هوش مصنوعی چگونه صنعت معدن را تقویت می کند؟

معدن و حفاری سنگ معدن یکی از قدیمی ترین حرفه های جهان است. حتی ملت های باستانی به دنبال نقره، طلا و سایر موادی بودند که برای ساختن سکه، جواهرات و سایر اشیاء روزمره استفاده می شد. اما امروزه چهره صنعت معدن کاملا متفاوت است. برای شروع، ما فناوری بسیار پیشرفته تری در اختیار داریم و به دنبال مواد دیگری مانند نفت هستیم وقتی صحبت از فناوری پیشرفته می شود، نمی توان هوش مصنوعی و یادگیری ماشین را نادیده گرفت. این دو فناوری در تعدادی از صنایع تغییر دهنده واقعی بازی هستند و استخراج نیز از این قاعده مستثنی نیست.

به لطف هوش مصنوعی در صنعت معدن، استخراج بسیار کارآمدتر سنگ معدن و مواد خام امکان پذیر است. هوش مصنوعی به کنترل  و هدایت جنبه ‌های مختلف کار مرتبط با استخراج نیز کمک می‌ کند. 

انقلاب هوشمند در صنعت معدن

در اوایل سال 2017، موسسه جهانی مک کینزی مقاله ای تحت عنوان «فراتر از ابرچرخه: چگونه فناوری منابع را تغییر می‌ دهد» منتشر کرد که در آن می ‌توان اطلاعات ارزشمند زیادی در خصوص اینکه چگونه هوش مصنوعی صنعت معدن مدرن را تقویت می‌کند، پیدا کرد.

برای شروع، وقتی نوبت به اکتشاف و استخراج منابع می‌ رسد، نویسندگان چهار فناوری حیاتی را نام می‌ برند که به استخراج‌ کنندگان در کارهای روزمره کمک می ‌کنند:

• اتوماسیون
• جمع آوری داده ها
• محاسبات همراه
• تجزیه و تحلیل

همه این فناوری‌ ها از شرکت‌ های ماینینگ در سراسر جهان در تعیین زمان، مکان و نحوه استخراج بهینه ‌تر حمایت می ‌کنند. با این حال، برای ایجاد این امکان، به منابع داده متنوع زیادی نیاز دارید که اطلاعات باکیفیت را در اختیار شما قرار دهند. هنگامی که در مورد صنعت معدن صحبت می کنیم، این ها منابع داده هستند. به عنوان مثال:

• داده ‌های مته: طبق گفته مک‌کینزی، مته ‌های مدرن مجهز به حسگرهای سطح بالایی هستند که در نوک مته ‌ها قرار دارند. این حسگرها قادر به اندازه گیری عیار سنگ معدن در زمان واقعی هستند و حفاری را موثرتر می کنند.
• تجزیه و تحلیل نمونه: در واقع این مرحله بسیار مهم است. به دلایل واضح، شرکت های معدنی به دنبال ذخایر معدنی با کیفیت بالا هستند. تجزیه و تحلیل نمونه با پشتوانه الگوریتم های هوشمند می تواند به شما کمک کند در مقایسه با روش های سنتی (دستی) در زمان بسیار کوتاه تری به نتایج قابل اعتمادی برسید.
• گزارش های نظرسنجی: به لطف این گزارش‌ ها، شرکت ‌های معدنی می‌ توانند اطلاعات مرتبط دیگری را که فقط به قیمت کالاها، توانایی دسترسی و جایگزینی ذخایر، خطرات زیست‌ محیطی و بی‌ ثباتی سیاسی اشاره می‌ کنند، در نظر بگیرند.
• داده های زمین شناسی

جنبه های هوش مصنوعی در استخراج

اکنون می ‌توانیم به برخی از رایج‌ ترین جنبه ‌ها و کاربردهای هوش مصنوعی در این بخش نگاهی بیندازیم.

 رفع خطا

این نقش عمدتاً برای تجزیه و تحلیل داده ها است. به لطف این رشته، معدنچیان بهتر می توانند محیط، به ویژه زمین را درک کرده و تصمیمات آگاهانه تری در مورد اینکه از کجا حفاری را شروع کنند تا کارآمد و ایمن باشد، بگیرند. بنابراین، خطاها و موقعیت های بالقوه خطرناک به حداقل محدود می شوند. به لطف علم داده، شرکت ‌های معدنی می ‌توانند زمان و منابع زیادی را برای مکان‌ یابی معادن و ذخایر جدید معدنی ذخیره کنند و بدیهی است تنها زمانی امکان پذیر است که به داده های با کیفیت بالا دسترسی داشته باشید.

بدین منظور، شرکت های معدنی اغلب تصمیم به انجام بررسی های لرزه ای می گیرند. اگرچه برای بسیاری از ما، فعالیت لرزه‌ای به شدت با زلزله‌ ها مرتبط است، اما این بررسی ‌ها (تقریباً) هیچ ارتباطی با آنها ندارند و در بخش معدن بسیار مفید هستند. به طور خلاصه، پیمایش لرزه‌ ای یک روش غیرتهاجمی برای جمع ‌آوری اطلاعات در مورد مکان و ویژگی ‌های ساختارهای زمین‌ شناسی در زیر سطح زمین است. این منبع کاملی از اطلاعات است که می تواند برای تغذیه تجزیه و تحلیل داده ها و الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده شود.

Infosys NIA

NIA یک پلتفرم هوش مصنوعی است که توسط Infosys برای کمک به شرکت های معدنی، توسعه یافته که انواع مختلفی داده ها را از منابع مختلف دریافت می کند تا فرآیند استخراج را بهبود بخشد. به عنوان مثال، NIA داده های زمین شناسی، توپوگرافی، ژئومکانیک، مهندسی و کانی شناسی را تجزیه و تحلیل می کند. NIA از شرکت‌ ها در پیش ‌بینی ذخایر معدنی بالقوه حمایت و نمونه ‌ها را برای تخمین سطح کل ذخایر معدنی خاص، تجزیه و تحلیل می ‌کند. برای اطمینان از بهتر شدن NIA، Infosys آن را به ویژگی های یادگیری ماشینی مجهز کرد تا پیش بینی ها و محاسبات آنها در طول زمان بهبود یابد.

اکتشافات Goldspot

Goldspot یک شرکت کانادایی است که از علم داده‌ محور، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای ایجاد سیستم ‌های هوشمند با قابلیت کشف ذخایر بالقوه طلا استفاده می ‌کند. Goldspot درست مانند NIA، از راه حل های هوشمند خود برای پردازش و تجزیه و تحلیل داده های مربوطه استفاده می کند. علاوه بر این، آنها یک ویژگی مفید به نام LithoLens دارند. این یک فناوری تصویربرداری هسته ای است که به طور خودکار تصاویر هسته قدیمی را برای ایجاد سیاهه های زمین شناسی تازه و دقیق بررسی می کند. به عبارت دیگر، عکس ‌های اصلی قدیمی را می‌گیرند و آن ‌ها را به تصاویر هسته ‌ای جدید و جغرافیایی تبدیل می ‌کنند. به منظور بهتر کردن این کار، از الگوریتم های یادگیری عمیق برای بهبود عکس ها و استخراج اطلاعات ارزشمند زمین شناسی استفاده می کنند.

ایمنی و انطباق

ایمنی در راه اندازی معدن بسیار مهم است. شرکت ‌های معدن تمام تلاش خود را می ‌کنند تا مطمئن شوند سایت‌ ها، کارمندان و ماشین‌ هایشان کاملاً ایمن هستند و می‌ توانند بدون هیچ گونه عارضه یا تاخیری کار کنند. برای ایجاد این امکان، بازرسی های منظم و کامل، ضروری است. اینجاست که فناوری‌ هایی مانند اینترنت اشیا (LOT)، بینایی کامپیوتر و دوقلوهای دیجیتال وارد بازی می ‌شوند.

به طور خلاصه، فناوری‌ های هوشمند برای نگه داشتن تمام ماشین ‌ها، وسایل نقلیه و سایر تجهیزات در شکل کامل استفاده می ‌شوند. تعمیر و نگهداری پیش ‌بینی‌ کننده یکی دیگر از زمینه ‌های حیاتی است، زیرا به شما امکان می ‌دهد در زمان تعمیرات و نگهداری صرفه‌ جویی کنید. در نتیجه، شرکت ‌های معدنی می ‌توانند اطمینان حاصل کنند که امکانات آنها کاملاً ایمن است و به درستی مدیریت می ‌شود. برای نظارت بر تمام پارامترهای مربوطه در زیر زمین، سیستم‌ های مشابهی را می‌توان مورد استفاده قرار داد تا از موقعیت‌ های خطرناک/ اضطراری بالقوه نیز جلوگیری شود.

پوشیدنی ها

هنگامی که بحث مسئله ایمنی است، بیایید چند لحظه در مورد پوشیدنی ها صحبت کنیم. پوشیدنی ها به طور گسترده در تعدادی از بخش ها استفاده می شوند و دلیل خوبی هم دارند! ابزارهای پوشیدنی با حسگرهای اینترنت اشیا (LOT) می توانند به راحتی برای نظارت بر رفتار و وضعیت کارگران استفاده شوند. با استفاده از ابزارهای پوشیدنی، می توان این کار را 24 ساعته بدون نیاز به افزایش نیروی کار انجام داد. چنین سیستم هایی به سادگی در زمان وقوع یک وضعیت اضطراری اطلاع می دهند. به لطف LOT، این حسگرها قادر به تولید داده‌ های بی ‌درنگ هستند که بطور خودکار تجزیه و تحلیل می ‌شوند تا بی ‌نظمی ‌ها یا رفتارهای خطرناک را شناسایی کنند.

Thoroughtec

این نمونه ای از شرکتی است که راه حل های مشابهی برای صنایع پرخطر از جمله معدن، ساخت و ساز، دفاع، آتش نشانی و نجات ارائه می دهد. Thoroughtec یک پلتفرم آموزشی جامع، مبتنی بر شبیه ساز ارائه می دهد که در آن، به لطف حسگرهای پوشیدنی، مدیران می توانند رفتار کارگران را به طور مداوم نظارت کنند. این حسگرها داده ‌هایی را تولید می‌ کنند که به طور خودکار برای شناسایی روندها و موقعیت ‌های نگران‌کننده تجزیه و تحلیل می‌شوند.

افزایش ارزش ذخیره به نام مرتب سازی هوشمند

به دلایل واضح، شرکت ‌های معدنی سعی می ‌کنند از هر ذخیره ‌ای که بهره ‌برداری می ‌کنند نهایت استفاده را ببرند. راه حل های هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی در اینجا نیز مفید هستند. Tomra یک شرکت نروژی است که بر روی سیستم‌ های مرتب ‌سازی معدن کار می کند و به افزایش عمر عملیات استخراج و افزایش ارزش کلی سپرده کمک می ‌کند. آنها از راه حل های مبتنی بر حسگر هوشمند استفاده می کنند که یک فناوری جداسازی و مرتب سازی بسیار موثر را تشکیل می دهند. در نتیجه، شرکت ‌های معدنی می ‌توانند از هر تأسیسات معدنی حداکثر استفاده را ببرند، سود را افزایش داده و کار خود را مؤثرتر کنند.

چنین رویکردی اغلب به عنوان مرتب سازی هوشمند شناخته می شود. این راه حلی است که معمولا از چندین فناوری پیشرفته، به ویژه اینترنت اشیا و یادگیری عمیق استفاده می کند. الگوریتم‌ های هوش مصنوعی با استفاده از حسگرهای رنگی و داده ‌های اشعه ایکس برای بهبود فرآیندهای مختلف استخراج استفاده می ‌شوند و یادگیری عمیق، آنها را حتی کارآمدتر و مفیدتر می کند.

وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار (AVG) در صنعت معدن

وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار بیشتر و بیشتر در هر شاخه ای از صنعت رایج است. صنعت معدن نیز از این قاعده مستثنی نیست. به عنوان مثال:

• وسایل نقلیه معدن
• هواپیماهای بدون سرنشین
• سیستم های حفاری مستقل
• ناوگان حمل و نقل خودران

چنین وسایل نقلیه ای مزایای زیادی را برای صنعت به ارمغان می آورد. اول از همه، به لطف فناوری ‌هایی مانند یادگیری ماشین و بینایی کامپیوتر، می‌توان از AVG برای تعیین خودکار نوع مواد معدنی کشف ‌شده و کیفیت ذخایر خاص استفاده کرد. اما این تازه شروع است. از آنجایی که این وسایل نقلیه و ماشین آلات را می توان به طور کامل از راه دور اداره و مدیریت کرد، به ایمنی معدن کمک می کنند زیرا می توانند در خطرناک ترین نقاط و مراحل کار استفاده شوند. به این ترتیب کارمندان شما کاملاً ایمن هستند.

از وسایل نقلیه سبک و پهپادها نیز می توان برای بازرسی در محل و برنامه ریزی معدن استفاده کرد. این دقیقاً همان کاری است که Drone Deploy انجام می دهد.

اعزام پهباد  (Drone Deploy)

این شرکت از داده های هوایی به دست آمده از هواپیماهای بدون سرنشین برای مدیریت انبار، بازرسی در محل، گزارش پیشرفت و نظارت بر تدارکات استفاده می کند (به عنوان مثال، پهپادها در حمل و نقل لجستیک بسیار مفید هستند). با پشتیبانی پهپادها، شرکت شما می تواند شرایط معدنی و زمین شناسی را برای برنامه ریزی اقدامات بعدی، تجسم و ارزیابی کند. همانطور که می بینید، هوش مصنوعی نقش مهم تری در صنعت معدن بازی می کند. این باعث می شود که معدنچیان کارآمدتر و ایمن تر کار کنند و به بهینه‌ سازی و خودکارسازی کارهای مختلف و زمان ‌بر مانند مرتب ‌سازی مواد معدنی کمک می‌ کند. در نهایت، به لطف تجزیه و تحلیل بررسی ‌های لرزه‌ای با علم داده، شرکت ‌های معدنی می ‌توانند درک کامل‌ تری از محیطی که در آن کار می‌ کنند بدست آورند.