ایران با بیش از7 هزار و 500 معدن فعال و ذخایر غنی معدنی از قبیل مس، سنگ آهن و زغال سنگ تا طلا و مواد نادر خاکی، در آستانه تحولی فناورانهای قرار دارد که میتواند چهره معدنکاری و صنایع معدنی کشور را متحول کند. هوشمندسازی معادن با استفاده از فناوریهایی چون اینترنت اشیا، تحلیل داده و سیستمهای کنترل از راه دور، بهرهوری را افزایش و خطر بروز حوادث انسانی را کاهش میدهد. از سوی دیگر، نبود زیرساختهای دیجیتال، هزینههای بالای تجهیز و محدودیت در دسترسی به فناوریهای پیشرفته، مسیر تحقق این هدف را در ایران با چالشهای جدی روبهرو کرده است.
در حالی که جهان به سرعت به سوی معادن بدون کارگر و سیستمهای خودکار پیش میرود، معادن ایران همچنان درگیر تجهیزات قدیمی و روشهای پرخطر سنتی هستند. اما موجی تازهای در حال شکلگیری است که شامل بهرهمندی از حسگرها، دوربینها و دادههاست و به نظر میرسد در سالهای آینده قرار است جایگزین بیل و کلنگ و بیسیم شود تا شاید فصل تازهای از کار در معدن رقم بخورد که تحتعنوان «هوشمندسازی معادن» شناخته میشود.
معادن سنتی در برابر دنیای دیجیتال
درحالیکه بسیاری از کشورهای معدنی جهان، از استرالیا گرفته تا شیلی، به سمت استخراج خودکار معادن و تصمیمگیری مبتنی بر داده حرکت کردهاند، در ایران هنوز بخش عمدهای از عملیات معدنی باتکیهبر نیروی انسانی و تجهیزات قدیمی انجام میشود.
بر اساس آمار منتشرشده از سوی وزارت صنعت، معدن و تجارت، بیش از 7 هزار و500 معدن در حال بهرهبرداری در کشور سهمی حدود 2 درصدی از GDP دارند. باوجوداین، بهرهوری این بخش همچنان پایینتر از میانگین جهانی است و بخشی از سود معادن به دنبال خامفروشی، اختلالات فنی و حوادث کاری از بین میرود. در سالهای اخیر، حوادث شغلی در معادن زیرزمینی از جمله زغال سنگ و معادن روباز مثل سنگ آهن بارها خبرساز شدهاند. در این میان، بسیاری از کارشناسان بر این باورند که اگر فناوریهای کنترل از راه دور و حسگرهای هوشمند در این معادن فعال بودند بسیاری از این حوادث پیشگیری میشدند.
دادههای کاغذی و عقب ماندن ایران در هوشمندسازی معادن
مصطفی مالداری، نایبرئیس سازمان نظاممهندسی معدن خراسان رضوی در توضیح وضعیت فعلی معادن کشور به «فرهیختگان» گفت: «ما در بحث هوشمندسازی واقعاً عقبیم. یکی از مهمترین چالشهای هوشمندسازی در معادن، نبود دادههای دیجیتال و بهروز است. درواقع، پیشنیاز اصلی برای حرکت به سمت هوشمندسازی، دسترسی به دادههای دیجیتالی و قابلتحلیل است؛ اما در بیشتر معادن، دادهها و اطلاعات اکتشافی هنوز بهصورت کتابخانهای و نوشتاری نگهداری میشوند.»
به گفته او، «مهمترین اطلاعاتی که در هر معدن وجود دارد، همین دادههای زمینشناسی و اکتشافی است؛ دادههایی که بیشترین هزینه برای آنها صرف شده و بخشی از سرمایه ملی کشور بهحساب میآیند. اما این اطلاعات هنوز هم در قالب گزارشها یا فایلهای PDF تهیه و بعد از کارشناسی، به سازمانهای متولی و بهرهبرداران تحویل داده میشوند. در نهایت این فایلها به کتابخانهها و آرشیو میروند و دسترسی به دادهها آنها بسیار دشوار است؛ گاهی هم همین دادهها از بین میروند.»
او تأکید کرد: «برای آنکه بتوانیم از هوشمندسازی در معادن استفاده کنیم باید این اطلاعات ارزشمند را دیجیتالی کنیم. دادههایی که برای جمعآوری آنها هزینههای زیادی صرف شده، نباید در قفسههای کتابخانهها خاک بخورند، بلکه باید از حالت کاغذی خارج شده و به دادههای زنده و قابلتحلیل تبدیل شوند تا بتوانند در فرایند تصمیمگیری و مدیریت هوشمند معادن نقش داشته باشند.»
هوشمندسازی، راه نجات معادن از روشهای سنتی
هوشمندسازی در حوزه معادن تنها به معنای نصب چند حسگر یا دوربین نیست، بلکه مجموعهای از فناوریها را شامل میشود که قادر است از زنجیره استخراج تا فراوری را هوشمند کند. این فناوریها موارد گستردهای را از سیستمهای مانیتورینگ آنلاین تجهیزات گرفته تا تحلیل دادههای محیطی، پهپادهای نقشهبردار، هوش مصنوعی برای پیشبینی خرابی ماشینآلات و خودروهای کنترل از راه دور در برمیگیرد. بهعنوانمثال، استفاده از حسگرهای لرزشی و حرارتی در کامیونها و دستگاههای حفاری، میتواند تا 30 درصد توقفهای ناگهانی تجهیزات را کاهش دهد یا تحلیل دادههای زمینشناسی با هوش مصنوعی، به شرکتها کمک میکند تا مکان دقیقتر حفاری و ذخایر اقتصادیتر را شناسایی کنند.
مالداری درباره بهرهمندی از فرایند هوشمندسازی در معادن توضیح داد: «بحث هوشمندسازی در حوزه معدن بسیار وسیع است و در هر بخش از زنجیره فعالیت معدنی، میتوان از آن بهره برد. از مرحله اکتشاف و زمینشناسی گرفته تا استخراج، فراوری و حتی ایمنی معادن، میتوان از فناوریهای نوین و هوش مصنوعی استفاده کرد، مثلا در بخش زمینشناسی و اکتشاف، میتوان با تلفیق دادههای موجود و استفاده از مدلهای ساختاری، مناطقی را شناسایی کرد که از نظر زمینشناسی مشابه نواحی دارای ذخایر شناختهشده در دنیا هستند. این کار باعث میشود بتوانیم ذخایری را که هنوز به طور کامل شناسایی نشدهاند، شناسایی و راهبری کنیم.»
او همچنین ادامه داد: «در حوزه استخراج و ایمنی نیز هوشمندسازی میتواند نقش مهمی داشته باشد. با استفاده از نرمافزارهای تخصصی میتوان عملیات بلوکبندی استخراج، تعیین عیار حد و طراحی استخراج بهینه را به شیوهای دقیقتر و کارآمدتر انجام داد. این ابزارها در نهایت منجر به افزایش بهرهوری، کاهش هزینهها و بهبود ایمنی در معادن میشوند.» عیار حد در زمینشناسی، پایینترین عیار یک ماده معدنی است که بهعنوان یک کانه استخراجی شناخته میشود.