Cơ hội cho tự động hóa
Khi chúng ta nghĩ như vậy về tương lai của ngành khai thác mỏ, có rất nhiều ví dụ.
Những tài sản lớn – chẳng hạn như những tài sản được tìm thấy trên các khu mỏ – cần được kiểm tra, bảo trì và sửa chữa liên tục. Công việc này hầu như chỉ được thực hiện bởi con người và đối với ngành công nghiệp lớn, điều này có nghĩa là toàn bộ những cân nhắc cần phải được đưa vào thiết kế tài sản.
Các bộ phận quan trọng cần phải tiếp cận được không chỉ để kiểm tra mà còn được thiết kế sao cho người vận hành có thể sửa chữa chúng một cách an toàn. Cầu thang, lan can, lồng an toàn và khu vực hạn chế sẽ tăng thêm độ phức tạp cho hoạt động mà sẽ không cần thiết nếu hoạt động hoàn toàn tự động. Hơn nữa, nhiều hoạt động có khu vực loại trừ an toàn lớn đến mức chúng phải được dừng hoàn toàn và cách ly để tạo điều kiện thuận lợi cho người vận hành kiểm tra trực quan.
Đối với một mỏ có quy mô như những mỏ ở Pilbara, việc ngừng hoạt động này có thể nhanh chóng gây ra hàng triệu đô la do mất thời gian sản xuất và sự kém hiệu quả ở cả thượng nguồn và hạ nguồn.
Có cơ hội to lớn để các cơ sở và tài sản xử lý mỏ trong tương lai được thiết kế không có những hạn chế về an toàn này; nơi các nền tảng vận hành và bảo trì bằng robot được đồng thiết kế để tạo ra một hệ thống hoàn toàn tự động, hiệu quả hơn.
Một trung tâm robot mới
ACFR đang dẫn đầu việc phát triển công nghệ mới này với sự hợp tác của hơn chục đối tác trong ngành, Đại học Công nghệ Queensland (QUT) và Đại học Quốc gia Australia (ANU) thông qua Trung tâm Quản lý Tài sản và Kiểm tra Robot Australia (ARIAM) mới được thành lập. ARIAM được tạo ra để giải quyết vấn đề cơ sở hạ tầng' sắp xảy ra sau chiến tranh. Khi các tài sản lớn sắp hết tuổi thọ, ngày càng rõ ràng là sự phát triển của các hệ thống robot và thông minh mới sẽ rất cần thiết cho việc quản lý chúng, hiện tại và trong tương lai.
Điều này cũng đúng đối với lĩnh vực tài nguyên, nơi các mỏ hoạt động trong khoảng thời gian hàng thập kỷ, đòi hỏi phải kiểm tra và bảo trì liên tục, như đã thảo luận ở trên. Các đối tác của ARIAM như Nexxis, Abyss Solutions, Emesent và các công ty tài nguyên đối tác đang nỗ lực phát triển các hệ thống robot mới để quản lý tài sản giúp con người tránh khỏi nguy hiểm, cung cấp dữ liệu kiểm tra thường xuyên và đáng tin cậy hơn trong quy trình.
Tối ưu hoá trong khai thác mỏ
Một lĩnh vực mà ARIAM đang tập trung vào nơi chúng tôi nhận thấy tiềm năng đổi mới to lớn là tối ưu hóa 'toàn bộ hoạt động' và ra quyết định cho các ngành công nghiệp lớn, năng động như sản xuất, xây dựng, đóng tàu, vận tải và lĩnh vực tài nguyên, cùng một số ngành khác.
Các mỏ như những mỏ được tìm thấy ở Pilbara và chuỗi cung ứng hạ nguồn của chúng có quy mô và độ phức tạp lớn đến mức con người không thể đưa ra quyết định dựa trên tất cả các khía cạnh của hoạt động để mang lại hiệu quả sản xuất và sử dụng tài nguyên.
Hoạt động khai thác thường được phân đoạn hoặc 'silo', mỗi hoạt động có mức độ ưu tiên riêng. Tất nhiên, mặc dù các phân khúc phối hợp với nhau để đạt được mục tiêu chính nhưng nếu không có đánh giá toàn diện theo thời gian thực về toàn bộ hoạt động và trạng thái của từng phân khúc trong chuỗi giá trị thì không thể xác định một cách hiệu quả các ưu tiên hoạt động ở cấp độ chi tiết ở bất kỳ thời điểm nào.. Ví dụ, mục tiêu của hoạt động vận chuyển tại một khu vực là đưa quặng ra khỏi mỏ càng nhanh càng tốt. Nhưng nếu cấp độ thấp hơn mong đợi thì chất này sẽ cần được trộn với vật liệu khác. Giải pháp 'cục bộ' sẽ là di chuyển máy xúc để điều chỉnh hỗn hợp, với chi phí năng suất trong ca này. Nhưng sẽ hiệu quả hơn nếu dự trữ trong một hoạt động vận chuyển khác có cấp độ cao hơn, ở nơi khác trong mạng lưới mỏ hoặc tại điểm bán hàng thông qua các điều kiện để giảm giá.
Có thể dễ dàng nhận thấy sự kém hiệu quả có thể xuất hiện ở hạ lưu, làm tăng chi phí cơ hội ở mỗi bước như thế nào. Giải pháp tối ưu toàn cầu chỉ có thể được xác định nếu toàn bộ chuỗi giá trị được theo dõi và mô hình hóa tốt, đồng thời phát triển các công cụ ra quyết định phức tạp để phân tích tình hình và phạm vi hành động tiềm năng. Robot là điều cần thiết để đạt được tầm nhìn này như một phương tiện thu thập dữ liệu chất lượng cao, liên tục mà các hệ thống này yêu cầu.
Thúc đẩy để đáp ứng net zero
Tối ưu hóa sẽ ngày càng trở nên quan trọng khi chúng ta chuyển sang lĩnh vực tài nguyên đã khử cacbon.
Rio Tinto, BHP, Fortescue và nhiều công ty tài nguyên lớn khác đã cam kết đạt mức ròng bằng 0 vào năm 2050. Tầm quan trọng của những cam kết này có lẽ đã bị đánh giá thấp, không chỉ vì lĩnh vực tài nguyên chịu trách nhiệm cho một tỷ lệ lớn khí thải toàn cầu mà còn bởi vì quy mô và độ phức tạp của quá trình chuyển đổi như vậy thường bị đánh giá thấp.
Tối ưu hóa sẽ rất quan trọng; trước hết là vì nó sẽ giảm mức tiêu thụ năng lượng bằng cách giảm thiểu chất thải, nhưng quan trọng hơn nữa là vì việc tối ưu hóa sẽ hỗ trợ các quyết định thiết kế và vận hành của các mỏ trong tương lai được cung cấp bởi một ma trận năng lượng hoàn toàn khác.
Thiết kế và vận hành hiện tại hoàn toàn dựa trên sự sẵn có của năng lượng có thể triển khai nhanh chóng được sản xuất bởi nhiên liệu hóa thạch, những giả định về sự sẵn có của nguồn điện trên bảng tên không đổi sẽ không phải lúc nào cũng đúng với nguồn cung cấp năng lượng tái tạo.
Vậy một mỏ chạy bằng năng lượng tái tạo trông như thế nào và nó hoạt động như thế nào? Liệu các hoạt động có thể được mở rộng theo mùa, hàng ngày hay thậm chí theo quy mô từ giờ đến mili giây để giảm thiểu chi phí lưu trữ năng lượng hay cơ sở hạ tầng sản xuất và truyền tải sẽ quyết định lịch trình? Quy mô cơ sở hạ tầng năng lượng cần thiết sẽ được xây dựng như thế nào chỉ trong vài năm nữa?
Tối ưu hóa được hoàn hảo để giúp ngành đưa ra những quyết định khi hệ thống phức tạp và mơ hồ. Ngoài ra, tự động hóa sẽ là một lợi thế cạnh tranh rất lớn cho việc thiết kế, xây dựng, bảo trì và tái chế vật liệu của ma trận năng lượng tái tạo. Vì lý do này, việc chuyển đổi lĩnh vực tài nguyên sang số 0 có thể là cơ hội lớn nhất cho đổi mới robot, tự động hóa và AI.
Nhiều cơ hội được đề cập cho đến nay sẽ yêu cầu các bước bổ sung như một phần của các cam kết và suy nghĩ lập kế hoạch dài hạn, và các bước bổ sung này không kém phần thú vị hoặc quan trọng.
Ưu tiên thu thập dữ liệu
Một bước quan trọng như vậy trong sứ mệnh ARIAM là nhấn mạnh giá trị và nhu cầu thu thập và chia sẻ dữ liệu rộng hơn, toàn diện hơn khi xử lý các tài sản và hoạt động phức tạp. Điều này đặc biệt liên quan đến hoạt động khai thác mỏ và cần thiết cho việc phát triển các mỏ trong tương lai. Chúng tôi không thể tối ưu hóa những gì chúng tôi không thể lập mô hình và việc lập mô hình phụ thuộc vào dữ liệu chất lượng cao.
Các công ty tài nguyên là một trong những công ty lớn nhất trong nước và đối với một số người, trên thế giới. Nhưng khi chúng ta so sánh hoạt động thu thập và sử dụng dữ liệu với các công ty công nghệ lớn nhất thế giới như Amazon, Meta, Apple, Google, Microsoft và các công ty khác, sự chênh lệch trở nên rõ ràng. Mặc dù đây là một ví dụ cực đoan giữa các hoạt động kinh doanh rất khác nhau nhưng sự so sánh này vẫn có giá trị như nhau.
Các công ty này nổi tiếng về lượng dữ liệu họ thu thập, cách họ đánh giá dữ liệu và sử dụng dữ liệu một cách chiến lược. Nguyên tắc chung là thu thập càng nhiều dữ liệu càng tốt, biết rằng giá trị của nó sẽ trở nên rõ ràng khi các phân tích và sản phẩm mới được phát triển. Chính tư duy này đã cho phép Apple phát triển chuỗi cung ứng 'đúng lúc' tinh vi và hiệu quả nhất trên thế giới, nơi các linh kiện từ nhiều nhà sản xuất, hoặc iPhone hoặc máy tính xách tay tiếp theo, đứng yên không quá vài giờ. ở bất kỳ giai đoạn nào trong chuỗi cung ứng cho đến thời điểm nó đến tay khách hàng.
Khi chúng ta nghĩ về các công ty khai thác tài nguyên qua lăng kính này, chúng không hoàn toàn khác biệt – hoạt động lớn, phức tạp, với các ưu tiên và mục tiêu cạnh tranh liên tục trên quy mô toàn cầu. Điều này đặc biệt đúng với khoảng thời gian hoạt động của mỏ, được tính bằng thập kỷ. Không có lý do gì mà ngành tài nguyên không thể hoạt động ngang hàng với những gã khổng lồ công nghệ này, nhưng để đạt được điều này, ngành cần phải nắm bắt và coi trọng việc thu thập dữ liệu giống như cách mà ngành công nghệ đã làm. Tại ARIAM, chúng tôi tin tưởng mạnh mẽ rằng robot sẽ là trọng tâm để đạt được điều này vì chúng là trung gian giữa thế giới kỹ thuật số và vật lý, đồng thời thu thập dữ liệu để xây dựng bản sao kỹ thuật số trong môi trường của chúng và sử dụng những hiểu biết sâu sắc thu được từ dữ liệu này để hành động trong thế giới thực.
Đây là thời điểm thú vị cho robot, tự động hóa và trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực tài nguyên. Lĩnh vực này đã thành công với việc áp dụng công nghệ này, đến mức người ta có thể tha thứ khi nghĩ rằng đó là 'sứ mệnh đã hoàn thành'.
Trên thực tế, những gì đã đạt được là một nền tảng vững chắc để từ đó có thể phát triển các mỏ trong tương lai và tất cả công nghệ mới đi kèm và đó là điều mà ngành công nghiệp có thể thực sự hào hứng.
Theo Mining