شرکت‌های معدنی استرالیا پیشگامان انقلاب رباتیک

اسمروثی نادیگ

مترجم: علیرضا خدائی

با پیشرفت فناوری رباتیک، شرکت‌های معدنی استرالیا مانند ریو Tinto و BHP در خط مقدم استقرار سیستم‌های خودکار و رباتیک برای ارتقای بهره‌وری عملیاتی و ایمنی قرار دارند.

به گزارش فناوری هوشمند و به نقل mining-technology؛ از استرالیا دارای صنعت رباتیک قدرتمندی است که بر خودکارسازی در بخش‌های تولید و کشاورزی تمرکز دارد و این امر آن را از سایر بازارهای رباتیک متمایز می‌کند. تحقیقات گلوبال‌دیتا نشان می‌دهد که ۲۹ درصد از شرکت‌های رباتیک در استرالیا به بخش معدن خدمات ارائه می‌دهند. علاوه بر خود صنعت رباتیک، صنایع اصلی که توسط تامین‌کنندگان رباتیک پشتیبانی می‌شوند، فلزات و ماشین‌آلات هستند، به طوری که ۴۷ درصد از تامین‌کنندگان به این صنایع خدمات می‌دهند.

گزارش اخیر گلوبال‌دیتا در مورد رباتیک در معدن نشان می‌دهد که ارزش صنعت رباتیک در سال ۲۰۲۲ بالغ بر ۶۳ میلیارد دلار بوده است. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰، این رقم با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) ۱۷ درصد به ۲۱۸ میلیارد دلار برسد.

فروش ربات‌های صنعتی در سال ۲۰۲۲ به ۲۰.۷ میلیارد دلار رسید که ۳۳ درصد از کل بازار رباتیک را تشکیل می‌دهد. طبق این گزارش، انتظار می‌رود این بخش تا سال ۲۰۳۰ ارزشی معادل ۴۵.۱ میلیارد دلار داشته باشد که نشان‌دهنده نرخ رشد مرکب سالانه ۱۰ درصد بین سال‌های ۲۰۲۲ و ۲۰۳۰ است.

شرکت‌های معدنی از رباتیک در بخش‌های مختلف عملیات خود، از معدنکاری سطحی تا حفاری زیرزمینی و فرآوری مواد معدنی استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: نوآوری‌های مهم فناوری معدن در سال ۲۰۲۳

چگونه رباتیک می‌تواند به حل چالش‌های معدنکاری کمک کند؟

صنعت معدن تحت فشار کاهش هزینه و بهبود بهره‌وری و ایمنی است و استفاده از رباتیک و خودکارسازی می‌تواند پاسخی برای این نیاز باشد. خودکارسازی وظایف تکراری، خطر خطای انسانی را کاهش می‌دهد و ربات‌ها با دقت و قابلیت اطمینان بالا، در نهایت باعث افزایش بهره‌وری عملیاتی می‌شوند.

مارتینا راونی، تحلیلگر موضوعی در گلوبال‌دیتا می‌گوید: «ربات‌ها می‌توانند بر بسیاری از چالش‌های اصلی بخش معدن غلبه کنند. رباتیک و خودکارسازی، ایمنی را در معادن بهبود می‌بخشد و بهره‌وری معادن که یکی از نگرانی‌های اصلی این صنعت است، با استفاده از رباتیک به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. رباتیک در عملیات مختلفی مانند حمل و نقل، حفاری، انفجار و اکتشاف نقش اساسی ایفا می‌کند.»

صنعت معدن با ادغام ربات‌ها با تجهیزاتی مانند پهپادها، سیستم‌های حمل و نقل خودکار و تجهیزات کنترل از راه دور متحول شده است. از پهپادها برای بررسی موقعیت‌های معدنی و به دست آوردن داده‌هایی در مورد جنبه‌هایی مانند توپوگرافی و توزیع لایه‌های معدنی استفاده می‌شود، در حالی که ماشین‌های کنترل از راه دور به طور فزاینده‌ای برای کارهایی مانند حفاری و انفجار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بیشتر بخوانید: بهره‌گیری از هوش مصنوعی برای ساده‌سازی فرایندهای تولید

پیشگامان: ریوتینتو و بی اچ پی

حمل و نقل یکی دیگر از بخش‌هایی است که می‌تواند از پذیرش رباتیک بهره‌مندی قابل توجهی کسب کند.

تعویض شیفت رانندگان و بارگیری و تخلیه محصول باعث توقف کار برای شرکت‌های معدنی می‌شود. برای رفع این مشکل، شرکت ریوتینتو در ژوئن ۲۰۱۹ سیستم «اتو-هال» را راه‌اندازی کرد که یک سیستم قطار کاملا خودکار است که در منطقه پیلبارا در استرالیای غربی (WA) فعالیت می‌کند.

این سیستم از ۵۰ قطار بدون خدمه تشکیل شده است که شبکه‌ای به طول ۱۵۰۰ کیلومتر را پوشش می‌دهد و آن را به بزرگترین ربات جهان تبدیل می‌کند. هر قطار خودکار شامل سه لوکوموتیو است و می‌تواند حدود ۲۸۰۰۰ تن سنگ آهن را حمل کند. این قطارها از راه دور از پرت کنترل می‌شوند.

طبق گزارش گلوبال‌دیتا، ریوتینتو مزایای عملیاتی متعددی از جمله افزایش سرعت متوسط ​​۵ تا ۶ درصد و حذف دو تا سه تعویض شیفت راننده را گزارش کرده است که منجر به کاهش یک ساعته از زمان متوسط سفر می‌شود.

با این حال، ادغام فناوری رباتیک در عملیات معدن‌کاری نیز چالش‌های خاص خود را دارد. در فوریه ۲۰۲۴، یک قطار سنگ آهن خودران در ۱۲۰ کیلومتری بندر دامپیر در WA دچار سانحه شد. این حادثه شامل ۳۸ واگن بود، اما خوشبختانه هیچکس آسیب ندید. در ژوئن ۲۰۲۳، حادثه مشابهی رخ داد که در آن ۳۰ واگن در ۲۰ کیلومتری دامپیر از ریل خارج شدند. این شرکت توانست تا زمان حل شدن وضعیت، حمل و نقل را از با جایگزین بندر حفظ کند و یک هفته بعد عملیات دوباره آغاز شد.

فناوری رباتیک و خودکار همچنین در حفاری و انفجار جایگاه قابل توجهی پیدا کرده است.

راونی می‌گوید: «استرالیا یک کشور پیشرو در بخش معدن است و شرکت‌های استرالیایی از فناوری‌های پیشرفته در عملیات خود استفاده می‌کنند.» به عنوان مثال، شرکت بی اچ پی در سال ۲۰۲۲ اولین دستگاه حفاری خودکار خود را در معدن اسپنس شیلی افتتاح کرد. این شرکت همچنین در سراسر عملیات سنگ آهن WA خود، حفاری‌های خودکار را راه‌اندازی کرده است. در ژوئن ۲۰۲۲، به بیش از ۴۷۹,۶۰۷ ساعت کارکرد حفاری خودکار و حفر بیش از ۲۵ میلیون متر رسید.

بیشتر بخوانید: ابزارهای برتر تحلیل پیش بینی تقویت شده با هوش مصنوعی (AI-Enhanced) برای سال ۲۰۲۴ا

پیشرفت چشمگیر در وسایل نقلیه بدون راننده

در همین حال، قابل توجه‌ترین پیشرفت در زمینه وسایل نقلیه بدون راننده و رباتیک در معادن صورت گرفته است.

گزارش گلوبال‌دیتا در مورد توسعه کامیون‌های خودران در معادن جهان نشان داد که بی اچ پی در حال حاضر با ۳۶۷ دستگاه (تا ژوئیه ۲۰۲۳) بزرگترین ناوگان کامیون‌های خودران را در اختیار دارد. این تعداد شامل هر دو کامیون آماده برای سیستم خودران و کامیون‌هایی که در حال حاضر به صورت خودکار کار می‌کنند، می‌شود.

شرکت‌های بی اچ پی، کاترپیلار و فینینگ در حال کار بر روی یک پروژه ده ساله برای جایگزینی ناوگان بیش از ۱۶۰ کامیون حمل و نقل بی اچ پی در معدن اسکوندیدو هستند. معرفی کامیون‌های ۷۹۸AC مجهز به فناوری عملیات خودکار از سال ۲۰۲۳ آغاز شد. علاوه بر این، معدن اسپنس بی اچ پی در شیلی در حال همکاری با کوماتسو، پروژه کامیون‌های خودران را اجرا می‌کند. این معدن شروع به تبدیل و جایگزینی ۳۳ کامیون در ناوگان خود کرده است و اولین کامیون‌های خودران تا اواسط ۲۰۲۳ فعالیت خود را آغاز کرده‌اند.

مزایای کامیون‌های خودران در معادن استرالیا و چالش‌های پیش روی رباتیک در معدنکاری

این شرکت‌ها پس از پذیرش کامیون‌های خودران، مزایای متعددی از جمله افزایش ۲۰ درصدی بهره‌وری، کاهش ۲۰ درصدی هزینه‌های عملیاتی و کاهش ۹۰ درصدی حوادث کامیون‌های حمل و نقل را گزارش کرد.

راونی می‌گوید: «بخش معدن در استرالیا شاهد افزایش قابل توجهی در سرمایه‌گذاری‌ها برای دیجیتالی کردن و خودکارسازی عملیات بوده است.»

«آخرین بررسی پذیرش فناوری در معادن توسط گلوبال‌دیتا نشان داد که رباتیک یکی از حوزه‌های سرمایه‌گذاری است که این صنعت اولویت می‌دهد. در واقع، ۴۸ درصد از معادن مورد بررسی، به‌طور قابل توجهی روی پهپادها سرمایه‌گذاری کرده‌اند یا آن‌ها را به طور کامل اجرا کرده‌اند. رایج‌ترین کاربرد پهپادها در معادن عملیاتی که مورد بررسی قرار گرفتند، نقشه‌برداری، تعیین نقشه، پایش و بازرسی بود.»

بیشتر بخوانید: تحول دیجیتال در تولید در سال ۲۰۲۴ ( قسمت اول)

آینده‌ی رباتیک در معدنکاری

استخراج معادن در محیط‌های دورافتاده و خشن با چالش‌های زیادی روبرو است. اتصال محدود می‌تواند تجزیه و تحلیل موثر داده‌ها و نظارت بر موقعیت مکانی را دشوار کند که این امر می‌تواند خطرات ایمنی کارگران و تجهیزات را به همراه داشته باشد. شرکت‌های معدنی همچنین باید در عین حال که برای حفظ بهره‌وری بالا تلاش می‌کنند، تأثیر خود بر محیط زیست و انطباق با قوانین را ارزیابی کنند.

علاوه بر این، کاهش ذخایر، اختلال در زنجیره تامین و فشار برای بهبود بهره‌وری در عین حال پایین نگه‌داشتن هزینه‌ها، چالش‌های دیگری هستند که پیش روی این صنعت قرار دارند.

راونی می‌گوید: «کشف ذخایر معدنی جدید و همچنین عیار سنگ معدن در حال کاهش است. بنابراین، شناسایی معادن جدید با قابلیت دوام و تعیین امکان‌سنجی اقتصادی استخراج منابع شناخته‌شده، به طور فزاینده‌ای دشوار می‌شود. این امر منجر به تغییر به سمت معادن زیرزمینی بیشتر و ذخایر دورافتاده شده است که به معنای افزایش مسافت حمل و نقل، هزینه‌های نیروی کار و در نتیجه نیاز بیشتر به دیجیتالی شدن است.»

با کاهش منابع و لزوم استخراج ذخایر با عیار پایین‌تر، به تکنیک‌های پیشرفته‌تر و گران‌تر اکتشاف و استخراج نیاز خواهد بود. این صنعت همچنین جهانی‌تر شده و در برابر نوسانات بازار آسیب‌پذیرتر شده است. به تازگی، بخش معدن تحت تأثیر همه‌گیری کووید-۱۹ قرار گرفته است که باعث بدتر شدن اختلالات زنجیره تامین و کمبود نیروی کار شده است.

با افزایش تقاضا برای بسیاری از مواد معدنی، شرکت‌های معدنی باید بر ایمنی عملیاتی، بهره‌وری، صرفه‌جویی در هزینه و عملکرد ESG (محیط زیست، جامعه و حاکمیت شرکتی) تمرکز کنند. فناوری‌های رباتیک می‌توانند به حل برخی از این موارد، به ویژه در زمینه ایمنی و بهره‌وری، کمک کنند.

صنعت رباتیک شاهد رشد و تنوع قابل توجهی است. با تمرکز ویژه بر خودکارسازی در معدن، انرژی، ساخت و ساز و سایر کاربردهای غیر تولیدی، پذیرش سیستم‌های رباتیک و خودکار در حال بازسازی عملیات در بسیاری از بخش‌ها است.

شرکت‌هایی مانند ریوتینتو و بی اچ پی در استرالیا در زمینه استقرار فناوری‌های خودکار در عملیات معدنکاری پیشرو هستند. همانطور که این راه‌حل‌ها به طور گسترده‌تری پذیرفته می‌شوند، تولیدکنندگان تجهیزات و کاربران نهایی باید همچنان برای اطمینان از اجرای ایمن و موثر آن‌ها همکاری کنند.

بیشتر بخوانید: تحول دیجیتال در تولید در سال ۲۰۲۴ ( قسمت دوم): ۸ نمونه دیجیتالی‌سازی

این محتوی در رسانه فناوری هوشمند تهیه و ترجمه شده است و باز نشر آن با ذکر نام مولف و مترجم و لینک منبع بلامانع است.