت‌های مدیریت، سرمایه‌گذاری کند. پرورش فرهنگ نوآوری و استفاه از فناوری‌های جدید برای تعریف آن اصلی‌ترین چالش برای آغاز مسیر تحول دیجیتال و در ادامه چابک‌سازی معدن است.
مدیریت زنجیره تأمین و استفاده کارآمد از منابع
هرچقدر یک معدن به حلقه‌های کندی در صنعت خود متصل باشد، امکان کمتری در چابک‌سازی و سرعت گرفتن در اجرای پروژه‌ها خواهد داشت. به همین دلیل، مدیران معدنی باید دقت بالایی در انتخاب تأمین کنندگان معدن داشته باشند؛ سراغ شرکت‌هایی بروند که عملکرد نوآورانه‌تری دارند، فناوری را بهتر می‌شناسند و بهتر به کار می‌گیرند، و آن‌ها نیز به حلقه‌های نوآوری متصل‌اند.
همچنین، معدن به عنوان عاملیت اصلی در تأمین مواد اولیه صنایع دیگر، باید نمونه بارزی از بهینه‌سازی شیوه استفاده از ذخایر باشد. فناوری‌های پیشرفته اتخاذ تکنیک‌های استخراج دقیق‌تر را ممکن می‌سازند، باعث کاهش ضایعات می‌شوند و با تحلیل دقیق تضمین می‌کنند که منابع به‌طور موثرتری استفاده شده‌اند.
یکپارچه‌سازی عملیات با فعالیت‌ها در تحول انرژی
هرچقدر میزان بهره‌گیری معدن از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی بیشتر باشد، انعطاف بیشتری با تغییرات در رویکردها و قوانین مرتبط با استفاده از سوخت‌های فسیلی خواهد داشت. این انتقال نه تنها باعث کاهش گازهای گلخانه‌ای می‌شود، بلکه هزینه‌های عملیاتی مرتبط با مصرف انرژی و جریمه‌های زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد.
نظارت و ارتباطات در زمان واقعی
استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیاء مانند دوربین‌های مداربسته امکان نظارت بر شرایط سایت‌های معدنی در زمان واقعی را فراهم می‌کنند. در نتیجه‌ی ایجاد شبکه‌های کنترلی هوشمند و دائمی، واکنش فوری به خطرات احتمالی امکان‌پذیر و اجرای پروتکل‌های ایمنی در بخش‌های مختلف معدن تضمین می‌شوند.
فناوری‌های پوشیدنی مانند کلاه ایمنی هوشمند و جلیقه‌های مجهز به حسگرهای تشخیص موقعیت تجهیزات الزامی برای ایجاد سیستم‌های واکنش سریع در معادن‌اند. این تجهیزات کارگران و مدیریت را نسبت به خطرات احتمالی آگاه می‌سازند و نرخ بروز حادثه در معدن را کاهش می‌دهند.
ایجاد معادن هوشمند (Smart Mining)
یکی از مهم‌ترین جنبه‌های استفاده از فناوری در چابک‌سازی معدن، تعریف فرایندهای هوشمند در عملیات مختلف معدن است. برای نمونه، شرکت‌های بزرگ معدنی از کامیون‌های بدون سرنشین حمل سنگ معدن خودکاری بهره می‌گیرند که دقت بسیار بالاتری دارند، می‌توانند ۲۴ ساعته خدمت‌دهی کنند و شرایط را برای هوشمندسازی کلیت عملیات فراهم می‌کنند.
وقتی چندین فعالیت از یک عملیات کلی را بتوان از طریق فناوری خودکار یا نیمه خودکار ساخت، شرایط کم کم برای ایجاد سایت‌های هوشمند معدنکاری فراهم می‌شود. در معدنکاری هوشمند کنترل از راه‌دور جایگزین شیوه‌های سنتی در استفاده حداکثری از نیروی انسانی در عملیات معدنی می‌شوند. مهم‌تر اینکه، وقتی استفاده از فناوری و هوشمندسازی حداکثری می‌شود، اتخاذ فناوری‌های جدید از جانب معدن سریع‌تر و بهینه‌تر خواهد بود.
روابط اجتماعی و ارتباط شفاف
اکثر شرکت‌های بزرگ در صنایع دیگری چون خرده‌فروشی از روند حاضر در آنلاین شدن جوامع و بخش مجازی زندگی آن‌ها بهره می‌برند. آن‌ها از پلتفرم‌های اجتماعی برای نزدیک شدن به جوامع بومی، جذب اعتماد آن‌ها و دریافت مجوزهای اجتماعی بهره می‌گیرند.
هیچ برنامه چابک‌سازی بدون بهره‌گیری از پتانسیل فضای آنلاین و حضور مستمر و افزایشی مردم در آن نمی‌تواند بر چالش‌های اجتماعی معدن فارغ آید. شرکت‌های معدنی چون BHP میلیون‌ها دلار بر روی حضور آنلاین خود، ارتباط گیری با سرمایه‌گذاران و جوامع بومی سرمایه‌گذاری و از همین طریق از فشارهای اجتماعی مختلف کم کرده‌اند. آن‌ها فعالیت‌های زیست‌محیطی مثبت خود را به صورت مرتب گزارش می‌کنند و سرمایه‌گذاری در جوامع بومی را هایلایت می‌کنند.
ایجاد و مشارکت در اکوسیستم‌های معدنی
درصد قابل‌توجهی از شرکت‌های معدنی به نقاط بهینه‌ای در بهره‌گیری از فناوری و چابک‌سازی عملیات رسیده‌اند. تجربه آن‌ها در مراحل اولیه این انتقال به مدل‌های چابک‌تر در کسب‌وکار، گنجینه‌ای باارزش برای سایرین است. در نتیجه، معادن باید به دنبال ایجاد شبکه‌های پویا از همکاران معدنی خود باشند و بر روی توسعه ارتباطات با آن‌ها، ایجاد رویکردهای نوآوری باز و اشتراک فناوری تمرکز کنند.
هوش مصنوعی و چابک‌سازی معدن
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین جریان جدیدی در استفاده از فناوری در عملیات معدنی تعریف کرده‌اند. Goldspot Discoveries از الگوریتم‌های ماشین برای تشخیص مناطق با ذخایر قابل‌توجه استفاده می‌کند و از IBM Watson برای تحلیل داده‌های ژئوگرافی و بهینه‌سازی عملیات حفاری بهره می‌برد.
شرکت Rio Tinto بیشتر از ۵۰ میلیون دلار بر روی استفاده از هوش مصنوعی در کنترل ناوگان کامیون‌های بدون سرنشین خود سرمایه‌گذاری کرده است. اکثر شرکت‌های پیشگام از هوش مصنوعی برای تحلیل کلان داده‌های معدن و تعریف سناریو برای انواع فرایندها بهره می‌گیرند.
تقریبا ۶۶ درصد از شرکت‌های معدنی به نوعی از هوش مصنوعی در عملیات خود استفاده می‌کنند. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۵ استفاده از هوش مصنوعی به سطحی برسد که این فناوری سالانه بیشتر از ۴۰۰ میلیارد دلار در فعالیت‌های استخراج سنگ آهن، مس، زغال سنگ و نفت‌وگاز صرفه‌جویی را نتیجه دهد.
قدرت هوش مصنوعی در تحلیل داده‌ها، پیش‌بینی زمان خرابی تجهیزات، بهینه‌سازی عملیات مرتبط با زنجیره تأمین و ایجاد شبکه‌های قابل اتکا، و مدیریت ریسک در تمام جنبه‌های عملیات معدنی، آغازی بر حضور همه‌جانبه هوش مصنوعی در معادن و چابک‌سازی روندهای اجرایی آن است. هوش مصنوعی دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت است که هر شرکتی که بهره بیشتری از آن می‌گیرد مزیت رقابتی بیشتری برای خود به وجود می‌آورد.
جمع‌بندی
سال‌های پیش رو برای معدن سرشار از چالش‌هایی چون تغییرات اقلیمی، فشارهای اجتماعی برای کاهش تأثیرات منفی معدنکاری بر جوامع پیرامون معدن، تحولات دیجیتال و انرژی و نیاز مضاعف آن‌ها به مواد معدنی خواهند بود. برای رویارویی با این چالش‌ها و تبدیل آن‌ها به فرصت‌هایی در بهبود عملیات، معادن به مدل‌های کسب‌وکار چابک‌تر و نوآوری کلی‌نگر برای تأثیرگیری بر تمام عملیات نیاز دارند.
نکته مهم در استفاده از فناوری‌های نوآورانه و به‌روز در صنعت معدن، تفکیک عملیات و شیوه‌های چابک‌سازی مجزا برای آن‌هاست. برای مثال، بخش ایمنی معدن و بخش نگهداری به فناوری‌های کم‌وبیش متفاوت یا حداقل رویکردهای متفاوت در بهره‌گیری از فناوری نیاز دارند؛ به همین ترتیب، چابک‌سازی فعالیت‌های کوچکتر باید یک زیربرنامه اختصاصی از برنامه اصلی معدن در بهره‌گیری از فناوری و چابک‌سازی کلیت عملیات معدن باشد.
مطمئنا آینده معدن در همکاری‌های استراتژیک و تعهد آن به پایداری نهفته است. با مشارکت با شرکت‌های فناور، دانشگاه‌ها، موسسات تحقیقاتی و پیشگامان استفاده از فناوری‌های نوآورانه در عملیات معدنی، شرکت‌ها می‌توانند به اتخاذ فناوری در اجزای عملیاتی خود سرعت بخشند و این سرعت را به انعطافی همیشگی در جنبه‌های مدیریتی معدن بدل کنند.
سوالات متداول
منظور از صفر خالص چیست؟
صفر خالص یک برنامه، یا شاید بتوان گفت تعهدی، جهانی برای کاهش حداکثر گازهای گلخانه‌ای از عملیات صنعتی و غیرصنعتی است. چنانکه از نام آن پیداست، در برنامه‌های مرتبط با صفر خالص دولت‌ها و شرکت‌ها به دنبال کاهش میزان انتشار گازهایی چون دی اکسید کربن هستند.
هوشمندسازی چیست؟
منظور از هوشمندسازی استفاده از تجهیزات دیجیتالی مختلف مانند دوربین‌های مداربسته، حسگرهای اینترنت اشیاء، برنامه‌های نرم‌افزاری و هوش مصنوعی برای تعریف سیستم‌های هوشمند با استقلال بالا در انجام امورات محوله است.
اینترنت اشیاء صنعتی چیست؟
منظور از اینترنت اشیاء شبکه‌ای دستگاه‌ها با حسگرهای مختلف، توان پردازش داده‌های حاصل از فعالیت این حسگرها، نرم‌افزارها و سایر فناوری‌هایی است که از طریق اینترنت به یکدیگر متصل هستند و سیستمی منسجم با قابلیت اجرای یک یا چند عمل را دارند.
هوش مصنوعی چیست؟
هوش مصنوعی یا AI فناوری است که قدرت شبیه‌سازی هوش انسانی را به کامپیوترها و ماشین‌ها می‌دهد. این قابلیتِ حل مسئله مستقل بزرگترین پتانسیلی است که توسط فناوری‌های دیجیتال برای انسان مهیا شده است.
