138373

اینترنت اشیا و معدنکاری هوشمند

دنیای معدن -امروز، تکامل فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) و انقلاب چهارم صنعتی منجر به ایجاد رویکردی شده است که در آن انسان ها، اشیا و ماشین ها، همه جا و همه وقت با یکدیگر در ارتباط هستند. برای تحقق این امر، از فناوری های جدید مانند اینترنت اشیا (IOT) استفاده می شود که شکل خاص آن در صنعت، اینترنت اشیای صنعتی (IIOT) نامیده می شود.

تولید در کارخانه های هوشمند، معادن، خانه ها، محیط زیست و شهرها و سایر ابعاد کاربردی اینترنت اشیا و با پیاده سازی شبکه فیزیکی مجازی (CPS)، نیاز به استفاده از حمل ونقل هوشمند و تدارکات نوآورانه دارند که لجستیک نسل چهارم نامیده می شوند.
معدنکاری به عنوان صنعتی با وابستگی زیاد به گرفتن تصمیم های راهبردی، در تمام مراحل (از پی جویی و اکتشاف گرفته تا احیای مجدد) و همچنین فرآیندهای لجستیکی حجیم و پر هزینه برای دستیابی به کارایی بیشتر، می تواند از فناوری های نوآورانه انقلاب چهارم صنعتی بهره برداری کند.
با ملاحظه اینکه هر فرد در عمر خود نیازمند ۱.۱۴ میلیون کیلوگرم مواد معدنی، فلزات و سوخت است و همچنین فشارها بر افزایش حجم فعالیت های معدنکاری با رشد جمعیت افزایش می یابد، انتظار می رود که اینترنت اشیا در طول چنین فرآیندهای بزرگی با این ایده که حسگرها حجم بالایی از داده ها را در زمان واقعی و برای تحلیل و استخراج اطلاعات حیاتی جمع آوری می کنند، به شکل موثر مورد استفاده قرار گیرد.
از نظر دیگر، جهانی شدن موجب پیدایش بازارها و نیروهای رقابتی جدید برای معادن شده است. نگرانی مداوم برای کارآمدی باعث شده که راهبردهای مدیریت زنجیره تامین، در مرکز توجهات معدنکاران قرار گیرد. شرکت های معدنی بزرگ و متوسط، امروز درصد قابل توجهی از خدمات لجستیکی و تجهیزات تولید (از جمله سنگ شکن، گوی های خردایش، تسهیلات حفاری، گمانه زنی و انفجار) را از سایر شرکت ها فراهم می آورند.
نداشتن دسترسی بهنگام به تجهیزات تولیدی (زمان تحویل تجهیزات استخراج معادن به چندین برابر افزایش یافته است)، افزایش قیمت ها و کمبود منابع، موجب شده که شرکت های استخراج معدنی متحمل زیان های بسیار شوند.
با این وصف، شرکت ها به دنبال ایجاد اتحادهای راهبردی و سازماندهی ارتباط تولیدی با سایر بنگاه ها در راستای رسیدن به اهداف خود (کاهش هزینه ها، افزایش تخصص و انعطاف پذیری) هستند. رامین انتظاری، کارشناس ارشد استخراج معادن و محمدحسین سادات حسینی خواجوئی، دانشجوی دکتری تخصصی مدیریت صنعتی با ارسال مقاله ای به روزنامه صمت با این مقدمه به بررسی مواردی کاربردی در بکارگیری اینترنت اشیا در معدنکاری پرداخته اند.


قصه از کجا شروع می شود؟
در معادن برای باز کردن یک سینه کار جدید یا آماده سازی ماده معدنی و باطله برای عملیات بارگیری و حمل دپو یا ارسال به سنگ شکن، از عملیات انفجار استفاده می شود. بنابراین، محدوده سایت به گازهای سمی و گرد و غبار آلوده است. معدنچیان ساعت ها صبر می کنند تا شرایط سایت پایدار شود. یکی از بزرگ ترین چالش ها، تعیین دقیق مرزهای ناحیه انفجار است که نخستین گام در راستای حصول اطمینان از ایمنی است.
ایمنی در محدوده انفجار در معادن زیرزمینی بسیار پیچیده تر از انفجار سطحی است. انفجار ممکن است نشست زمین در ورودی ها و قرار گرفتن مجاری هوایی در معرض دود، گرد و غبار یا گازهای سمی را در پی داشته باشد.
در برخی از معادن زیرزمینی اعم از فلزی یا غیر فلزی، انفجار در خارج از زمان تولید و در زمانی که هیچ کس جز خدمه انفجار حضور ندارد، برنامه ریزی می شود. با این وصف، نیاز به نظارت بر شرایط موقعیت محلی با بهره گیری از ترکیب حسگرهای مناسب در یک شبکه برای صرفه جویی زمانی و برنامه ریزی خوب و محیط امن، گریزناپذیر است.
به عنوان مثال در معادن زغال سنگ، پایداری و کارآمدی عملیاتی تجهیزات، کلیدی برای دستیابی به ایمنی است. اجتناب از مشکلات ناشی از شرایط معدنکاری و تولید پیوسته و بکارگیری طولانی مدت تجهیزات استخراج زغال سنگ، امکان پذیر نیست. با این حال در سال های اخیر، توسعه سریع فناوری اینترنت، شیوه جدیدی از تعمیرات و نگهداری تجهیزات معدنی را فراهم آورده است.


چه زمانی اینترنت اشیا ورود می کند؟
برای ایجاد مجموعه ای از تجهیزات مانیتورینگ وضعیت ها و نظارت بر شبکه نگهداری بر اساس فناوری اینترنت اشیا، می توان خطاها را شناسایی و تهدیدات بالقوه را به طور دقیق پیش بینی کرد که این امر برای کارکرد ایمن تر و کارآمدتر تجهیزات زغال سنگ از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به طور روزانه، معدنکاران زمان زیادی را صرف یاتن موقعیت تجهیزات و ماشین آلات و آشنایی با محیط اطراف می کنند.
با وجود یک سیستم که این موارد را برای آنها نظارت و ردیابی می کند، آنها می توانند به محض ورود به سایت و بدون صرف زمان برای جمع آوری اطلاعات، کار خود را آغاز کنند.
بکارگیری شبکه اینترنت اشیا به طور قابل توجهی کاهش خرابی ماشین آلات را در پی خواهد داشت. معدنکاران می توانند خطر خرابی تجهیزات را در هنگام انجام یک عملیات یا تغییر آن کاهش دهند و همچنین قادر خواهند بود قطعاتی که تامین آنها برای تعمیر ماشین آلات معیوب حیاتی است را در سریع ترین زمان سفارش دهند.


توسعه و نگهداری، نیازمند اینترنت اشیا
در توسعه و نگهداری یک سایت معدنی و ذخیره زمان، اینترنت اشیا می تواند به شکل قابل توجهی به کار آید. به عنوان مثال جمع آوری داده ها پیش از حفاری اولیه، صحت روند مدیریتی و کاهش ریسک را تضمین می کند.
برخی از شرکت های استخراجی درحال حاضر از وسایل نقلیه بدون راننده، پهپادهای اکتشافی یا شبکه های حفاری مستقل که می توانند بدون دخالت انسان عمل کنند، استفاده می کنند. با توجه به مخاطرات جدی در صنعت معدن، اینترنت اشیا، ایمنی را بهبود می بخشد.
به عنوان مثال می تواند برای جلوگیری از فروپاشی شفت های ناپایدار، اطلاعات را به واسطه حسگرها در زمان واقعی جمع آوری کرده و تجهیزات معیوب یا محلی با احتمال رخ دادن اختلال را پیش بینی کند و اجازه می دهد تنظیمات لازم پیش از وقوع هر رخداد مخاطره آمیزی، انجام شود. اینترنت اشیا، پیشرفت های اتوماسیونی معادن را تسهیل می کند.
با داشتن محصولات مستقل یعنی وسایل نقلیه و تجهیزات متصل، اطلاعات بیشتری جمع آوری می شود که می تواند میزان دقت را بهبود بخشد. اینترنت اشیا همچنین به شرکت های معدنی اجازه می دهد آخرین نوآوری ها، فناوری ها و روندهای توسعه را در بازار شناسایی کنند.
اینترنت اشیاء، امکان پیش بینی نیازمندی های خدمات تعمیرات و نگهداری بهتر را فراهم می آورد. به واسطه اینترنت اشیا و داشتن یک شبکه منعطف، نظارت بر هر یک از ابعاد عملیاتی بسیار ساده تر بوده و افزایش بهره وری و ایمنی تحقق می یابد. این امر، تشخیص ساییدگی ها و پارگی ها در قطعات حیاتی تا برنامه ریزی و زمان بندی تعمیرات و نگهداری مورد نیاز را شامل می شود.


سخن آخر
در پایان می توان نتیجه گرفت که بکارگیری اینترنت اشیا در حوزه های گوناگون به ویژه صنعت معدنکاری به عنوان پیش نیاز برای دستیابی به اهداف انقلاب پنجم صنعتی که در پی تحول در همکاری ربات ها و انسان ها به وقوع خواهد پیوست، امری گریزناپذیر است.

منبع: صمت

دیدگاهتان را بنویسید