اهمیت اتوماسیون و رباتیک در صنعت معدن

مهندسی معدن یکی از قدیمی ترین و با اهمیت ترین شاخه های مهندسی به حساب می آید و شامل اکتشاف، استخراج و فراوری دخایر و مواد معدنی است. به صورت عمومی، عملیات معدنکاری با چالش های قابل توجه و خطرات بالقوه همراه است و برای حل مسائل خود نیازمند طیف وسیعی از مهارت ها، دانش و تخصص است. معرفی اتوماسیون و رباتیک در سال های اخیر، باعث تغییر و تحول اساسی در این شاخه مهندسی شده است که در این نوشتار به صورت خلاصه به آن پرداخته شده است.

نقش اتوماسیون و رباتیک در صنعت معدنکاری

با ظهور اتوماسیون و رباتیک، صنایع مختلف با تحولات مثبتی همراه بوده اند و صنعت معدن نیز از این قاعده مستثنی نبوده است. تاثیر این فناوری ها بر بهبود ایمنی، کارایی و بهره وری عملیات قابل توجه بوده و این موارد را تسریع کرده است. جایگزینی ماشین آلات و ربات های خودکار با تجهیزات سنتی و در نتیجه بهبود در هزینه های سرمایه گذاری، کاهش مصرف انرژی و کاهش وابستگی به اپراتورها را به همراه داشته و منجر به کاهش قابل توجه هزینه های نیروی انسانی و بهبود سودآوری کلی شرکت های فعال در این صنعت شده است.

انواع تجهیزات خودکار

در معدنکاری تجهیزات مختلف و متنوعی برای عملیات وجود دارد که در موارد زیر، این تجهیزات به صورت خودکار قادر هستند عملیات را انجام دهند.

واگن دریل های خودکار

دریل واگن ها برای انجام عملیات چالزنی در معادن به کار گرفته می شوند. با مجهز شدن این دستگاه به حسگر ها و نرم افزار های مورد نیاز، عملیات چالزنی به صورت مستقل و بدون دخالت انسان عمل کرده و چالزنی را به صورت دقیق و با سرعت مناسب اجرا نماید. این دستگاه ها قادر هستند بسیار سریعتر از نمونه های سنتی و به صورت شبانه روزی عملیات را انجام دهند.

سیستم های حمل و نقل خودران

سیستم حمل و نقل در معادن یکی از سیستم های بزرگ مقیاس در صنایع محسوب می شود و وظیفه انتقال مواد استخراجی اعم از ماده معدنی و باطله را از معدن به عهده دارد. سیستم های حمل و نقل خودران شامل کامیون های بدون راننده است که با استفاده از حسگرها، فناوری GPS و سایر فناوری های پیشرفته در مسیرهای مشخص حرکت کرده و انتقال مواد را انجام می دهند. شرکت های پیشرو در این زمینه، در سال های اخیر ماشین آلات مختلفی را در این راستا معرفی کرده اند و با همکاری شرکت های بین المللی معدنکاری، به پیشرفت های قابل توجهی در این زمینه دست یافته اند.

لودرهای خودکار

لودرهای خودکار مجهز به حسگر ها و نرم افزار هایی هستند که به آنها اجازه می دهد به صورت مستقل و دقیق برای بارگیری و حمل مواد معدنی مختلف فلزی، غیرفلزی و سنگ ساختمانی عملیات خود را انجام دهند. مشخص است که این لودرها نسبت به لودرهای سنتی از سرعت و کارایی بالاتری برخوردار بوده و نیازمند دسترسی های کمتری هستند.

هواپیماهای بدون سرنشین

هواپیماهای بدون سرنشین یا همان پهپادها در سال های اخیر به صورت فزاینده ای در معدنکاری به کار گرفته شده اند. عمده فعالیت این دسته از تجهیزات خودکار، عملیات برداشت های مورد نیاز در اکتشاف، نقشه برداری و نظارت عملیات بوده است. پهپادهای نقشه برداری می توانند تصاویر با وضوح بالا از محل مورد نظر تهیه کرده و داده های دقیقی از اندازه، شکل و محل مواد معدنی ارائه دهد. همچنین برای نظارت بر عملیات استخراج نیز دارای کاربرد ویژه ای بوده و زمان و هزینه های مرتبط با روش های سنتی را کاهش می دهد.

مزایای اتوماسیون و رباتیک در معدنکاری

فناوری اتوماسیون و رباتیک بر اساس آنچه که گفته شد، همراه با مزایایی است که توسعه آن را برای صنعت معدنکاری ضروری کرده است. این مزایا به شرح زیر است:

بهبود ایمنی

بهبود ایمنی یکی از مهمترین مزیت های اتوماسیون و رباتیک است. عملیات معدنکاری در مکان های با درجه ریسک و خطر بالا و با دسترسی دشوار را می توان با استفاده از تجهیزات خودکار اجرایی کرد که باعث کاهش آسیب های انسانی و حوادث مرگبار می شود. علاوه بر این، اتوماسیون قادر است تعداد خطاهای انسانی در حین عملیات را کاهش داده و در نتیجه عملیات ایمن تر را به دنبال داشته باشد.

افزایش بهره وری

اتوماسیون و فناوری رباتیک می تواند از طریق عملیات مستمر و مداوم تجهیزات خودکار و کاهش توقف های عملیاتی، بهره وری عملیات معدنکاری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. همچنین اتوماسیون با شناسایی خطاها در زمان واقعی و تصحیح به موقع آن، نیاز به دخالت انسان را کاهش داده و عملیات را تسریع کند.

کاهش هزینه نیروی انسانی

صنعت معدنکاری یکی از صنایعی است که نیروی انسانی در آن نقش به سزایی ایفا می کرده است. از این رو، اتوماسیون و رباتیک باعث کاهش نیروی انسانی و بالطبع، کاهش هزینه های نیروی انسانی شده است. از آنجایی که حضور نیروی انسانی در شرایط دشوار معدنکاری با محدودیت ها و هزینه های مضاعف همراه است، تجهیزات خودکار علاوه بر کاهش و حذف این هزینه ها، موجب کاهش هزینه های مربوط به سختی کار و برنامه های آموزشی را نیز شده است.

بهبود دقت و صحت عملیات

افزایش دقت و صحت عملیات معدنکاری، یکی دیگر از مزایای به کارگیری اتوماسیون و رباتیک در صنعت معدن است. وجود حسگرها و نرم افزارهای خاص باعث می شود که عملیات با دقت و صحت بالایی انجام شده و در نتیجه با کاهش نرخ خطای مرسوم و مرتبط با ماشین آلات، صرفه جویی قابل توجه در هزینه و بهبود سودآوری را به دنبال می آورد.