سه روند اتصال فناوري به معادن
تاریخ انتشار : 1401/09/15
دنياي‌اقتصاد : مطالعه روند رشد معادن، اين مطلب را به ذهن متبادر مي‌کند که موج تحول فناوري در حال تغيير ماهيت کسب‌وکارها است؛ اما معدن خود را جدا از فناوري‌هاي روز تصور مي‌کند. بسياري از شرکت‌هاي معدني هنوز هم بر راهحلهاي مقطعي و سنتي براي بهبود کسب‌وکار خود متمرکز هستند، به همين‌دليل هم، اين عدم‌تحقق ارزش را مي‌توان به درک محدود از تاثيري که تحول ديجيتال مي‌تواند بر کار نيروي کار و محل کار داشته باشد، نسبت داد.
اکنون بسياري از معادن تلاش مي‌کنند تا تحولي معنادار و پايدار در فرآيند خود ايجاد کنند اما چون فاقد ديد واقعي و درک موقعيت فناورانه خود هستند، توان کافي براي پاسخگويي به نياز جامعه هدف و شناسايي فرصت‌ها را ندارند. همه اين‌‌‌‌‌‌‌ها، در شرايطي است که هزينه فناوري ديجيتال در حال کاهش است و راهحلهاي فناورانه در حال آزمايش و گسترش در صنعت هستند. همه اين گزاره‌‌‌‌‌‌‌ها در کنار هم نشان مي‌دهد که زماني بهتر از زمان حاضر، براي کشف استخراج هوشمند و تمرکز بر ارزش وجود ندارد.
بر اساس گزارش مکنزي و نظرسنجي ديلويت از صاحبان معادن، ديجيتالي‌شدن فرآيند معدن به‌معناي توانايي متفاوت ديدن، متفاوت فکر کردن و انجام عمليات متفاوت است. نظر به رشد فناوري و درک نياز آن در کشور، مهم‌ترين اقدام دولت بايد تخصيص رديف بودجه مشخص به فعاليت‌هاي پژوهشي در بخش صنايع و معادن باشد. همان‌طور که در متن قانون معادن مصوب مجلس شوراي‌اسلامي، ۱۵درصد از حقوق معادن بايد در راستاي آباداني محله بومي معدوم صرف شود، بخشي از درآمد معادن بايد صرف R&D و حمايت از بخش‌خصوصي صنايع مرتبط شود. حمايت از بخش‌خصوصي در معدن به اين جهت حائزاهميت است که نگاه دولت به معدن، عمدتا خام‌‌‌‌‌‌‌فروشي و تامين بودجه‌است، اما اگر ورود نهادهاي خصوصي به معدن تسهيل و حمايت از آنها صورت گيرد، بر اساس نظريات اقتصادي بنگاه‌ها به جهت کسب سود بيشينه، ورود فناوري به معدن را سرعت مي‌‌‌‌‌‌‌بخشد و کشور علاوه‌بر ارتقاي جايگاه، در آينده معدن نيز نقش مهمي خواهد داشت.
از سوي ديگر، ارتباط صنعت و دانشگاه ابعاد علمي و اجرايي صنعت را قدرت مي‌‌‌‌‌‌‌بخشد. سياست‌هاي نوآوري در ايران، به‌جاي آنکه بنگاه‌محور باشند، دانشگاه محورند. به‌عنوان نمونه، چين و ساير کشورهاي درحال توسعه با رشد سريع، بر ترکيب اقتصاد و دانش تمرکز داشته‌‌‌‌‌‌‌اند. توسعه شرکت‌هاي زايشي و ارتقاي وضعيت همکاري‌هاي فناورانه با شرکت‌هاي خارجي و همچنين برنامه‌هاي ارتقاي تحقيق و توسعه شرکتي، گام‌‌‌‌‌‌‌هاي آغازين بوده‌است که اتفاقا به‌منظور تعميق و دروني‌‌‌‌‌‌‌سازي آن به دانشگاه‌‌‌‌‌‌‌ها توجه شده‌است. همچنين دقيق‌شدن در سياست‌هاي نوآوري چين، نشان مي‌دهد که نوآوري را نمي‌توان از طريق سياست‌هاي صرف علم و فناوري توسعه داد.
آنچه در سال‌هاي گذشته در کشور تجربه‌شده، جدايي نسبي بازيگران عرصه علم و فناوري از ساير بازيگران به‌ويژه بنگاه‌هاي بزرگ صنعتي و توليدي بوده‌است، درحالي‌که تجربه‌‌‌‌‌‌‌هاي جهاني نشان مي‌دهد نوآوري از طريق سياست‌هاي صنعتي و اقتصادي تقويت و تسهيل مي‌شود. با توجه به اينکه رشد معدن علت و معلول رشد صنايع است، توجه ويژه دولت و نهادهاي حاکميتي، بايد به اين سمت معطوف شده و در کنار توسعه و آباداني کشور از درآمدهاي حاصله به توسعه معدن نيز پرداخته شود. اگر کشور در دام بي‌‌‌‌‌‌‌توجهي به بهرهوري و خام‌‌‌‌‌‌‌فروشي معادن گرفتار شود، به‌نوعي دچار نفرين منابع شده‌است. البته اين نفرين را پاياني جز ورود فناوري و افزايش بهرهوري نيست. در غير اين‌صورت معادن ايران، مزيت رقابتي خود را در بازارهاي جهاني از دست مي‌دهند. هزينه اکتشاف و فرآوري ماده‌معدني براي ايران درست در زماني گران محاسبه مي‌شود که کشورهاي ديگر با استفاده از فناوري‌هاي به‌روز، هزينهها و در نتيجه قيمت تمام‌شده خود را در بازارهاي جهاني کاهش داده‌اند.
روند اول؛ آينده استخراج هوشمند
استخراج هوشمند به‌دنبال ايجاد يک فرآيند سازماني هوشمند است و هدف آن تنها ايجاد يک معدن هوشمند نيست. استخراج هوشمند بر نحوه تصميم‌گيري مهارت‌هاي موردنياز، نحوه تعامل با نيروي کار و نحوه استفاده بهينه از منابع تاثير مي‌گذارد. به‌طور کلي سه مورد را مي‌توان به‌عنوان نقشه‌راه توسعه هوشمند عنوان کرد. اين سه مورد عبارتند از: تغيير مرحله‌اي در عملکرد عملياتي از رويکرد سنتي به هوشمند با استفاده از فناوري‌هاي جديد، مديريت بهينه منابع و به‌کارگيري مهارت‌هاي مناسب و انتخاب شراکت‌‌‌‌‌‌‌هاي متحدانه در حمايت از روش‌هاي جديد کار. ايده اصلي استخراج هوشمند اين است که در کنار ورود فناوري به معدن، بهينهسازي منابع و نهادها نيز بايد صورت بگيرد. آنچه به‌عنوان نهاده ورودي به معدن شناخته مي‌شود، نيازمند معناي دوباره است.
دليل اين مدعا نيز چنين است که هزينه‌هايي مانند انرژي در اقتصاد به‌عنوان يک هزينه با روند ثابتي درنظر گرفته مي‌شود، ممکن است از ديد بهره‌ور جا بماند، حال آنکه معناي نهاده به‌عنوان ورودي به صنعت، در ادبيات استخراج هوشمند بسيار گسترده‌تر است. نهاده، شامل هر آن چيزي است که براي آن هزينه و زمان صرف مي‌شود. تفاوت اين معنا با معناي سنتي در هزينه زمان است. استخراج هوشمند به‌نوعي، استخراج فناوري هدفمند است. به کمک استخراج هوشمند، مديريت منابعي مانند انرژي، نيروي کار، تجهيزات و زيرساخت به‌عنوان هزينه متغير ممکن و قابل‌کنترل خواهد شد. به‌عنوان نمونه با رويکرد استفاده از فناوري‌هاي جديد و با کنترل دقيق مصرف انرژي در معدن، مي‌توان سيستمهاي نقاله را يکپارچه و عملکرد زنجيره ارزش را بهينه کرد، بنابراين انرژي به يک پارامتر ورودي به صنعت تبديل مي‌شود که مشمول تخصيص منابع مشابه‌کارمندان و مواد اوليه است. بهينهسازي اين منبع متغير در سراسر زنجيره ارزش باعث بهبود پايداري و کاهش مصرف آب و برق و به‌مراتب کاهش هزينه و افزايش سودآوري خواهد شد.
روند دوم؛ تحول ديجيتال در اعماق زمين
اکنون پس از درک آنکه استفاده فناوري در معدن جاي گرفته در دل استخراج هوشمند است، بايد نگاهي به تحول ديجيتال در اين عرصه داشت. سوال اصلي در اينجا اين است که چگونه فناوري جديد مي‌تواند نگاه ما به استخراج را تغيير دهد؟ اساسا فناوري‌هاي جديد چگونه عمل مي‌کنند؟ پاسخ به سوالات تحولات فناوري را مي‌توان در چند سرفصل توضيح داد.
تجسم داده‌هاي مکاني: به لطف داده‌هاي مکاني، معدن‌کاري يک تغيير هيجان‌انگيز را تجربه مي‌کند و داده‌هاي مکاني جزئي‌تر و واضح‌تر از هميشه مي‌شوند. مدل‌سازي سه‌بعدي، تصوري قابل‌مشاهده و زندگي‌مانند با درک عمق ايجاد مي‌کند که به مغز انسان اجازه مي‌دهد مسائل پيچيده مرتبط به هم را درک و با آنها ارتباط برقرار کند. مدل‌سازي سه‌بعدي از شرکت‌ها با تصويرسازي مجدد معدن به‌طور کارآمدتر پشتيباني مي‌کند. همچنين واقعيت‌مجازي، يک محيط نرم‌افزاري مصنوعي است که از داده‌هاي واقعي استفاده مي‌کند. محيط‌مجازي افراد را در يک محيط سه‌بعدي ايجادشده توسط کاربر غوطه‌ور مي‌کند. واقعيت‌مجازي جلوه بهتري ارائه مي‌دهد تا به معدن‌کاران کمک کند. اين کمک را هم بدون حضور در ميدان تجربه کنند که کار در معدن يا برنامه‌ريزي براي معدن جديد چگونه است.
يکي ديگر از ابزار تحولات فناوري، واقعيت‌افزوده، به‌معناي يک تجسم ديجيتال بر روي يک محيط دنياي‌واقعي است. واقعيت‌افزوده اين کار را با تقويت ميدان بينايي کاربر با ورودي‌‌‌‌‌‌‌هاي کامپيوتري مانند صدا، ويدئو، برنامه‌ها و گرافيک انجام مي‌دهد. معدن‌کاران از واقعيت‌افزوده براي آموزش با استفاده از شبيه‌سازهاي مجازي استفاده مي‌کنند که به صنعت کمک مي‌کند و هزينه‌هاي تعمير و نگهداري تجهيزات را کاهش مي‌دهد. با استفاده موثر از فناوري جديد مانند داده‌هاي مکاني، صنعت معدن با کاهش هزينه و تسلط سالم بر محيط‌زيست، درک صحيحي از معادن به‌دست مي‌آورد. صنعت معدن به‌طور پيوسته به سمت آينده‌‌‌‌‌‌‌اي در حال حرکت است که در آن امکان ساخت و ترسيم ساختمان‌هاي کارخانه‌‌‌‌‌‌‌هاي معادن و تمامي زيرساخت‌هاي مرتبط حتي قبل از ايجاد و استخراج يک معدن وجود داشته باشد.
سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي: سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي، يک ابزار جدايي‌ناپذير هستند که اجازه مي‌دهند نگاه عميق‌‌‌‌‌‌‌تري به چگونگي تاثير روابط جغرافيايي بر جهان اطراف داشته باشيم و با کمک GIS ماينرها قادر به حل مسائلي هستند که داشتن دسترسي به مکان و اطلاعات آن حياتي است. داده‌هاي جغرافيايي، مکان، اندازه و شکل يک شي را نشان مي‌دهند. با تجسم اين نوع داده‌ها ماينرها بينش بيشتري نسبت به سيستم ارائه‌شده يا محيط معدن به‌دست مي‌‌‌‌‌‌‌آورند. سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي براي به‌دست آوردن اطلاعات در مورد موارد اکتشاف مواد معدني، تحليل داده‌هاي ژئوشيميايي و هيدرولوژيکي استفاده مي‌شود.
هوش مصنوعي: هوش مصنوعي، اکنون رهبري تصميم‌گيري در شرکت‌هاي بينش‌محور را بر عهده دارد. آنها از داده‌هاي هوشمند و يادگيري ماشيني براي بهبود کارآيي، عملياتي ايمني معدن و گردش کار توليد استفاده مي‌کنند. پياده‌سازي فناوري هوش مصنوعي، داده‌هاي روزانه را در نيمي از زماني‌که قبلا در اين زمينه استفاده مي‌شد، توليد مي‌کند. معدن به‌سرعت در حال تکامل است، بنابراين يادگيري ماشين و هوش‌مصنوعي بر روش انتخاب معادن امروزي براي آينده تاثير مي‌گذارد. در اينجا چند روش وجود دارد که جديدترين فناوري در هوش‌مصنوعي بر معدن تاثير مي‌گذارد.
پردازش و اکتشاف مواد معدني: شرکت‌ها با استفاده از فناوري هوش‌مصنوعي با کارآيي بالا، مي‌توانند مواد معدني را راحت‌تر بيابند.
وسايل نقليه و حفاري‌هاي خودران: براي بيش از هشت سال است که شرکت‌ها در سراسر جهان از وسايل نقليه خودران در عمليات حفاري خود استفاده مي‌کنند. کاميون‌هاي خودران، مي‌توانند به‌راحتي در تونل‌هاي باريک با هوش‌مصنوعي حرکت کنند. در حال‌حاضر، سيستمهاي حفاري نيز با يک اپراتور که چندين دکل حفاري را همزمان کنترل مي‌کند، ساده، کم‌هزينه و کم‌ريسک شده‌است. اين ابزار، گام ديگري به‌سوي بهرهوري بهينه معدن است. از آنجايي‌که صنعت معدن تلاش مي‌کند هزينهها را کاهش دهد و اثرات زيست‌محيطي خود را بکاهد، استفاده از تجهيزات استخراج مانند هوش‌مصنوعي به تضمين ايمني و قابليت اطمينان هم براي معدنچيان و هم براي زمين‌هايي که معادن استفاده مي‌کنند، کمک مي‌کند.
روند سوم؛ تقابل فناوري‌هاي جديد و سازمان‌هاي سنتي
براي استفاده کامل از قدرت ديجيتال، معدن‌کاران بايد دارايي‌ها را در سراسر زنجيره ارزش ادغام کنند. اين امر به آنها امکان مي‌دهد تا اطلاعات را در افق‌هاي زماني متعدد مشاهده، برنامه‌ريزي، کنترل و تصميم‌گيري بهينه کنند. پژوهشگران صنعتي معتقدند که سرعت تحول ديجيتال بيشتر از آنکه به رشد فناوري مربوط شود، به تقاضاي جامعه و رفتار صنعتگران بستگي دارد. در شرايطي که فناوري‌ها، فرآيند استخراج و فرآوري را متحول مي‌کنند، ساختار سازماني و منابع انساني ممکن است دچار عقب‌ماندگي علمي و مقاومت در‌برابر تغيير رفتار بشود. بر اساس گزارش ديلويت، راه‌حل‌هايي که چالش‌هاي صنعت را حل مي‌کنند مشخص شده‌اند. اين راه‌حل‌ها از پيش پيکربندي شده، مبتني بر بهترين پلتفرم‌ها هستند که از طريق يک معماري فناوري قوي، اما انعطاف‌پذير يکپارچه شده‌اند.
برنامه‌ريزي ديجيتال يکپارچه، يکي از اين راه‌‌‌‌‌‌‌حل‌هاست. بر اساس اين برنامه با به‌دست آوردن درک بهتر از کانه، ضايعات معدني کاهش يافته و ارزش ايجادي بيشتر مي‌شود و از سوي ديگر، اطلاعات کامل‌تر، بموقع و يکپارچه را براي بهبود پيش‌بيني بودجه براي مديريت بهينه منابع فراهم مي‌کند. در نهايت داده‌هاي بازار، تدارکات، نگهداري و برنامه‌ريزي نيروي کار با برنامه‌هاي معدني و مالي ادغام مي‌شوند تا پيش‌بيني‌هاي جامع و بهينه ارائه کنند.
کنترل فاصله کوتاه ديجيتال: در صورتي‌که هدف اصلي، ورود فناوري به معدن باشد، بهترين کار، تعيين فواصل کوتاه و مشخص است. در فاصله‌هاي زماني معين از طريق به‌روز‌رساني اطلاعات و ارائه گزارش، سرپرستان و مديران با ديد دقيق‌تر و کامل‌تر فعاليت خواهند کرد. از سوي ديگر، نيروي کار به دليل اهميت ارائه گزارش عملکرد و درصد پيشرفت در مقابل تغييرات فناورانه مقاومت نخواهد کرد و همراه با مسير مي‌شود. مديريت عملکرد با محوريت بازي با رشد تکنولوژي در ساليان اخير شاهد خلق ايده‌هايي نو براي رشد کسب‌وکارها بوده‌ايم که جديدترين آنها استفاده و کاربرد گيمي‌فيکيشن، در کسب‌وکار است. اين راه‌حل اجازه مي‌دهد تا عملکرد فردي و تيمي در يک زمينه مشخص کاري، مبتني بر انجام بازي، اندازه‌گيري و بازخورد داده شود. بر اساس شناخت افراد و متناسب با تيپ شخصيتي آنها، مي‌توان توزيع منابع انساني را به‌صورت تخصصي و بهره‌ور براي انجام فعاليت‌ها داشت.
تعمير و نگهداري پيش‌بيني هوشمند: در اين روش مجموعه‌اي از دستگاه‌هاي اينترنت اشيا را در تجهيزات معدني کليدي ترکيب مي‌کنند که از اين طريق معيارهاي عملياتي مانند دما، لرزش، فاکتورهاي بار، آناليز روغن و موارد ديگر بي‌درنگ ثبت و ارسال مي‌شوند. از سوي ديگر الگوريتم‌هاي نظارت پيش‌بيني‌کننده علاوه‌بر ثبت خرابي‌هاي قريب‌الوقوع، براي مديريت روش کار استثنايي گردش‌کار خودکار، سفارش‌هاي کاري و سفارش‌هاي خريد را که در آن قطعات خاصي براي تعمير موردنياز است، آغاز مي‌کنند. البته، استراتژي نيروي کار بايد از دستور کار ديجيتال براي اطمينان از اجراي موفقيت‌آميز استراتژي ديجيتال پشتيباني کند. استراتژي نيروي کار بر حصول اطمينان از اينکه افراد مناسب، در مکان مناسب و در زمان مناسب هستند، تمرکز دارد. اين امر مستلزم تمرکز بر سه بعد کار بازطراحي شده، نيروي کارافزايش يافته و محل کار متصل است.
