فناوری اینترنت اشیاء سازوکار کسبوکارهای معدنی جهان را تغییر دادهاست
ابزار معدنکاری در عصر داده
اینترنت اشیاء به شبکه‌ای از دستگاه‌های متصل اشاره دارد که از طریق حسگرها و نرم‌افزارهای پیشرفته، داده‌های محیطی و عملیاتی را جمع‌آوری کرده و به‌صورت لحظه‌ای به مراکز کنترل ارسال می‌کنند. این داده‌ها پس از تحلیل توسط الگوریتم‌های هوشمند، امکان تصمیم‌گیری‌های دقیق و به‌موقع را فراهم می‌کنند. در بخش معدن، که با چالش‌هایی نظیر هزینه‌های بالا، خطرات ایمنی و فشارهای زیست‌محیطی مواجه است، اینترنت اشیاء با ایجاد ارتباط بین تجهیزات، فرآیندها و نیروی انسانی، راه‌حل‌هایی نوین ارائه می‌دهد. این فناوری با پایش مداوم تجهیزات، محیط و کارکنان، به بهینه‌سازی عملیات، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی کمک می‌کند و در عین حال، صنعت را به سمت پایداری بیشتر سوق می‌دهد.
اتوماسیون فرآیندهای معدنی
علاوه بر نگهداری پیشگویانه، اینترنت اشیاء امکان اتوماسیون فرآیندهای معدنی را فراهم کرده است. ماشین‌آلات خودران مجهز به حسگرهای اینترنت اشیاء، نمونه‌ای بارز از این کاربرد هستند. شرکت «ریوتینتو» از سال ۲۰۰۸ در معادن بزرگ خود در استرالیا از کامیون‌های خودران استفاده می‌کند. هر یک از این کامیون‌ها به بیش از ۴۵ حسگر مجهز هستند که داده‌هایی مانند وضعیت موتور، مصرف سوخت و موقعیت مکانی را به‌صورت لحظه‌ای گزارش می‌دهند. تحلیل این داده‌ها امکان برنامه‌ریزی دقیق حمل‌ونقل مواد معدنی را فراهم کرده و از توقف‌های غیرضروری جلوگیری می‌کند. بر اساس گزارش‌ها، این سیستم برای شرکت «ریوتینتو» صرفه‌جویی روزانه حدود ۲ میلیون دلار به ازای هر خرابی پیشگیری‌شده به همراه داشته است. این فناوری نه‌تنها هزینه‌های عملیاتی را کاهش داده، بلکه با حذف نیاز به رانندگان در محیط‌های پرخطر، ایمنی را نیز بهبود بخشیده است.
مدیریت منابع محدود
مدیریت انرژی یکی دیگر از حوزه‌هایی است که اینترنت اشیاء تأثیر قابل‌توجهی در آن داشته است. در معادن زیرزمینی، سیستم‌های تهویه نقش حیاتی در تأمین هوای تازه و حفظ ایمنی دارند، اما مصرف انرژی بالایی نیز دارند. سیستم‌های تهویه بر اساس تقاضا (Ventilation on Demand - VOD) مبتنی بر اینترنت اشیاء، با استفاده از حسگرهایی که موقعیت پرسنل، کامیون‌ها و کیفیت هوا را پایش می‌کنند، جریان هوای تازه را تنها به بخش‌های موردنیاز هدایت می‌کنند. شرکت مهندسی ABB با توسعه سیستم‌های تهویه هوشمند اعلام کرده است که این فناوری ضمن بهبود کیفیت هوا و ارتقای ایمنی کارکنان، توانسته مصرف انرژی را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. این بهینه‌سازی نه‌تنها هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد، بلکه به کاهش اثرات زیست‌محیطی معادن نیز کمک می‌کند.
فناوری ضامن سلامتی کارگران
ایمنی کارکنان یکی از مهم‌ترین اولویت‌های صنعت معدن است که اینترنت اشیاء در این حوزه نیز نقش تحول‌آفرینی ایفا کرده است. حسگرهای اینترنت اشیاء امکان پایش آنی شرایط محیطی مانند سطح گازهای سمی، دما و فشار را فراهم می‌کنند. برای مثال، در معدن مس کاسانشی در زامبیا، شرکت First Quantum Minerals از حسگرهای Clarity Node-S برای پایش ذرات معلق و گازهای نیتروژن دی‌اکسید استفاده کرده‌است. این حسگرها با ارائه داده‌های ۲۴ ساعته، دقت اندازه‌گیری‌ها را بهبود بخشیده و نیاز به تعمیرات را تا ۸۰ درصد کاهش داده‌اند. علاوه بر این، تجهیزات پوشیدنی هوشمند مانند کلاه ایمنی شرکت «کاترپیلار»، با قابلیت‌های مکان‌یابی لحظه‌ای، هشدار اضطراری و ارتباط صوتی-تصویری، حوادث محل کار را تا ۵۰ درصد کاهش داده‌اند. این فناوری‌ها به مدیران معادن امکان می‌دهند تا در کوتاه‌ترین زمان به شرایط اضطراری واکنش نشان داده و ایمنی نیروی انسانی را به‌طور مؤثر تضمین کنند.
یکی دیگر از کاربردهای برجسته اینترنت اشیاء، استفاده از پهپادهای خودران مجهز به حسگرهای لایدار (LiDAR) برای نقشه‌برداری سریع از مناطق صعب‌العبور یا حادثه‌دیده است. پهپاد Hovermap شرکت Emesent نمونه‌ای موفق از این فناوری است که پس از حوادثی مانند ریزش سنگ در تونل‌ها، قادر است در عرض چند روز نقشه‌برداری سه‌بعدی انجام دهد. این در حالی است که در روش‌های سنتی ممکن است هفته‌ها یا ماه‌ها زمان ببرند. داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط این پهپادها به اپراتورها کمک می‌کند تا میزان خسارت را ارزیابی کرده و ایمنی بازگشت کارکنان را تضمین کنند، که این امر زمان ازسرگیری تولید را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.
ضرورت توجه به توسعه پایدار
مدیریت زیست‌محیطی یکی از چالش‌های اساسی صنعت معدن به‌شمار می‌رود، به‌ویژه در شرایطی که تقاضا برای مواد معدنی مانند لیتیوم و مس به‌دلیل گسترش خودروهای برقی به‌سرعت در حال افزایش است. در این میان، اینترنت اشیاء با فراهم‌کردن ابزارهای پایش دقیق، به کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک کرده‌است. برای مثال، حسگرهای مبتنی بر اینترنت اشیاء و اتصال ماهواره‌ای، به‌صورت لحظه‌ای پایداری سدهای باطله را رصد می‌کنند و از وقوع حوادث فاجعه‌بار جلوگیری می‌کنند. بنا بر گزارش شرکت مخابراتی وایاست، ۴۳ درصد از فعالان معدنی از اینترنت اشیاء برای کاهش انتشار دی‌اکسید کربن و بهبود تنوع زیستی استفاده کرده‌اند. این فناوری همچنین با نظارت بر مصرف آب در مناطق خشک و مدیریت بهینه پسماندهای معدنی، نقش مؤثری در کاهش ضایعات و حفاظت از اکوسیستم‌های حساس ایفا می‌کند.
روند جهانی استفاده از اینترنت اشیاء در صنعت معدن نشان‌دهنده پذیرش سریع این فناوری است. سرمایه‌گذاری در حوزه اینترنت اشیاء با نرخ رشد سالانه ۱۶.۱ درصد در حال افزایش است و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۷ به ارزش ۷.۸ میلیارد دلار برسد. یکی از عوامل کلیدی این رشد، توسعه فناوری‌های اتصال ماهواره‌ای است که امکان پایش داده‌ها در مناطق دورافتاده را فراهم می‌کند. برای مثال، شرکت Speedcast با ارائه راه‌حل‌های اتصال دوحالته (سلولار و ماهواره‌ای)، به یک شرکت معدنی در آمریکای جنوبی کمک کرده‌است، تا داده‌های حسگرهای نصب‌شده بر روی کامیون‌ها را در مسیرهای کوهستانی و بدون پوشش سلولار جمع‌آوری کند. این سیستم با شناسایی رفتارهای غیرعادی رانندگان و ارسال هشدارهای ایمنی، ضمن جلوگیری از بروز حوادث، جریان پایدار و مستمر داده‌ها را نیز تضمین کرده است.
چشم‌انداز فناوری در بخش معدن
نمونه‌های عملی به‌کارگیری اینترنت اشیاء در معادن نشان می‌دهد که این فناوری فراتر از یک مفهوم نظری، به ابزاری کلیدی برای تحول دیجیتال صنعت معدن تبدیل شده است. شرکت‌هایی مانند ریوتینتو با بهره‌گیری از فناوری‌های خودران و پهپادهای هوشمند، زمان و هزینه‌های عملیاتی را به‌طور چشمگیری کاهش داده‌اند. در عین حال، استفاده از حسگرهای پیشرفته در حوزه‌های ایمنی و محیط‌زیست، مانند آنچه در پروژه‌های شرکت‌های بزرگ معدنی جهان مشاهده شده، نشان می‌دهد که رویکردهای نوآورانه چگونه می‌توانند مخاطرات را کاهش داده و پایداری را ارتقا دهند.
ترکیب این تجربه‌های موفق در نقاط مختلف جهان، تصویری روشن از آینده‌ای هوشمندتر و کارآمدتر برای معادن ترسیم می‌کند؛ آینده‌ای که در آن تصمیم‌گیری مبتنی بر داده، مدیریت لحظه‌ای و ایمنی حداکثری به‌عنوان ارکان اصلی فعالیت معدنی شناخته می‌شوند. با این حال، غلبه بر موانع فرهنگی و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های لازم، برای بهره‌برداری کامل از پتانسیل این فناوری ضروری است.
