از قافله هوشمندسازی عقب مانده‌ایم

هوشمند کردن صنایع و معادن اقدامی بی‌حدومرز است که نمی‌توان برای آن پایانی مشخص در نظر گرفت. به‌طور خلاصه می‌توان گفت بهره‌برداری با استفاده از فناوری‌های نوین، بکارگیری از هوش مصنوعی که قادر به کنترل سیستم‌ها است و افزودن امکانات یادگیری ماشین هم در اکتشاف، هم در استخراج و هم در فرآوری می‌تواند تا حدودی عصر هوشمندسازی را در صنایع و معادن ایجاد کند و در چنین شرایطی می‌توان ادعا کرد که بخشی از معادن به قافله هوشمند‌سازی رسیده‌اند.
در گزارش امروز نگاهی داریم به تاکید مکرر بر ضرورت هوشمندسازی در معادن و فرصت‌ها و چالش‌های آن.

ضرورت هوشمندسازی

رئیس سامانه اطلاعات مکانی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور گفت: هوشمندسازی معادن یک ضرورت است و پایگاه داده‌های هوشمند در اکتشاف و معادن فرآیندهای ارتباطی را تسهیل، تصحیح و به‌روز می‌کند.

رضا قاسمی رئیس سامانه اطلاعات، درباره فرصت‌هایی که معدنکاری هوشمند یا دیجیتال می‌تواند برای معدنکاران به وجود آورد، اظهار کرد: شبکه‌های عصبی یا شبکه عصبی مصنوعی از مغز انسان الهام گرفته و بر اساس شبکه عصبی بیولوژیکی مدل شده است. یک شبکه عصبی از تعدادی نورون تشکیل‌شده که به یکدیگر متصل شده است و یک نوع شبکه را تشکیل می‌دهند، ازاین‌رو نام شبکه عصبی را روی آن گذاشته‌اند.

یادگیری ماشین

قاسمی بابیان اینکه جهان کنونی همگام با سرعت فناوری ما در حال پیشرفت است، تصریح کرد: نیاز به یادگیری ماشین (Machine learning) به‌شدت در حال افزایش است و این نیاز باعث شده که به ارتقای روش‌های پیشرفته‌تر یادگیری ماشین کمک کند که یکی از این بخش‌های یادگیری ماشین یک تکنیک پرکاربرد به‌عنوان یادگیری عمیق Deep Learning است که نسخه پیشرفته‌تری از آن است.

وی با اشاره به اینکه هوش مصنوعی از حدود سال۱۹۷۰ پایه‌گذاری شد اما کاربرد گسترده آن از سال ۲۰۱۵ همه‌گیر شد، گفت: در معدنکاری هوشمند از چهار کاربرد مختلف هوش مصنوعی شامل طبقه‌بندی، خوشه‌بندی، بهینه‌سازی و تخمین استفاده می‌شود که هرکدام کاربردهای خود را در علوم زیرمجموعه مختلف اکتشاف و استخراج معدن دارند.

افزایش بهره‌وری

وی درباره کاربردهای مختلف هوش مصنوعی در علوم زمین، افزود: مطالعات هیدروژئولوژی، تهیه نقشه‌های زمین‌شناسی، مطالعات زیست‌محیطی معادن، زلزله‌شناسی، شناسایی و ‌پی‌جویی در اکتشاف، ژئوشیمی، ژئوفیزیک، دورسنجی، تلفیق و مدل‌سازی، حفاری، ایمنی معادن، طراحی ماشین‌آلات معدنی، فرآوری مواد معدنی، ذوب و ریخته‌گری، بهینه‌سازی عملکرد معادن، مبحث اتصال و کنترل از راه دور معدن و رصد عملیات که ایمنی و بهره‌وری را بالا می‌برد، حتی در حوزه فناوری محصولات و بازاریابی و... در این حوزه قرار می‌گیرند.

رئیس سامانه اطلاعات مکانی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور خاطرنشان کرد: همه این موارد می‌تواند فرصت‌های جدید و بی‌نظیری در زمینه مطالعه، طراحی و همچنین اجرای فعالیت‌های زمین‌شناسی و معدنی در اختیار فعالان علوم زمین قرار دهد و کاربرد این روش‌ها می‌تواند در زمینه کاهش زمان، هزینه و به‌طبع افزایش بازده و صرفه اقتصادی و پایین آوردن عیار حد، نقش بسزایی داشته باشد.

وی درباره زیرساخت‌های اولیه برای حرکت به سمت معدنکاری دیجیتال و نقش دولت در فراهم کردن این زیرساخت‌ها، گفت: هوشمندسازی معادن علاوه بر نیاز بستر فرهنگی و آگاهی‌بخشی، مستلزم صرف زمان و بودجه زیادی است و یک اراده ملی و همت بزرگ طلب می‌کند.

کمبود زیرساخت

به گفته قاسمی، کاری که در جهان با عنوان هوشمندسازی معادن انجام‌شده، در ایران به‌صورت مقدماتی انجام‌شده و زیرساخت‌های اولیه آن فراهم نیست و این در حالی است که دسترسی به برخی از فناوری‌های جدید در حوزه معدن پیش‌نیاز هوشمندسازی معادن است.

رئیس سامانه اطلاعات مکانی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور خاطرنشان کرد: برای مثال استفاده از بستر اینترنت ۵G در زمینه هوشمندسازی و اینترنت اشیا (IOT) در معادن که بحث مفصلی دارد، یک نیاز اولیه است که در کشور به‌طور کامل محقق نشده و این موضوع اقدامات بنیادی و اساسی از سوی دولت و همچنین همکاری و مساعدت همه‌جانبه بخش خصوصی و شرکت‌های دانش‌بنیان را می‌طلبد و بااین‌وجود در بخش‌هایی، فعالیت‌ها و همکاری‌های خوبی از دو طرف در حال شکل‌گیری است.

وی درباره مزایای هوشمندسازی در بخش اکتشاف و استخراج معادن، افزود: با کاهش ذخایر سطحی و افزایش نیاز به اکتشاف و استخراج منابع عمقی و نیاز به کاهش عیار حد در کانسارهای مختلف، موضوع هوشمندسازی اکتشاف و استخراج معادن بسیار مورد انتظار است.

کمک به اکتشافات عمیق

قاسمی با اشاره به اینکه در ایران با توجه به لزوم افزایش عمق اکتشاف، موضوع، قابل تامل‌تر هم خواهد شد، تصریح کرد: با توجه به رسالت سازمان زمین‌شناسی و به‌منظور تولید اطلاعات‌پایه زمین‌شناسی و اکتشافی، این سازمان با آغاز انجام طرح تحول اکتشاف کشور نخستین گام را در این راستا برداشته که این موضوع در استفاده از روش‌های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در تلفیق و مدل‌سازی اطلاعات اکتشافی، با دست‌یابی به نتایج خوب، کمک زیادی در این امر کرده است.

وی با تاکید بر این‌که بحث تلفیق سه‌بعدی اطلاعات مکانی، عمق اکتشاف را افزایش داده است، ادامه داد: استفاده از هوشمندسازی در بخش اکتشاف و استخراج می‌تواند در کاهش هزینه‌های اکتشاف و استخراج، کاهش زمان عملیات، ‌افزایش دقت، پایین آوردن عیار حد و افزایش عمق اکتشاف و درنهایت کاهش هزینه‌های معدنکاری از مرحله شناسایی اولیه تا فرآوری موثر باشد.

قاسمی درباره آمادگی معادن کشور برای دیجیتالی شدن و رویارویی با بحث هوشمندسازی، گفت: در حوزه هوشمندسازی معادن، با عموم معادن طرف هستیم، نه برخی معادن خاص و بزرگ که تجهیزات و توانایی مالی بالایی دارند و این در حالی است که معدنکاری در ایران به‌جز چند معدن بزرگ، به‌صورت عموم سنتی بوده و این امر هوشمندسازی را دچار مشکلات فراوان می‌کند که مهم‌ترین آنها در موضوع توان مالی، اطلاعات و آگاهی بهره‌بردار و وجود زیرساخت اولیه خلاصه می‌شوند.

رئیس سامانه اطلاعات مکانی سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور افزود: موضوع توان مالی پایین عموم معدنکاران کشور باعث شده حتی در صورت وجود آگاهی در نزد بهره‌بردار، استقبالی از موضوع هوشمندسازی نشود، غافل از این موضوع که هوشمندسازی معادن، با بالا بردن دقت و افزایش سرعت، خود یکی از روش‌های کاهش هزینه در معدنکاری حرفه‌ای است.

وی با تاکید بر این‌که موضوع هوشمندسازی معادن درحال‌حاضر یک ضرورت است، تصریح کرد: انجام نشدن آن موجب عقب‌افتادگی بیشتر از علم روز دنیا، کاهش اشتغال، کاهش ورود ارز به کشور و احتمالاً تعطیلی مراکز معدنی داخلی خواهد شد.

یک دهه فاصله

بهرام شکوری، رئیس کمیسیون معادن و صنایع معدنی گفت: دنیا در حوزه اکتشاف، استخراج، حتی فناوری محصول، مارکتینگ و بازاریابی با هوشمندسازی معادن صرفه اقتصادی ایجاد کرده است اما در ایران با شرایط کنونی هوشمندسازی معادن بیش از یک دهه به طول می‌انجامد.

 بهرام شکوری، رئیس کمیسیون معادن و صنایع معدنی اظهار کرد: هوشمندسازی به آن شکل و معنایی که در دنیا مطرح می‌شود در ایران شکل نگرفته و در حد ابتدایی راه‌اندازی شده است؛ می‌توان گفت به برخی از فناوری‌های جدید در حوزه معدن دسترسی پیدا کردیم و از آن استفاده می‌کنیم اما هوشمندسازی و معدنکاری مدرنی که در دنیا در حال انجام است همچنان در ایران ظهور نکرده است.

وی افزود: منظور از هوشمندسازی معادن استفاده از ماشین‌های خودران با سوخت هیدروژنی، ایجاد بستر اینترنت ۵G و… است. متاسفانه اکنون حتی از بستر اینترنت ۵G در کشور بی‌بهره‌ایم، این در شرایطی است که دنیا در حوزه اکتشاف، استخراج، حتی فناوری محصول، مارکتینگ و بازاریابی با هوشمندسازی معادن صرفه اقتصادی ایجاد کرده است.
ایجاد بستر مناسب برای معدنکاری دیجیتال مستلزم انجام اقدامات بنیادی و اساسی از سوی بنگاه‌های خصوصی و بسترسازی از سوی دولت است.

رئیس انجمن مس کشور تصریح کرد: انقلاب صنعتی چهارم نیازمند تربیت نیروی انسانی است که بتواند با این سیستم‌ها و تکنولوژی‌های نو دنیا کار کند. برای تحقق نسل چهارم هوشمندسازی معادن مسیر طولانی در پیش است که همت بزرگ می‌طلبد. با شرایط کنونی هوشمندسازی معادن در کشور بیش از یک دهه به طول می‌انجامد.
ضرورت دارد بدانیم اگر مطابق با فناوری‌های به‌روز دنیا پیش نرویم در آینده از رقابت‌های بین‌المللی با خواهیم ماند و بنگاه‌ها رو به تعطیلی خواهند رفت. امروز هوشمندسازی یک انتخاب نیست بلکه مسئله مرگ و زندگی است؛ اگر هوشمندسازی معادن انجام نشود، اشتغال، درآمدزایی، ارزآوری و… تحت تاثیر منفی قرار خواهند گرفت.

سخن پایانی

درحال‌حاضر کشورهای معدنی مطرح دنیا با سرعتی باورنکردنی در حال ایجاد، توسعه و گسترش استفاده از فناوری‌های نوین و هوشمند‌سازی ازجمله استفاده از رباتیک در مبحث ایمنی معادن به‌ویژه معادن زیرزمینی هستند. برای مثال با استفاده از این فناوری پیش از حضور پرسنل معدن میزان ایمنی این شکل از معادن ازنظر وجود گازهای خطرناک و دیگر اشکال خطرات احتمالی کنترل می‌شود یا از وسایل نقلیه خودران برای کاهش آسیب‌ها و خطرات احتمالی و بالا بردن دقت عمل ماشین‌آلات معدنی استفاده می‌شود یا پهپادها برای انجام عملیات نقشه‌برداری از معادن به کار می‌رود.