عصر معدن- محمد فهیمی‌نیا: بخش معدن ایران از دیرباز به‌دلیل مسائلی نظیر کمبودهای ارزی، سیاست خودکفایی و تنگنای تحریم از دسترسی به ماشین‌آلات روز محروم مانده است. این موضوع تا حدی است که عمر ماشین‌آلات معدنی کشور به‌طور میانگین بیش از ۲۰سال است و همین عامل سبب کاهش بهره‌وری و افت مقیاس تولید شده است.
به گزارش پایگاه خبری «عصر معدن» به نقل از دنیای اقتصاد، دکتر رضا شکورشهابی، عضو هیات علمی دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره) قزوین یکی از چهره‌های برجسته حوزه معدن است که درک عمیقی از تحولات معدنی داشته و تاکید دارد آینده از آن بنگاه‌هایی است که دیجیتالی شدن را سرلوحه کار خود قرار می‌دهند. در همین باره، با وی در رابطه با وضعیت بخش معدن ایران از منظر فناوری و ماشین‌آلات گفت‌وگو شده است که در ادامه می‌آید.
بهعنوان یک متخصص در این زمینه، نقش ماشین‌آلات در بهبود تولیدات معدنی را چقدر پر رنگ می‌بینید؟
ماشین‌آلات معدنی بهعنوان مهم‌ترین ابزار تولید در بخش معدن، دارای دو نقش اساسی ارتقای کمّی و کیفی تولید و ایمنی فرآیندها است ارتقای استخراج معادن، وابستگی کامل به سطح فناوری ماشین‌آلات استخراج و حمل داخل معدن و نیز ترابری مواد و محصولات معدنی به خارج از معدن دارد و بخش زیادی از هزینه‌های فعالیت معدنی مربوط به خریددستگاه از بعد هزینه سرمایه‌ای و هزینه‌کرد تعمیر، نگهداری، اپراتوری و تامین قطعات یدکی و سوخت و انرژی از بعد هزینه عملیاتی تولید است. موارد زیادی نقش تکنولوژی و ماشین‌آلات مدرن را در حفظ کمّی و کیفی و ایمنی تولید و بهره‌گیری از ماشین آلات با ظرفیت‌های بالا پررنگ‌تر ساخته است که از جمله آنها می‌توان به ضرورت افزایش عمق دسترسی به مواد معدنی، باطله‌برداری‌های زیاد، افزایش مقیاس تولید، توجه بیشتر به قیمت تمام‌شده و کنترل هوشمند تولید با بهره‌گیری از دیسپاچینگ و توجه ناگزیر به محیط زیست اشاره کرد.
با توجه به این توضیحات، از نظر شما روند توسعه آتی فناوری ماشین‌آلات معدنی چگونه خواهد بود؟
اصولا از دیدگاه آینده‌نگاری فناوری، روند توسعة فناوری در صنعت معدنکاری شامل چهار حوزه اصلی مکانیزاسیون، کنترل از راه دور، اتوماسیون و به‌کارگیری روبات‌های معدنکار است و نقش تکنیک‌های مختلف هوش مصنوعی و هوشمندسازی در اصل مدیریت و شتاب‌دهنده توسعه در هر چهار حوزه مذکور است. توسعة مکانیزاسیون از طریق به‌کارگیری ماشین‌آلات غول پیکر بارگیری، باربری و دپو می‌تواند به نتایج مطلوبی از باب افزایش ظرفیت تولید منجر شود. کنترل از راه دور در معدنکاری دارای مزایایی از قبیل بهبود ایمنی، بهبود اقتصادی، انعطاف‌پذیری بیشتر در استفاده از فضا و تجهیزات، افزایش کنترل سازمان یافته دارد؛ لیکن معایبی از قبیل کاهش دریافت‌های حسی اپراتورها؛ مشکلات دسترسی به دستگاه‌های کنترل از راه دور و تعمیر ونگهداری آنها و مشکلات با سازمان‌های وضع و کنترل‌کنندة ضوابط و مقررات ایمنی و نیز عدم پذیرش از سوی کارگران مواجه است. تهیه پایگاه‌های اطلاعاتی عملکرد ماشین‌آلات، استفاده و به‌کارگیری نرم‌افزارهای جدید، پیاده‌سازی تکنیک‌های بهبود تخصیص و گسیل و استفاده از GPS روی ماشین‌آلات معدنی برای برنامه‌ریزی میدانی از راهکارهای متداول در بهبود عملکرد تولید معادن هستند.
در مجموع می‌توان گفت که فناوری‌های پایه مرتبط با عملیات واحد معدنکاری طی سال‌های آینده تغییرات اساسی نخواهند داشت؛ لیکن چگونگی مدیریت کردن این عملیات واحد و کنترل و بهینه‌سازی فرآیندها با کمک فناوری‌های هوشمندسازی در حال تغییرات اساسی است. همچنین فناوری‌های مختلفی از جمله حسگرها، رفتارسنجی برجا (موقعیت یابی)، سخت‌افزارهای کامپیوتری مقاوم و قابل نصب روی تجهیزات و الگوریتم‌های پیشرفتة پرظرفیت کنترل ارتباطات بی‌سیم از قبیل زیگبی برای کنترل از راه دور و اتوماسیون معدنکاری بهعنوان اهداف نهایی یکپارچه‌سازی فناوری‌های اطلاعاتی پایه در معدنکاری به‌کار گرفته شده‌اند.
تصور می‌کنید روند توسعه فناوری‌های هوشمندسازی در بخش‌های مختلف تولیدی به چه سمتی است؟
در سال‌های اخیر فناوری‌های مختلف هوش مصنوعی، تاثیر بسیار زیادی بر توسعه صنایع اقتصادی گذاشته است و پویایی رقابتی بسیاری از صنایع را به‌طور اساسی تغییر می‌دهد. با توجه به اینکه اهمیت هوشمندسازی برای نسل بعدی فناوری افزایش می‌یابد، لذا بسیاری از سرمایه‌گذاران طریق مشوق‌ها، توسعه استعدادها و مدیریت ریسک، استراتژی‌های هوشمندسازی را برای ارتقای قابلیت‌های خود توسعه داده‌اند. دولت‌ها نیز به‌طور چشم‌گیری هوشمندسازی را بهعنوان کمک به توسعه اقتصادی می‌بینند و برای تقویت سرمایه‌گذاری هوش مصنوعی، ایجاد برنامه‌های آموزشی و پیگیری تحقیق و توسعه برای حمایت از کسب‌وکارها در داخل کشور خود تلاش می‌کنند. در واقع بسیاری از دولت‌ها چارچوب‌های رسمی هوشمندسازی را برای کمک به رشد اقتصادی و فناوری توسعه داده‌اند، به‌عنوان‌مثال می‌توان به فرمان اجرایی ایالات متحده آمریکا در مورد رهبری هوش مصنوعی و کمک ایلان ماسک به ساختار دولتی آمریکا برای ارتقای بهره‌وری و کارآمدی ساختار، برنامه توسعه هوش مصنوعی نسل بعدی چین و استراتژی هوش مصنوعی پان‌کانادا اشاره کرد. این استراتژی‌ها بر استعداد و آموزش، سرمایه‌گذاری دولت، تحقیق و مشارکت‌های دانش‌بنیان تمرکز دارند. اما دولت‌ها علاوه بر چالش‌های فنی و اقتصادی در حال ارزیابی این موارد هستند که چگونه می‌توانند از حریم خصوصی، ایمنی، شفافیت، پاسخگویی و کنترل سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی بدون محدودکردن نوآوری و مزایای اقتصادی بالقوه اطمینان حاصل کنند.
برای مدیریت و برطرف‌سازی چالش‌های مرتبط با حوزه ماشین‌آلات معدنی، فناوری‌های هوشمندسازی در چه جایگاهی قرار دارند؟
فناوری‌های هوشمندسازی ماشین‌آلات معدنی به همراه برقی و هیبریدی شدن محصولات، دو روند اصلی توسعه فناوری این حوزه در جهان هستند و در صورت عدم توجه به جایگزینی ماشین آلات جدید، هوشمند و پاک در آینده مشکل‌زا خواهد شد. در کشورهای پیشرفته و شرکت‌های پیشرو معدنی جهان، عواید ناشی از توان تولید بالا مرهون به‌کارگیری فناوری اطلاعات و هوش مصنوعی در کنترل و بهینه‌سازی فرآیندها بوده است. فناوری اطلاعات به خوبی وارد صنعت معدن شده و تاثیر مهمی بر توان تولید عملیات معدنی دارد. فناوری‌های نوین هوشمندسازی می‌توانند راهى طولانى را براى کمک به کسب‌وکارها طی کنند. نظارت بر عملکرد دارایی‌هاى تولیدی از طریق استفاده از فناورى‌هاى دیجیتالى مناسب برای جلوگیری از اتلاف مواد یا انرژى یا خرابى ماشین‌آلات، از راهکارهای پایین نگاه داشتن هزینه‌هاى عملیاتى است. بازار جهانی معدنکاری هوشمند در حال حاضر شامل بخش‌های مدیریت دارایی هوشمند، سیستم‌های ایمنی، سیستم‌های مانیتورینگ و پایش، مدیریت داده‌ها و سیستم‌های هوشمند کنترلی است و ارزش بازار آن در سال2024 حدود 34میلیارد بوده است. در حوزه اتوماسیون، برای استفاده از ماشین‌آلات، نقش یا مشارکت انسان ناچیز یا حذف می‌شود و کنترل دستگاه و پردازش داده‌ها توسط سیستم‌های هوشمند کامپیوتری و اجرا از طریق ابزارهای مکانیکی انجام می‌گیرد. در دهه‌های گذشته، سایر صنایع استفاده موفقیت‌آمیزی از اتوماسیون برای بهبود بهره‌وری خود داشته‌اند؛ چراکه در آنها از نظر مکان، زمان و شرایط تولید نوعی همبستگی وجود داشته است؛ لیکن در عملیات معدنکاری همبستگی و یکپارچگی کاملی وجود ندارد؛ چراکه معدنکاری در محیطی با شرایط زمین‌شناسی غیر قابل پیش بینی و به‌شدت متغیر صورت می‌گیرد؛ درنتیجه برای موفقیت سیستم معدنکاری هوشمند مانند اتوماسیون به تخصص بالا در شناخت دقیق عوامل زمین‌شناسی و فنی با عدم قطعیت بالا نیاز هست و باید دارای ویژگی‌های دقت، سرعت و بازدهی و صرفه اقتصادی بهتر باشد تا موانع پیش روی عملیات به حداقل برسد. راه‌حل‌های دیجیتالی جدید در حال حاضر بیشتر فعالیت‌های معدنکاری را تحت تاثیر قرار داده است؛ زیرا شرکت‌های پیشرو نحوه استفاده از فناوری‌هایی مانند اتوماسیون، روباتیک، سنجش از دور، شبیه‌سازی و واقعیت افزوده را برای بهبود بهره‌وری بررسی و اجرا می‌کنند.
پیشرفت فناوری و تحول دیجیتال می‌تواند معادن و صنایع فلزی را در جنبه‌های متعدد متحول سازد و دستاوردهای اقتصادی متعددی را در تمام سطوح به همراه داشته باشد. از لحاظ تاریخی، صنعت معدن در مورد پذیرش روش‌ها و فناوری‌های جدید نسبتا محافظه‌کار بوده است. دلیل این امر نیز فقدان انگیزه‌های مالی برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید در جهت افزایش بهره‌وری عملیاتی و همچنین به‌دلیل وجود چارچوب نظارتی قدرتمند بر عملیات معدنکاری است. اما این صنعت حیاتی برای فعالیت به منابع و تجهیزات زیادی نیاز دارد. شرکت‌ها در هر دو نوع معدن روباز و زیرزمینی انگیزه بالایی برای نظارت بر وضعیت پرسنل و تجهیزات دارند و شروع به همکاری با سازندگان تجهیزات اصلی برای نظارت بر این موارد کرده‌اند. حل چالش‌های جدید نیازمند رویکردهای جدید است. به‌طور خاص، شرکت‌های معدنی نیاز به نظارت و خودکارسازی ماشین آلات معدنی، کنترل از راه دور عملیات معدنکاری و محافظت از نیروهای کار خود دارند. در سال‌های اخیر اتوماسیون در معدنکاری به سرعت در حال افزایش است. مدل‌سازی زیست محیطی و عملیات اتوماسیون، توانایی نظارت بر معادن و تشخیص زودهنگام حوادث را ارتقا می‌دهد خودکارسازی عملیات معدنکاری با کاهش مصرف سوخت و انتشار CO2، پایداری را افزایش می‌دهند.
مهم‌ترین چالش‌ها و موانع معادن و صنایع معدنی در به‌کارگیری فناوری‌های جدید چیست؟
اگر چه افزایش قدرت محاسبات و کاهش قیمت سخت‌افزارها محرک‌های اصلی در به کارگیری نوآوری‌های IT و دیجیتالی شدن در معدنکاری هستند، لیکن به دلایلی از قبیل حرکت تجهیزات معدنکاری در یک محیط سه بعدی، متفاوت بودن نیازمندی‌ها و محدودیت‌های به‌کارگیری IT از یک معدن به معدن دیگر، محیط خشن و نامطمئن بودن ارتباطات و سیستم‌های موقعیت‌یابی در معادن از دلایل پیشرفت پایین این فناوری‌ها در صنعت معدنکاری نسبت به سایر صنایع است. براساس شاخص شتاب دیجیتال، صنعت معدنکاری به میزان 30 تا 40 درصد نسبت به سایر صنایع از نظر بلوغ تحول دیجیتال عقب‌تر است. این آمار فرصتی خواهد بود برای شرکت‌های معدنکاری پیشرو که بتوانند از سایر شرکت‌های بزرگ پیشی بگیرند. بسیاری از شرکت‌ها و مدیران معدن نسبت به پذیرش فناوری جدید محتاط هستند؛ زیرا اجرای آن می‌تواند پرهزینه باشد. با این حال، فناوری‌هایی که با دقت انتخاب و پیاده‌سازی شده‌اند، می‌توانند تاثیر مثبتی بر هزینه‌های موجود در عملیات معدنکاری داشته باشند. برای توسعه هوشمندسازی فرآیندها، با توجه به تعدد فناوری‌ها تشخیص صحیحی صورت گیرد که در چه زمانى و با چه دامنه و سطح تاثیری و روى کدام‌یک از فناورى‌های هوشمندسازی کار کرد.
