معادن آینده از مهندسی تا عملیات با ادغام دیجیتال
صنعت معدن تحت فشار شدید برای ارائه سریع فلزات حیاتیتر به صورت پایدار است
معدن لاین،
صنعت معدن وارد دورهای از تقاضای بیسابقه همراه با چالشهای قابل توجه، اما در عین حال فرصتهای گسترده شده است. این افزایش تقاضا برای فلزات حیاتی، اپراتورها را به سمت پایهریزی پلتفرمهای دیجیتال برای ساخت معادن هوشمندتر و سریعتر سوق میدهد.
همزمان با حرکت جهان به سمت انتشار آلودگی صفر خالص، فناوریهای پیشرفتهای مانند خودروهای برقی و ذخیرهسازی باتری، تقاضا را برای فلزات حیاتی از جمله لیتیوم، مس، کبالت و نیکل به شدت افزایش میدهند. این سیستمها به مواد اولیه بسیار بیشتری نسبت به زیرساختهای انرژی سنتی نیاز دارند. اکنون شاهد هستیم که شرکتهایی که به این فلزات وابسته هستند، زنجیره تأمین خود را گسترش داده و در معدن سرمایهگذاری میکنند، مانند اعلام اخیر اپل برای سرمایهگذاری در MP Materials.
برای اپراتورهای معدن، این افزایش تقاضا ممکن است به عنوان یک «مشکل خوب» به نظر برسد، اما واقعیت پیچیدهتر است. راهاندازی یک معدن جدید میتواند بیش از ۱۵ سال طول بکشد و سایتهای موجود در حال حاضر برای همگام شدن با این روند تلاش میکنند.
در عین حال، پروژهها از نظر دورکاری و فناوری پیچیدهتر میشوند. از مهندسی گرفته تا عملیات، کمبود استعداد جهانی مقیاسپذیری با سرعت مورد نیاز بازار را، دشوارتر میکند.
این صنعت همچنین با افزایش هزینهها، از انرژی و نیروی کار گرفته تا تجهیزات و حمل و نقل، دست و پنجه نرم میکند. به این موارد، محیط دشوار زنجیره تأمین جهانی و فشارهای مربوط به رعایت استانداردهای زیستمحیطی، اجتماعی، اجتماعی و حکمرانی (ESG) را نیز اضافه کنید، و نتیجه آن افزایش عدم قطعیت در مورد جدول زمانی تحویل و برنامهریزی بلندمدت سرمایه است.
به طور خلاصه، این بخش تحت فشار شدید برای ارائه فلزات حیاتیتر – به سرعت و به صورت پایدار – است. این خواسته کوچکی نیست. با این حال، قابل دستیابی است. با تکامل صنعت، مسیر پیش رو، در تغییر دیجیتالی مراحل طراحی و اجرای توسعه معادن نهفته است.
برداشت پاداشها
برای ساخت معادن بیشتر در زمان مقرر، مالکان، اپراتورها و شرکتهای مهندسی، تدارکات و ساخت (EPC) به پلتفرمهای مهندسی دیجیتال در مقیاس کامل روی آوردهاند.
این سیستمها که با ابزارهای طراحی مبتنی بر ابر، مدلسازی مبتنی بر هوش مصنوعی و محیطهای همکاری در لحظه پشتیبانی میشوند، به شرکتها این توان را میدهند تا هر مرحله از توسعه معدن – از طراحی و ساخت، راهاندازی و تحویل تا عملیات – را ساده و بهینه کنند. این دید کامل، یک راهحل عملی برای زمانهای طولانی و هزینههای اغلب سرسامآور این بخش ارائه میدهد. 
۱) کاهش ریسک
پلتفرمهای مهندسی دیجیتال، دقت پیشبینی هزینه را افزایش میدهند و به شرکتهای EPC و مالکان و اپراتورها این امکان را میدهند که سناریوهای ساختوساز متعددی را با ورودیها و محدودیتهای مختلف اجرا کنند. این امر منجر به تصمیمات بهتر در تخصیص سرمایه و کاهش هزینههای مالی در آینده میشود.
به گفته مشاوران مککینزی، شرکتهای معدنی که از فناوریها و تجزیه و تحلیلهای پیشرفته دیجیتال استفاده میکنند، میتوانند هزینههای سرمایهای (CAPEX) را تا 20 درصد و زمان تحویل پروژه را تا 30 درصد کاهش دهند.
۲) طرحهای قابل استفاده مجدد
راهحلهای دیجیتال استاندارد به شرکتهای معدنی اجازه میدهند تا قالبهای طراحی قابل استفاده مجدد ایجاد کنند که میتوانند در چندین پروژه تکرار شوند. این بدان معناست که مهندسان مجبور نیستند هر بار از ابتدا شروع کنند، که این امر باعث تکرار سریعتر پروژه، کاهش دوبارهکاری، هزینههای پایینتر و نتایج قابل پیشبینیتر میشود. این فرآیند به اپراتورهای معدنی و EPCها اجازه میدهد تا به طور یکپارچه با هم همکاری کنند – با یک تحویل روان در هر بار.
۳) تحویل یکپارچه پروژه
این پلتفرمها، تیمهای چندوظیفهای – از مهندسان و تأمینکنندگان گرفته تا خدمه ساختوساز – را در یک محیط داده مشترک به هم متصل میکنند. وقتی یک تیم مشخصات طراحی را بهروزرسانی میکند، این تغییر در سراسر سیستم جریان مییابد. این امر تضاد نسخهها را از بین میبرد و تضمین میکند که همه از یک منبع واحد حقیقت استفاده میکنند. با اطمینان از اینکه همه ذینفعان به مدلهای طراحی دقیق و بلادرنگ دسترسی دارند، شرکتها میتوانند تحویل پروژهها را ساده کرده و عملکرد داراییها را به حداکثر برسانند.
اما ارائه خدمات دیجیتال تنها به اندازه همکاری بین پروژهها و عملیات، قوی است. برای دستیابی به ارزش پایدار، هر دو باید قابلیتهای دیجیتال خود را همزمان تکامل دهند. پروژهها باید یک دارایی دیجیتال غنی و قوی – نه فقط یک فایل تحویل – ارائه دهند که شامل هر چیزی باشد که عملیات برای دهههای آینده به آن نیاز خواهد داشت. در عوض، عملیات باید مجهز به بهرهبرداری کامل از پتانسیل آن دارایی، حفظ یکپارچگی آن و سرمایهگذاری در نگهداری آن باشد.
۴) استخراج دیجیتال در عمل
در دنیای واقعی، شرکتهای معدنی جهانی از طریق طراحی و ساخت مبتنی بر فناوری دیجیتال به دستاوردهای قابل اندازهگیری دست مییابند. به عنوان مثال، شرکت معدنی جهانی ریو تینتو مجموعهای از ابزارهای دیجیتال را برای افزایش کارایی، شفافیت و کنترل در پروژههای توسعه معدن به کار گرفته است.
یکی از مهمترین پیشرفتهای آن، تغییر به سمت استفاده مجدد از طرحها بوده است. برای اولین بار، کل یک مرکز خردایش، شامل سیستمهای نوار نقاله، از یک پروژه به پروژه دیگر کپی شد. این رویکرد امکان استفاده مجدد از کل طرحها را فراهم میکند و به طور قابل توجهی زمان مهندسی و هزینههای سرمایهای را کاهش میدهد. تجربه تحویل نیز کاملاً بهینه شده است – هر پروژه را برای موفقیت بلندمدت آماده میکند.
مورد دیگر، شرکت K+S Potash Canada است که به دنبال سادهسازی دسترسی به اطلاعات طراحی و مهندسی برای ایجاد همکاری از راه دور جهانی بدون نیاز به بسیج کارکنان دفتر بود. پروژههای آن اغلب شامل هشت تا نه دفتر و چندین ارائهدهنده شخص ثالث است که در مکانهای مختلف پراکندهاند. دادهها از سیستمها و فرمتهای مختلف تهیه میشدند که منجر به ناسازگاریها و مشکلات سازگاری در رشتههای EPC میشد. K+S با پیادهسازی یک محیط داده یکپارچه، خطاهای موجود در دادههای خام را حذف کرد و دسترسی به بیش از ده برابر نقاط داده بیشتر را فراهم کرد. یک منبع واحد حقیقت، سوءتفاهم و دوبارهکاری را کاهش داده و تحویلها را در همه زمینهها روانتر و سازگارتر کرده است. توانایی بهروزرسانی یکپارچه دادهها در یک محیط مشارکتی، تضمین میکند که همه ذینفعان به جدیدترین بینشها در زمان واقعی دسترسی دارند – که تصمیمگیری و چابکی عملیاتی را افزایش میدهد.
۵) سرعت بدون افت کیفیت
رونق فلزات حیاتی، فشار بیسابقهای را برای حرکت از مرحله کشف به تولید با سرعتی سرسامآور ایجاد میکند. در این شرایط، اپراتورهای معدنی که از ابزارهای دیجیتال و محیطهای داده یکپارچه بهره میبرند، قادر خواهند بود بدون فدا کردن کیفیت یا انطباق، از افزایش سریع مقیاس پشتیبانی کنند. بدون شک، آینده تحویل پروژههای معدنی در همکاری نزدیک و دیجیتالی بین مالکان، EPCها، OEMها و تنظیمکنندهها نهفته است.
با اتصال هر مرحله از یک پروژه در یک اکوسیستم دیجیتال واحد، شرکتها میتوانند سطوح جدیدی از کارایی، شفافیت و چابکی را به دست آورند. این رویکرد یکپارچه، مسیر را از نوآوری تا تولید کوتاه میکند و زمان، هزینه و ریسک ساخت یک معدن جدید را کاهش میدهد. از آنجایی که این بخش با فشارهای فزایندهای برای تولید بیشتر با منابع کمتر مواجه است، کسانی که مهندسی دیجیتال کاملاً یکپارچه را میپذیرند، نسل بعدی شرکتهای معدنی را رهبری خواهند کرد.
