دیجیتالی سازی صنعت معدن سریعتر از هر زمان و هر بهبود دیگری در این صنعت در جریان است. فناوریهای جدیدی مانند فضا و محاسبات ابری، هوش مصنوعی، رباتیک و کلان دادهها توانمندسازی معدنکاران را تسهیل دادهاند تا بهینه سازی در بهرهوری، فرآیندهای اکتشاف و فرآوری، زنجیره تأمین و لجستیک معدن با سرعت بالاتری فراهم شود. اما اصلیترین بهبودی که معدنکاری دیجیتال به همراه خواهد داشت، توسعه پایدار معدن است. صنعت سنگین معدن، بیشتر از هر زمان دیگری چابک سازی را جدی گرفته و شرکتهای معدنی در حال تغییر استراتژیهای خود و سازگاری با مدلهای کسب و کار و عملیات معدنی است. در این سازگاری، فناوری نوآورانه در کانون توجه قرار گرفته و خودکارسازی بینش سازمانی معادن است. به ویژه، ترکیبی از نوسانات شدید در بازار، تغییرات در تقاضای جهانی همزمان با تحول دیجیتال و انرژی، وضعیت پیچیده در اقتصاد خرد و کلان، کاهش دسترسی به ذخایر با گرید بالا، فشارهای بیشتر در کاهش انتشار گازهای گلخانهای و چالشهای ژئوپلیتیک، معدنکاری دیجیتال را بیشتر از هر نوآوری دیگری در افق رویداد صنعت معدن قرار داده است.
وضعیت کنونی در معدنکاری دیجیتال
اگر چه بسیاری از معدنکاران از سالهای پیش فعالیتهایی چون خودکارسازی تجهیزات و بهره برداری از فناوریهای هوشمند را آغاز کردهاند، اما صنعت معدن همچنان، از نظر دیجیتالی شدن، در رتبههای پایین نسبت به سایر صنایع چون ساختمان، سلامت و حمل و نقل قرار دارد.
بنا بر شاخص شتاب دیجیتال (DAI)، در مقایسه با صنایع خودروسازی و شیمیایی، صنعت معدن ۴۰ درصد از جریان دیجیتالی شدن عقب مانده است.
بیشتر معادن، در حدود یک سوم، در مراحل مطالعاتی و امکانسنجی پیاده سازی فرآیند دیجیتالی سازی هستند و تنها ۱۰ درصد از آنها حداقل یک فعالیت را دیجیتالی کردهاند.
آینده تحول دیجیتال در جهان
انتظار میرود که در کمتر از ۱ سال، میزان سرمایهگذاری جهانی بر روی استراتژیهای تحول دیجیتال در صنایع به عدد ۳ تریلیون دلار برسد (در حدود ۵۰ درصد رشد نسبت به وضعیت کنونی). برای بقاء در بازار رقابتی پیش رو سازمانها باید در کوتاهترین فرجههای زمانی تصمیمهای عملی بگیرند و استراتژیهای تحول دیجیتال خود را به صورت مستمر به روز کنند. تنها در سال ۲۰۲۱، صنایع نزدیک به ۱.۵ تریلیون دلار صرف اتخاذ فناوری و پیوستن به جریان صنعت چهارم کردهاند. پیشبینیهای زیر حاصل تحقیق موسسه تحلیل آماری ICD درباره آینده تحول دیجیتال و تأثیرات آن بر کسب و کارهای مختلف است. تا پایان سال ۲۰۲۳، ۶۰ درصد از شرکتها تغییرات شاخصی در استراتژی و مدیریت اجرایی خود اعمال میکنند که در کانون آنها تحول دیجیتال و راهحلهای فناوری نوآورانه قرار دارد. همچنین پیشبینی میشود تا سال ۲۰۲۵، ۷۵ درصد از مدیران اجرایی صنایع مختلف، سازمان خود را با پلتفرمهای دیجیتال و متناظر با علوم داده کاوی و تحلیل هوشمند مجهز کنند. در واقع طی کمتر از ۲ سال، ۷۵ درصد از شرکتها، نقشه راه دیجیتال خود را ترسیم خواهند کرد.
پرکاربردترین فناوریهای کنونی در معدنکاری دیجیتال
بنا بر تحقیق مجمع جهانی اقتصاد (WEF) موارد زیر اصلیترین روندها و تمهای موجود در فعالیتهای معدنکاری دیجیتال در شرکتهای معدنی هستند:
خودکارسازی تجهیزات سختافزاری:
حسگرها، رباتها و چاپگرهای سه بعدی، امکان خودکارسازی تجهیزات معدنی
مانند کامیونهای معدنی و دریلهای حفاری را فراهم کردهاند.
نیروی کار با قابلیتهای دیجیتال:
استفاده از تجهیزات پوشیدنی، واقعیت مجازی و افزوده برای افزایش بهرهوری نیروی کار، سطح امنیت آنها و امکان رصد آنها از راه دور، در بسیاری از شرکتهای پیشگام به مراحل عملیاتی رسیدهاند.
سازمانهای یکپارچه، پلتفرمها و اکوسیستمهای معدنی:
عملیات به هم پیوسته، سیستمهای کنترل زنجیره تأمین، رصد محصولات و تأمین مالی شرکتهای معدنی به شدت از فناوری تأثیر گرفتهاند. بخصوص، ابزارهایی چون بلاکچین و قراردادهای هوشمند، شیوههای جدیدی در تجارت، تأمین سرمایه و ایجاد اکوسیستمهای فعال معدنی را تعریف کردهاند.
تحلیلهای لحظهای و کلان دادهها:
با بهرهگیری از قدرت تحلیل فوق العاده بالایی که نسل جدید پردازندهها فراهم میکنند، امکان شبیهسازی و توسعه همزادهای دیجیتال به یک سطح رویایی برای صنعت رسیده و معدنکاری دیجیتال را در یک قدمی شرکتها قرار داده است.
آینده معدنکاری دیجیتال در جهان
در حال حاضر، دیجیتالی شدن یک ضرورت غیرقابل انکار در تمام صنایع و بخصوص معدن است. بر طبق تحقیق موسسه مشاوره کسب و کار PWC، چهل و نه درصد از مدیران ارشد معادن اذعان کردهاند که در سال ۲۰۲۳ اهداف دیجیتالی کردن و خودکارسازی را در بالاترین سطح از اهمیت قرار خواهند داد. اما معدنکاری دیجیتال یک جریان ایزوله نیست؛ برعکس، بخشی از یک تحول سراسری در صنعت و در قالب انقالبهای صنعتی چهارم و پنجم است. بنابراین، برای درک بهتر آینده معدنکاری دیجیتال، باید به آینده تحول دیجیتال در مجموعه صنایع بپردازیم.
AIOT یا هوش مصنوعی اشیاء ترکیبی از هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء است که به دنبال به حداکثر رساندن بهرهبرداری انسان از سنسورهای محیطی در کنترل عملیات و خودکارسازی آنهاست.
شاخصترین ابزارها در آینده دیجیتال صنایع فلزی و معدنی
هوشمند سازی، آرمانی است که در ذهن تمام مدیران شرکتهای معدنی به بلوغ خواهد رسید. معدن به عنوانی یک صنعت و پیشه پرمخاطره، برای انسان و طبیعت، همیشه در کانون انتقادها بوده است. هوشمندسازی و واگذاری فعالیتهای پر ریسک به دقت بالای ماشینهای خودکار، دغدغه کنونی و آینده معدنکاران است. برای رسیدن به بالاترین سطح از هوشمند سازی و تحقق همهجانبه معدنکاری دیجیتال، شرکتها به ابزارهایی از جنس دیجیتال نیاز دارند که در ادامه به شاخصترین آنها میپردازیم.
نرمافزار با کارایی بالا:
همه ما در حال تجربه عصر دیجیتال هستیم؛ عصری که در آن هزاران ترابایت داده در لحظه مبادله میشوند. به همین دلیل است که بیشتر شرکتها داده را به عنوان با ارزشترین دارایی خود معرفی میکنند. درواقع، تجارت جهانی حول اطلاعات میچرخد و هرکس دسترسی بیشتری به آن دارد، پتانسیل بیشتری برای موفق شدن حاصل کرده است.
در نتیجه، مدیریت داده یک بخش کلیدی از عملیات روزانه هر شرکتی است. بخصوص، نرمافزارهای مدیریت و تحلیل داده نقش مهمی در تحقق اهداف تحول دیجیتال و پیشبینی موقعیتهای حیاتی برای صنایع دارند. معدن بیشتر از هر زمان دیگری در حال بهرهبرداری از تجهیزات الکترونیک هوشمند مانند حسگرهای اینترنت اشیاء و ابزارهای رصد آنلاین است. بنابراین، نرمافزارهای کارا نقشی حیاتی در بهرهبرداری معدن از این حجم از داده تولیدی و ایجاد سناریوهای عملیاتی در قالب ابزارهایی چون همزاد دیجیتال دارند.
Low-Code و No-Code:
توسعه نرمافزار یک فرآیند زمانبر و پرهزینه است. معادن دسترسی کافی به متخصصان مورد نیاز برای تولید کدها در نرمافزارهای تحلیل داده و کنترل از راه دور ندارند. توسعه بدون کد یا با سطح کدنویسی پایین، یک راه حل نوین در علم برنامهنویسی است که توسط پلتفرمهای نوظهور و خالق ارائه میشوند.
این پلتفرمها به شرکتهای معدنی این امکان را میدهند تا با کمترین میزان دانش برنامه نویسی، کاربردیترین کدها را برای انجام فعالیتهای دیجیتالی سازی بنویسند. بنابراین، فرایند توسعه اپلیکیشنهای معدنی با هزینه و صرف زمان کمتری به انجام میرسد.
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین:
در چند ماه اخیر، ChatGPT، به عنوان یک دستیار تحقیقاتی و جستجو در بستر اینترنت، بسیار خبرساز شده است. این نرمافزار، روئیتی ساده از آینده ممکن در هوش مصنوعی و قدرت تحلیل و حل مسئله آن است. معدنکاری هوشمند همان ترکیب ایدهآل از ماشینهای قدرتمند و نرمافزارهای تحلیل مانند ChatGPT، سناریوسازی و کنترل تجهیزات به صورت خودکار است که افق دیجیتالی سازی را ترسیم میکند.
تمایل شرکتهای معدنی برای افزایش کارایی خود، آنها را به سمت خودکارسازی فعالیتها و بهبود بهرهوری سوق میدهد. بر اساس تحقیق PWS، هفتاد و پنج درصد از سازمانها در صنایع مختلف، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (به عنوان قدرتمندترین ترکیب ریاضی و برنامهنویسی در تحلیل داده) را در صدر اولویتهای ICT خود قرار دادهاند. AIOT یا هوش مصنوعی اشیاء ترکیبی از هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء است که به دنبال به حداکثر رساندن بهرهبرداری انسان از سنسورهای محیطی در کنترل عملیات و خودکارسازی آنهاست.
راهحلهای چند ابری یا Multi-Cloud:
یکی از چالش برانگیزترین وجهههای دیجیتالی کردن صنایع معدنی، نحوه مدیریت و بخصوص ذخیره دادههای آن است. فضای ابری اگرچه یک راهحل مطلوب برای این مسئله است، اما هزینه بالایی دارد و امکان هک و خرابی در شرکتهای ابری همیشه مشکل ساز بودهاند.
منظور از راهحلهای چند ابری، استفاده همزمان و توأم یک شرکت از چندین ارائه دهنده خدمات ابری است. برای مثال، میتوان چیدمان عملیات و مدیریت داده شرکت را طوری معماری کرد که خدماتی چون SaaS را بتوان در آن واحد از کانال دو یا چند شرکت فعال در حوزه فضا و محاسبات ابری دریافت کرد.
از این طریق، علاوه بر کنترل بیشتر و ایمنتر دادههای شرکت، رقابت بیشتری بین شرکتهای خدمات ابری به وجود میآید که خود باعث کاهش هزینه خدمات آنها میشود. همچنین، شرکتهای معدنی انعطاف بیشتری در نحوه استفاده از دادههای خود دارند و بخشهای مختلف سازمان، امکان بیشتری در چابکسازی عملیات خواهند داشت.
امنیت سایبری:
دیجیتالی شدن همزمان با بهبودهایی که به ارمغان میآورد، چالشهای متعددی را نیز به شرکتهای معدن تحمیل میکند. راهحلهای نظارتی مدرن، مانند اطلاعات امنیتی همگرا و مدیریت رویداد (SIEM) و تجزیه و تحلیل رفتار کاربر و سازمان (UEBA)، میتوانند کمک شایانی به کاهش نقاط ضعف سایبری شرکت کنند.
بلاکچین:
قدرتمندترین ابزار در مدیریت داده و ثبت بازگشت ناپذیر الالعات، بلاکچین است. بلاکچین یک پایگاه داده توزیع شده است که با قدرت گرفتن از اصول رمزنگاری، امکان هک و تغییر در دادهها را به حداقل میرساند و همزمان، شفافیت بیشتر، هزینههای کمتر در مدیریت اطلاعات و تجربه کاربری بهتری (برای مشتریان) را برای شرکتهای معدنی به ارمغان میآورد.
بلاکچین آغاز تحول دیجیتال در حوزه اقتصاد است که تحت عنوان مالی غیرمتمرکز (DeFi) معرفی میشود. رمزارزها، اپلیکیشنهای مبتنی بر بلاکچین و دیگر خدمات و محصولات غیرمتمرکز که از سال ۲۰۰۹ آغاز به کار کردهاند، در کمتر از ۱۵ سال، اقتصاد خرد و کلان کشورها و جامعه بین الملل را متحول کردهاند. اکنون شرکتهای معدنی باید بیشتر از هر زمانی به فکر ورود به این جنبه از تخصیص و مدیریت سرمایه باشند؛ زیرا آنها باید هوشمند سازی را نه فقط در عملیات، بلکه در استراتژی و ابزارهای مالی خود توسعه دهند. بلاکچین همان نقطه ابتدایی در این توسعه و دروازه ورود معدن به محیطهایی چون بازار سرمایهگذاری غیرمتمرکز و متاورس است.