معادن به‌عنوان ستون‌های سنگین و قابل‌اتکای دنیای مدرن، بیشتر از هر زمان دیگری به افزایش اثربخشی، کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیر، افزایش سطح ایمنی، کاهش تهدیدات زیست‌محیطی و انطباق با حرکت سایر صنایع به سمت دیجیتالی ‌شدن نیاز دارند.

اولین گام در ایجاد این تحول دیجیتال در صنعت معدن، درک پتانسیل حسگر‌های اینترنت اشیاء و تلاش برای بهره‌برداری بهینه از راهکارهای آن‌هاست.

تکامل فناوری، از تحلیل‌های پیشرفته داده‌ها تا هوش مصنوعی و کنترل از راه دور سایت‌های معدنی، همه به ابزارهای جمع‌آوری داده وابسته‌اند که تحت عنوان اینترنت اشیاء (IoT) یا اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) شناخته می‌شوند. به‌ویژه، این ابزارها اهرم‌هایی هستند که آرمان‌های انقلاب صنعتی ۴ در صنعت معدن و چابک سازی فرایندها و رویکردهای مدیریتی آن را تحقق می‌بخشند.

ازجمله کاربردهای اینترنت اشیاء می‌توان به استفاده از آن در تجهیزات استخراج هوشمند، حسگرهای موقعیت و مجاورت، سیستم‌های تهویه منابع زیرزمینی، مدیریت و ردیابی خودروهای شرکت‌های معدنی اشاره کرد که صنعت معدن امروزی و مفهوم استخراج مواد معدنی را متحول کرده‌اند.

فواید و فرصت‌هایی که این فناوری برای شرکت‌های معدنی دارند و در آینده خواهند داشت کدم‌اند؟ چالش‌های متناظر با استفاده معادن از این ابزارهای فناوری محور شامل چه مواردی هستند؟ در این مقاله سعی خواهیم کرد به این سؤالات و انواع مرتبط با آن‌ها پاسخی کامل بدهیم.

آینده پیش روی صنعت معدن

قبل از پرداختن به نقش اینترنت اشیاء در صنعت معدن، نگاهی کوتاه بر آینده صنایع معدنی، چالش‌ها و فرصت‌های پیش روی آن‌ها خواهیم داشت.

هم‌زمان با رشد جمعیت، تقاضا برای مواد معدنی و فلزات پایه نیز در حال افزایش است. انتظار می‌رود که تقاضا در این بخش در یک دهه آینده رشدی ۵۰۰ درصدی را تجربه کند. مهم‌ترین عوامل برای این روند نمایی در نیاز به استخراج بیشتر شامل موارد زیر هستند:

  • مدرنیسم و شهرنشینی: حرکت توده‌های جمعیت در طبقات متوسط اجتماع‌ها به سمت زندگی شهری و دسترسی به رفاه بیشتر.
  • تحول دیجیتال: انقلاب صنعتی ۴ در تمام ارکان صنایع نفوذ کرده و رویکردهای جدید در قالب ایده‌های فناوری‌ تعریف می‌شوند. تلاش برای دیجیتالی شدن به معنی نیاز به مواد معدنی و بخصوص فلزاتی چون مس، نیکل، لیتیوم و فولاد است.
  • کاهش گرید سنگ‌های معدنی: با تحلیل رفتن منابع معدنی در سطوح بالایی زمین، استخراج‌های جدید با توده‌های بیشتر از گنگ‌های معدنی همراه‌اند. همین امر باعث خواهد شد که نیاز به استخراج حجم‌های بیشتر بالا رود و معادن برای درصدهای مشابه از مواد معدنی کنونی، چندین برابر خاک و مواد گنگ اضافی را برداشت، فرآوری و درنهایت دفع کنند.
  • کشورهای درحال‌توسعه و توسعه‌نیافته: ایجاد فرصت‌های جدید برای پیشرفت اقتصادی در این کشورها روزبه‌روز سخت‌تر می‌شود و این امر باعث خواهد شد که آن‌ها درصدهای بیشتری از منابع معدنی خود را استخراج کنند.

۸ چالش اصلی پیش روی صنعت معدن

هم‌زمان با افزایش تقاضا، چالش‌ها و فرصت‌هایی متناظر با روند کنونی نمایان خواهد شد. ۸ چالش و فرصت زیر اصلی‌ترین دلایل برای معادن در تغییر رویکردهای مدیریتی و اجرایی خود هستند. معادن بیشتر از همیشه به تحولاتی متناسب با آن‌ها، نیاز دارند که به دیوار فناوری تکیه کنند تا بتوانند آینده‌ای پایدار را برای صنعت معدن به همراه آورند.

  1. افزایش فشار به معادن از جانب اجتماع و مردم به دلایلی چون حفاظت از محیط‌زیست، کاهش آلودگی‌هایی که زندگی جوامع انسانی را با خطر مواجه می‌کند، بروز چالش‌های ژئوپلیتیک جدید و کاهش همکاری دولت‌ها با شرکت‌های معدنی در ارائه مجوزهای اکتشاف و استخراج.
  2. تغییرات اقلیمی و نیاز به ایجاد تحول در عملیات اجرایی و پایبندی به قوانین جدید بین‌المللی در کاهش میزان کربن تولیدی.
  3. بروز فناوری‌های جدیدی چون همزادهای دیجیتال برای کنترل خودکار دارایی‌های معدنی و ارتقاء سطح بهره‌وری در سایت‌های معدنی.
  4. کاهش دسترسی معادن به نیروی کار ماهر و آشنا با اصول فناوری، بخصوص فناوری‌های مرتبط با صنایع معدنی مانند اینترنت اشیاء صنعتی.
  5. کاهش میزان سرمایه‌گذاری عمومی در شرکت‌های معدنی
  6. بروز تنگناهای عملیاتی جدید مانند کاهش دسترسی به ذخایر و نیاز به اتخاذ رویکردهای نوآورانه و استفاده از فناوری‌هایی که مختص صنعت معدن باشند.
  7. تحول در مدل‌های عملیاتی و مدیریتی و آغاز فصلی جدید در صنعت معدن، هم‌زمان با تغییرات بخش فناوری و اوج‌گیری سرمایه‌گذاری شرکت‌های معدنی در فناوری‌های جدید.
  8. نوسان شدید در بازار مواد معدنی و فلزات و تغییرات آنی در قیمت‌ها

اینترنت اشیاء: گام اول در دیجیتالی شدن شرکت‌های معدنی

برای شرکت‌های دارایی-محور (تجهیزات و دارایی‌های آن‌ها گران‌قیمت و عملیات وابستگی زیادی به دارایی‌های فیزیکی دارند) چون معادن، ایجاد هماهنگی بین تجهیزات مختلف و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات، یک ضرورت حیاتی است. اینترنت اشیاء همان ابزاری است که فناوری در اختیار معادن قرار داده تا این شبکه هماهنگ را ایجاد کنند و به اهداف متناظر با آن برسند.

بازار استفاده از اینترنت اشیاء در سال ۲۰۲۱ ارزشی بالغ‌بر ۳۸۴ میلیارد دلار داشت (با برآورد ۴۷۸ برای ۲۰۲۲) و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ به عدد فوق‌العاده ۲.۴ هزار میلیارد دلار برسد. همین ارقام کافی است تا به اهمیت آن و روند رقابتی در سرمایه‌گذاری بر روی عملکرد آن پی ببریم.

در صنایع معدنی هم خیزش تازه‌ای به سمت استفاده از IoTها در فرایندها و تجهیزات معدنی شروع‌شده است. به‌ویژه، بنا بر تحقیقات، بیشتر از ۹۵ درصد از شرکت‌های معدنی مطرح دنیا برنامه‌هایی مبسوط برای استفاده از اینترنت اشیاء در سایت‌های معدنی خود دارند و در حدود ۶۷ درصد از آن‌ها حداقل یک پروژه IoT در سطح بهره‌برداری دارند.

ارزش بازار تجهیزات معدنی هوشمند در سال ۲۰۲۲ بالغ‌بر ۱۲ میلیارد دلار بوده است و انتظار می‌رود با رشدی ۱۱ درصدی به رقم قابل‌توجه ۳۶.۳ میلیارد دلار در سال ۲۰۳۲ برسد. بنابراین، معادن پی برده‌اند که سریع‌ترین و موثرترین اهرم برای آینده روشن فعالیت‌های استخراج آن‌ها، اهرم‌های فناوری و محصولاتی چون حسگرها و شبکه‌های کنترلی اینترنت اشیاء است.

آینده اینترنت اشیاء در شرکت‌های معدنی

اینترنت اشیاء تنها چند حسگر و داده‌های تولیدی آن‌ها نیست؛ برعکس، IoT یک تحول دیجیتال و مقرون‌به‌صرفه است که از ابزارهای دیجیتال دیگری چون محاسبات لبه، شبکه‌های مختلف مدیریتی و ارتباطی، پلتفرم‌های فناوری کلان داده‌ها، پردازشگرهای داده‌های خام، تجسم تعاملی و تحلیل‌های پیش‌بینی کننده استفاده می‌کنند تا بهره‌وری را واقعی‌تر و سریع‌تر از هرزمانی به شرکت‌های معدنی عرضه کنند.

اینترنت اشیاء باعث کاهش هدر رفت انرژی، زمان و هزینه می‌شود، دقت در محاسبه ریسک و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را تضمین می‌کند و کمک قابل‌توجهی برای تصمیم‌گیری آگاهانه و مستند است. هم‌چنین، دست‌یابی شرکت‌های معدنی به مدل‌های عملیات خودکار، به‌عنوان اصلی‌ترین چالش و مزیت رقابتی در صنعت معدن، بدون بهره‌برداری همه‌جانبه از اینترنت اشیاء ممکن نیست.

این فناوری همچنین به یکی از چالش‌برانگیزترین الزامات امروز صنعت معدن یعنی ایمنی محیط کار کمک شایانی می‌کند. با استفاده از اینترنت اشیاء، بخصوص تجهیزات ردیابی و پوشیدنی، ایمنی معدن کاران در زمان واقعی رصد و مشکلات احتمالی در سریع‌ترین زمان گزارش می‌شوند.

از دیگر کاربردهای IoT می‌توان به مدل‌سازی، پیش‌بینی‌های زمین‌شناسی در برآورد مکان و میزان منابع جدید، بررسی میزان سوخت مصرفی تجهیزات معدنی و ارائه راهکار برای کاهش آن و کنترل تجهیزات معدنی از راه دور اشاره کرد.

اینترنت اشیاء سلولی چگونه فعالیت صنایع معدنی را متحول می‌کند؟

اینترنت اشیاء سلولی خط مقدم در تحول دیجیتال صنایع معدنی یا همان انقلاب صنعتی ۴ در بخش معدن است. رصد از راه‌ دور، تله‌متری، ارتباطات بی‌سیم و خودکارسازی خودروهای عظیم معدنی، اولین گام‌ها در توسعه یک معدن هوشمند هستند که با استفاده از اینترنت اشیاء سلولی ممکن می‌شوند.

معدن صنعتی است که در آن، ارتباط یک عنصر کلیدی است و هر شکافی در شبکه‌های ارتباطی آن می‌تواند به یک فاجعه انسانی و تجاری منجر شود. اینترنت اشیاء سلولی تضمینی بر بهینه‌سازی هزینه‌ها، ارتباطات کارآمد بین عملیات استخراج، درآمدزایی بالا در کنار حفظ سلامت کارکنان معدن است.

بسیاری از شرکت‌های معدنی بزرگ از اینترنت اشیاء سلولی برای برنامه‌ریزی، استقرار و بهبود عملکرد عملیات متناظر با داده (مانند جمع‌آوری داده‌ها و تحلیل آن‌ها به‌منظور تصمیم‌گیری) بهره می‌برند. به‌ویژه، IoT اصلی‌ترین مؤلفه در نظارت، تجزیه‌وتحلیل دقیق موقعیت‌های حساس و کمک به اتخاذ استراتژی‌ها در زمان واقعی است.

آمارها در میزان بهره‌وری اینترنت اشیاء در صنایع معدنی

با تمام این ویژگی‌ها و الزامات آنی در استفاده از اینترنت اشیاء در سایت‌های معدنی، بدیهی‌ است که از خود بپرسیم، این ابزارها تا این نقطه از زمان چه سودآوری برای شرکت‌های پیشگام در استفاده از آن‌ها داشته‌اند؟

بنا بر تحقیقات آماری، تنها در سال ۲۰۱۸، شرکت‌های معدنی با بهره‌گیری از فناوری اینترنت اشیاء بیشتر از ۱.۷۶ درصد در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کرده‌اند. اما این آغاز کار است؛ انتظار می‌رود سرعت اتخاذ این تجهیزات و انواع فناوری‌های دیگر به‌قدری باشد که تا سال ۲۰۲۳، به میزان باورنکردنی ۱۶.۲ درصد مقادیر امروزی، در هزینه‌های سرمایه‌گذاری شرکت‌های معدنی صرفه‌جویی شود.

مزایای استفاده از فناوری اینترنت اشیاء در صنایع معدنی

اینترنت اشیاء باعث می‌شود که فعالیت‌های معدنی سازمان یابند و عملیات مختلف آن به شکلی ساده‌تر، ایمن‌تر و دقیق‌تر پیاده‌سازی شوند. فناوری اینترنت اشیاء از حسگرهای هوشمندی نیرو می‌گیرد که اطلاعات حیاتی را از سرتاسر زنجیره ارزش معدن جمع‌آوری می‌کنند تا برای تحلیل در زمانی واقعی و اتخاذ بهترین واکنش برای موقعیت‌های مختلف استفاده شوند.

اینترنت اشیاء به‌ویژه باعث افزایش بهره‌وری نیروی انسانی می‌شود و به آن‌ها این شانس را می‌دهد تا در محیطی ایمن‌تر به بازده‌ بیشتری برسند. در ادامه، به ۵ مزیت اصلی استفاده از فناوری اینترنت اشیاء در صنعت معدن می‌پردازیم.

۱-    بهبود در وضعیت ایمنی در زمان عملیات

حسگرهای نصب‌شده در سرتاسر سایت معدن، نقص و ناپایداری سیستم‌ها را در کوتاه‌ترین زمان مشاهده و گزارش می‌دهند تا الگوریتم‌های تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و کنترل عملیات با سرعت بیشتری به تهدیدات واکنش نشان دهند.

تجهیزات بزرگ و هوشمندی چون مته‌های حفاری، کامیون‌های حمل سنگ‌آهن و باطله‌های معدنی، گریدرها و … داده‌ها را از گوشه به گوشه سایت معدنی به مراکز داده و تحلیل‌های آماری ارسال می‌کنند تا مدیران اجرایی ایمن‌ترین تصمیم را در سریع‌ترین زمان اتخاذ کنند.

بخصوص، تجهیزات پوشیدنی و ردیابی آنی کارکنان معدن، از موقعیت و وضعیت آن‌ها در لحظه، اطلاعات جمع‌آوری و ارسال می‌کنند. چنین اطلاعاتی نقطه شروع یک ایمن‌سازی عملیاتی برای مواقعی است که وقایع ناگواری چون زلزله‌ یا رانش زمین اتفاق می‌افتند و حیاتی‌ترین مؤلفه در نجات انسان‌ها و پروژه‌ها زمان است.

۲-    امکان خودکارسازی فعالیت‌های معدنی

وقتی مجموعه‌ای هوشمند عملیات واحدی را کنترل و اجرا می‌کنند، کنترل بهینه‌تر و کم‌هزینه‌تر حاصل می‌شود. به‌ویژه، وقتی کامپیوترها مسئول پردازش داده و اتخاذ تصمیم هستند، خطای کمتری مرتکب می‌شوند و بهینه‌ترین مسیر را با استفاده از داده‌های میدانی انتخاب می‌کنند.

خودکارسازی فعالیت‌های معدنی روند نوینی است که در سال‌های اخیر و در قالب معادن هوشمند توسعه‌یافته است. در این رویکرد، بخش عظیمی از عملیات استخراج مانند بررسی وضعیت زمین‌شناسی منطقه تحت استخراج، حفاری (عمق و سرعت آن) و حرکت کامیون‌های معدنی بدون دخالت مستقیم انسانی انجام می‌شوند و داده‌های دریافتی از حسگرها اصلی‌ترین مؤلفه در اجرایی شدن آن‌ها هستند.

۳-    تجزیه‌وتحلیل پیش‌بینی کننده و اتخاذ تصمیم‌های پیشگیرانه

به لطف روش‌های جدید در تخمین موقعیت و تجزیه‌وتحلیل پیش‌بینی کننده، شرکت‌های معدنی کنترل بیشتری بر اطلاعات و نحوه بهره‌برداری از آن‌ها دارند. حسگرها همه‌چیز را نظارت می‌کنند و با استفاده از سیستم‌های یکپارچه اینترنت اشیاء شبکه‌ای هوشمند و سرشار از اطلاعات تشکیل می‌شود که هسته سناریو‌سازی و تصمیم‌گیری استراتژیک سازمان است.

این شبکه یکپارچه، رفتار تجهیزات معدنی را به‌صورت لحظه‌ای رصد می‌کند و هرگونه اختلال و ناکارآمدی را به‌موقع تشخیص می‌دهد. از این طریق، نیاز به تعمیر و نگهداری از تجهیزات باارزش شرکت‌های معدنی به شکل بهینه‌ای تشخیص و گزارش می‌شود. درنهایت، خطای تجهیزات معدنی در استخراج کاهش می‌یابد و از هزینه‌های سرسام‌آور تعمیر و جایگزینی آن‌ها پیشگیری می‌شود.

۴-    بازدهی بالاتر هم‌زمان با صرفه‌جویی در انرژی

یک سیستم فعال از اینترنت اشیاء همراه با افزایش در بهره‌وری و کاهش سطح ریسک در عملیات، کارایی در فعالیت‌های معدنی را نتیجه می‌دهد. بخصوص، با استفاده از پردازش داده‌های عملیاتی و دریافتی از حسگرهای متصل به تجهیزات معدنی در سرتاسر عملیات معدنی، میزان بهینه سوخت سنجیده می‌شود و هرگونه اختلال از بهینگی گزارش و پیگیری می‌شود.

به ‌لطف اینترنت اشیاء، شرکت‌های معدنی زیادی در چند سال اخیر هزینه‌های عملیاتی خود را (بخصوص در مصرف سوخت) کاهش داده‌اند، شکایات کارکنان را به حداقل رسانده‌اند، خطاهای انسانی را کم کرده‌اند و درنهایت، به نقطه بهتری از بهینگی کلی و سودآوری رسیده‌اند.

۵-    صرفه‌جویی بیشتر در زمان

وقتی نوبت به ایجاد و نگهداری از سایت‌های معدنی می‌رسد، اینترنت اشیاء یک نجات‌بخش واقعی است. داده‌های جمع‌آوری‌شده قبل از حفاری، برای برنامه‌ریزی کوتاه و بلندمدت به کار گرفته می‌شوند تا کارایی اجزاء سنجیده شود، نیاز به تغییر برآورد گردد و ریسک مدیریت نشده به‌عنوان اصلی‌ترین مؤلفه در شکست عملیات، به حداقل برسد.

اگر در عملیات، زمان کنترل و تجاوز از برهه‌های زمانی حساس جدی گرفته نشوند، هزینه‌های کلان و پیش‌بینی‌نشده کلیت عملیات استخراج را با بحران و شکست مواجه می‌کنند. شرکت‌های معدنی بزرگ از وسایل نقلیه‌ی خودکاری استفاده می‌کنند که ۲۴ ساعته فعال‌اند و با کمترین خطا، زمان انجام عملیات بهره‌برداری را به حداقل می‌رسانند.

۶ کاربرد اینترنت اشیاء در صنعت معدن

فناوری‌های مجهز به حسگرهای اینترنت اشیاء به‌سرعت در حال پیشرفت هستند و تغییرات زیادی در عملکرد و قدرت مانور آن‌ها به‌ وقوع پیوسته است. عملکرد اینترنت اشیاء به داده‌ها، الگوریتم‌های تجزیه‌وتحلیل داده و رابط‌های اتصالی بین آن‌ها وابسته است.

این تجهیزات به‌نوعی با تمام اجزای معدن در ارتباط هستند و ارتباط تنگاتنگی با دارایی‌های معدن، نیروی انسانی و سطوح مختلف مدیریتی دارند. اینترنت اشیاء اصلی‌ترین اهرم در دیجیتالی شدن صنایع معدنی و حرکت در مسیر تحول متناظر با انقلاب صنعتی ۴ هستند.

در ادامه به کاربردهایی از اینترنت اشیاء می‌پردازیم که نقش آن‌ها در ایجاد تحول دیجیتال در صنعت معدن را تفسیر می‌کنند.

۱-    تجهیزات استخراج خودکار

امروزه، تجهیزات خودکار مجهز به اینترنت اشیاء استخراج را ایمن‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر کرده‌اند. با استفاده از ماشین‌آلات خودکار و خودروهای هوشمند، درصد بالایی از عملیات معدنی بدون ایجاد هیچ تهدیدی برای نیروی انسانی و از راه دور کنترل می‌شوند.

خودروهای هوشمند می‌توانند مسیرهای معدنی را تشخیص دهند و به تمام موقعیت‌هایی که با آن‌ها مواجه می‌شوند پاسخ دهند. ازجمله وسایل نقلیه خودکار عبارت‌اند از:

  • قطارهای هوشمند در زنجیره انتقال مواد معدنی از سایت به نقاط بارگیری
  • بولدوزرهای عظیم باقابلیت کنترل از راه دور
  • بیل‌های مکانیکی خودکار
  • مته‌های حفاری خودکار
  • ربات‌های انفجار

۲-    حسگرهای مکان و مجاورت

با استفاده از GPS، رادارهای معدنی، فناوری‌های مکان‌یابی RF، حسگرهای اینترنت اشیاء سطح تصادفات و حوادث معدنی را کاهش می‌دهند. این اطلاعات مکانی به معدن کاران کمک می‌کنند تا ایمن‌ترین و به‌صرفه‌ترین مسیرها را انتخاب کنند و خودروهای هوشمند از مسیرهای پیش‌بینی‌شده خارج نشوند.

شبیه استفاده گوگل از داده‌های مکانی جمع‌آوری‌شده از خودروهایی که از گوگل ارث استفاده می‌کنند، حسگرهای مکانی متصل در نقاط مختلف و مورداستفاده در وسایل نقلیه هوشمند، وضعیت جاده‌های معدن را به‌صورت لحظه‌ای گزارش می‌دهند و با پردازش هوشمند آن‌ها، از هرگونه برخورد و حادثه‌ جانی و مالی ممانعت می‌کنند.

۳-    سیستم‌های تهویه هوشمند

سایت‌های معدن، بخصوص انواع زیرزمینی، در مواقعی از استخراج و نسبت به مواد معدنی خاصی، با آلودگی و نشت گازهای خطرناک همراه‌اند. در محیط‌های بسته بخصوص، نیاز به تهویه به‌موقع و به میزان لازم، یک الزام حیاتی است که با جان نیروی انسانی در ارتباط است.

با استفاده از حسگرهای محیطی، می‌توان میزان و نوع گازهای موجود در فضای سایت‌های معدنی را تشخیص و در صورت نیاز به تهویه بیشتر هوای محیط اقدام کرد. انجام به‌موقع این فعالیت یک نیاز حیاتی در معادن است، نیازی که با استفاده از حسگرهای هوشمند و تحلیل آنی داده‌های حاصل از آن‌ها برآورده می‌شود.

۴-    حسگرهای اینترنت اشیاء متصل به دارایی‌های معدنی به‌منظور نگهداری از آن‌ها

سلامت دارایی‌های معدنی، اصلی‌ترین چالش در کاهش هزینه‌ها، زمان خرابی و بهره‌وری حداکثری کلیت معدن است. آگاهی از وضعیت این ماشین‌آلات گران‌قیمت اصلی‌ترین وظیفه تیم نگهداری و تعمیر است. حسگرهای اینترنت اشیاء رصد خودکار تجهیزات معدنی را فراهم می‌کنند و نیاز به هرگونه عملیات نگهداری و تعمیر را به‌موقع گزارش می‌دهند.

۵-    قابلیت‌های مدیریت و ردیابی ناوگان

اینترنت اشیاء روند رصد ناوگان عملیات را بهبود می‌بخشد و پتانسیل ارتقاء اجزای آن را تشخیص و گزارش می‌دهد. با استفاده از فناوری ۵G شبکه‌ای هوشمند از عملیات و عناصر دخیل در آن ایجاد می‌شود که به‌صورت یک واحد یکپارچه و هوشمند فعالیت می‌کنند.

برای مثال، در معادن هوشمند، استفاده از حسگرها در ردیابی و کنترل کامیون‌های هوشمند باعث کاهش آمار صدمه و دزدی از این تجهیزات شده است. همچنین، ورودهای غیرمجاز به سایت‌های معدنی به‌شدت کاهش‌یافته است. به‌عنوان مثالی دیگر، شرکت معدنی Essar، با رصد  3700 کامیون معدنی خود، سالانه ۵ درصد در هزینه‌های نگهداری و تعمیرات و ۱۰ درصد در میزان مصرف سوخت ماشین‌آلات خود صرفه‌جویی می‌کند.

۶-    نرم‌افزارهای شبیه‌سازی

پرکاربردترین نام در معادن هوشمند، مفهوم همزادهای دیجیتال است. همزادهای دیجیتال هوشمندترین تحول در صنعت معدن هستند که قابلیت خود را از تجزیه‎وتحلیل داده‌هایی می‌گیرند که از جانب حسگرهای شبکه اینترنت اشیاء تأمین می‌شوند.

علاوه‌براین، با استفاده از تحلیل داده‌های محیطی و منطقه‌ای حاصل از برداشت پهبادها، خودروهای معدنی و مته‌های حفاری، نقشه‌های زمین‌شناسی دقیقی از وضعیت سایت‌های معدنی سنجیده شده و تصمیم درباره توسعه یا تعطیلی معدن آسان‌تر و سریع‌تر می‌گردد.

چالش‌های موجود برای استفاده از اینترنت اشیاء در صنایع معدنی

شکی نیست که اینترنت اشیاء و تحول همراه با آن در مراحل اولیه و تکاملی خود است. از طرفی، معادن نیز در مراحل اولیه از پذیرش و انطباق با این فناوری‌ها هستند. در کنار مزایا و فرصت‌های بی‌شمار حاصل از تجهیز سایت‌های معدنی با حسگرهای اینترنت اشیاء و بهره‌برداری از تحلیل‌های متناظر، چالش‌هایی بر سر راه اتخاذ آن‌ها وجود دارند که در ادامه به اصلی‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

۱-    چالش اتصال اجزاء به شبکه ارتباطی بی‌سیم

در نقاط بسیاری از سایت‌های معدنی دسترسی به یک شبکه اینترنت قابل‌اطمینان و امن ممکن نیست یا با اختلال‌های زیادی همراه است. به‌ویژه، شبکه اطلاعاتی حسگرها به‌شدت به اینترنت و سرعت آن وابسته است و هرگونه اختلال در آن باعث ایجاد اختلال در گزارش، تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و واکنش به چالش‌های آنی می‌شود.

یکی از رویکردهای راهگشا برای مواجه با چنین موقعیت‌هایی در قطع اتصال، استفاده از اینترانت و سرورهای داخلی و تعداد زیادی از آنتن‌های شخصی در محیط معدن است.

۲-    پذیرش نوآوری‌های حاصل از نصب تعداد زیادی از حسگرهای اینترنت اشیاء

فناوری‌های مرتبط با اینترنت اشیاء بسیار نوپا و دانش‌محور هستند. بسیاری از شرکت‌های معدنی هنوز به آن سطح از نبوغ دیجیتال نرسیده‌اند که این فناوری‌ها را با سرعت لازم جذب و به‌کارگیرند. درواقع، این نوآوری‌ها هرگز در لحظات اول پیشنهادی با استقبال مدیران معدنی مواجه نمی‌شوند.

از طرفی، نصب تعداد زیادی از حسگرها، تجهیزات محاسباتی و خودکارسازی، بسیار هزینه‌بر است. همچنین، آموزش نیروی انسانی و انطباق تجهیزات کنونی معدن با فناوری‌های جدید چالش‌های قابل‌توجهی در اتخاذ این نوآوری‌ها هستند.

۳-    امنیت سایبری

هم‌زمان با تولید حجم بالایی از داده‌های معدنی، محافظت از پایگاه‌های داده حاوی آن‌ها چالش بعدی در شبکه اینترنت اشیاء است. بخصوص، شرکت‌های معدنی بسیار نسبت به داده‌های محرمانه خود حساس هستند و همین امر باعث موضع‌گیری و واکنش منفی آن‌ها به اتخاذ این فناوری است.

در سال‌های اخیر، برخی از شرکت‌های معدنی توسط هکرها موردحمله قرارگرفته‌اند و اطلاعات حساسی از آن‌ها ربوده شده‌اند. بنابراین، هم‌‎‌زمان با بهره‌برداری از قابلیت‌های شبکه اینترنت اشیاء، شرکت‌های معدنی باید رویکردی کارا در مدیریت و محافظت از این داده‌ها را اتخاذ کنند.

جمع‌بندی:

بی‌شک آینده صنعت معدن در استفاده از فناوری‌هایی چون حسگرهای اینترنت اشیاء و تحلیل‌های متناظر با آن‌ها تعریف می‌شود. باوجوداین، اتخاذ سیاست‌های مطلوب در اتخاذ این فناوری‌ها و انطباق رویکردهای کنونی با نوآوری‌های متناظر اصلی‌ترین چالش‌ها برای شرکت‌های معدنی هستند.

اینترنت اشیاء جریان جدیدی در فناوری است که انقلاب صنعتی ۴ را رقم خواهد زد. به‌عنوان هدفی بزرگ‌تر و کلی‌تر، صنایع معدنی برای حرکت در مسیر این انقلاب و بهره‌وری حداکثری از فناوری‌های مرتبط با آن، باید ابتدا از چالش بهره‌برداری از شبکه هوشمند اینترنت اشیاء عبور کنند.

بهترین راه در برخورد با چالش انطباق با فناوری هوشمند تعریف گام‌های عملیاتی روشن و قابل‌اجرا در شرکت است. برای مثال، در گام اول باید نیازهای شرکت سنجیده شوند؛ سپس به قدرت مانور مالی آن پرداخته شود. در ادامه نیز لازم است آموزش و توجیه مجموعه‌های مدیریتی و عملیاتی باید هدف قرار گیرند.

 کلمات کلیدی:

اینترنت اشیاء – فناوری –  صنعت معدن – شرکت‌های معدنی – صنایع معدنی – شبکه اینترنت اشیاء – تجهیزات معدنی

منابع:

https://www.intuz.com/blog/usecases-of-iot-in-mining-industry
https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/br/Documents/energy-resources/O%20futuro%20do%20trabalho%20na%20minera%C3%A7%C3%A3o.pdf
https://miningdigital.com/technology/how-iot-technology-transforming-mining-industry
https://www.statista.com/statistics/611004/global-industrial-internet-of-things-market-size/
https://www.fortunebusinessinsights.com/industry-reports/internet-of-things-iot-market-100307
https://www.futuremarketinsights.com/reports/smart-mining-market

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *