فناوری دوقلوی دیجیتال در معادن

فناوری دوقلوی دیجیتال نشان دهنده یک پیشرفت تحول‌آفرین در صنایع مختلف، از جمله معدن و صنایع وابسته است. این نوشتار شامل تعریف، کاربردها، مزایا، چالش‌ها و مسیرهای آینده فناوری دوقلوی دیجیتال در حوزه معدن و صنایع وابسته است. در این مقاله سعی شده است یافته‌های پژوهش های اخیر را مورد بررسی قرار گرفته و درک جامعی از چگونگی ارتقای کارایی عملیاتی، ایمنی و تصمیم‌گیری در عملیات معدنی توسط دوقلوهای دیجیتال ارائه شود.

اگر در ابتدای امر به دنبال تعریفی از دوقلوی دیجیتال باشیم، مفهوم "دوقلوی دیجیتال" به عنوان یک نمایش مجازی از یک موجودیت یا سیستم فیزیکی تعریف می شود که قادر است رفتار و عملکرد آن راشبیه سازی کرده، داده ها را تحلیل و نسبت به بهینه سازی آن اقدام نماید. قابلیت های بالای دوقلوی دیجیتال در ایجاد نوآوری و افزایش بهره وری باعث شده است که فعالان معدن و صنایع وابسته نیز از آن غافل نشده و به دنبال به کارگیری و استفاده از مزایای آن در این حوزه باشند. از آنجایی که سایر نوآوری ها و فناوری های اجرا شده در معادن موجب ایجاد داده های متعدد و پایگاه داده های عظیم شده است، عملیات معدنی دچار پیچیدگی های فنی شده و داده ها نقش به سزایی در این فرایند ایفا می کنند. در این شرایط، فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند موجب یکپارچه سازی داده ها شده و در نتیجه مدیریت بهتر منابع، تجهیزات و فرایندها را تسهیل کند.

"دوقلوی دیجیتال" به عنوان یک نمای دیجیتال پویا از یک دارایی فیزیکی، فرآیند یا سیستم در طول چرخه عمر آن تعریف می‌شود. این فناوری داده‌های واقعی را از حسگرها (سنسورها) و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) دریافت و ادغام می‌کند تا مدلی از دنیای فیزیکی ایجاد کند که به صورت پیوسته به روز می شود. در معدن و صنایع وابسته، دوقلوی دیجیتال می‌تواند نمایانگر همه چیز از قطعات تکی تجهیزات و ماشین آلات تا کل عملیات معدنکاری باشد و امکان نگهداری پیش‌بینی‌شده، نظارت بر عملکرد و شبیه‌سازی سناریوهای عملیاتی مختلف را فراهم سازد.


کاربردهای فناوری دوقلوی دیجیتال در بخش های مختلف معدن و صنایع وابسته:

مدیریت دارایی‌ها: بهبود نظارت و مدیریت تجهیزات و ماشین آلات معدنی یکی از کاربردهای قابل توجه دوقلوهای دیجیتال است که می تواند افزایش زمان کارکرد و کاهش هزینه‌های نگهداری را از طریق تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده به دنبال داشته باشد.
بهینه‌سازی فرآیندها: با استفاده از قابلیت‌های شبیه‌سازی، امکان بررسی استراتژی‌های عملیاتی مختلف فراهم می شود و طی آن بهینه سازی فرآیندهایی مانند استخراج و حمل‌ونقل مواد معدنی در دسترس خواهد بود.
ایمنی، بهداشت و محیط زیست: با شبیه‌سازی خطرات احتمالی و تغییرات عملیاتی، دوقلوهای دیجیتال می‌توانند پروتکل‌های ایمنی را ارتقا داده و بینش‌هایی در زمینه مدیریت ریسک و پاسخ به شرایط اضطراری ارائه کنند.
برنامه‌ریزی معدن: دوقلوهای دیجیتال می‌توانند در طراحی و برنامه‌ریزی عملیات معدنی کمک کنند و امکان تحلیل سناریوها و انجام تنظیمات بر اساس داده‌های به‌روز را فراهم کنند.