Mặc dù tiến độ còn chậm, nhưng tự động hóa khai thác đã là một xu hướng lâu dài trong ngành công nghiệp khai thác. Những người ủng hộ lập luận rằng tự động hóa các phương tiện, RIGS và chế biến khoáng sản có thể tăng hiệu quả và năng suất, cải thiện độ an toàn và giảm chi phí tổng thể. Mặc dù những tuyên bố này không phải là sai sự thật, nhưng tự động hóa có thể đã không biến đổi ngành công nghiệp khai thác nhiều như những người ủng hộ nó hy vọng, vì nó vẫn là một ngành công nghiệp truyền thống tập trung vào các quy trình sử dụng nhiều lao động.
Nhưng các công ty khai thác, thường có ít quyền kiểm soát về mặt doanh thu trong hoạt động của họ, đang ngày càng nhận ra tầm quan trọng của tự động hóa khi các mỏ ngày càng đi sâu và có cấp độ thấp hơn. Sự không chắc chắn của nền kinh tế toàn cầu do cuộc khủng hoảng hàng hóa toàn cầu trong 2014-2015 và đại dịch COVID -19 gây ra phản ánh tính dễ bị tổn thương của ngành khai thác. Các bên tham gia nên quan tâm hơn đến tự động hóa để kiểm soát tốt hơn ba chi phí chính là tiền lương, tiêu thụ năng lượng và nguyên vật liệu, đồng thời nâng cao năng suất để đảm bảo nguồn cung.
Các nhà phân tích khai thác tại EY lưu ý rằng các công ty khai thác đã sử dụng các trung tâm tự động và vận hành từ xa trước năm 2020 hoạt động tốt hơn trong thời kỳ đại dịch. Các công ty rõ ràng sẽ không bỏ qua kết quả này; Tất cả các công ty khai thác có kế hoạch tăng cường đầu tư vào số hóa và tự động hóa, trong đó ưu tiên hàng đầu là tự động hóa quy trình bằng robot, theo một cuộc khảo sát gần đây của Ernst & Young. Trên thực tế, kỹ thuật số và đổi mới đã giảm từ vị trí số một vào năm 2018 xuống vị trí thứ bảy vào năm 2022 trong danh sách rủi ro của EY khi mức độ chấp nhận tăng lên, đặt ra câu hỏi liệu thời đại tự động hóa cuối cùng đã đến hay chưa.
Phát triển quy mô lớn
Các nhà lãnh đạo trong ngành áp dụng tự động hóa, được hỗ trợ bởi ngân sách chi tiêu vốn lớn, bao gồm Rio Tinto Group, Vale, BHP Billiton và Anglo American, đã đầu tư vào hệ thống tàu hỏa, xe tải và băng tải không người lái. Giờ đây, các công ty khai thác khác đang nhanh chóng tiến lên với kế hoạch tự động hóa việc khai thác và vận hành từ xa.
Công ty khai thác đồng thuộc sở hữu nhà nước của Chile, Chile National Copper, là một trường hợp điển hình. Công ty đã vận hành xe tải không người lái Komatsu 930E tại mỏ Gaby của mình từ năm 2008 và sẽ giới thiệu xe tải Toro TH663i của Sandvik Mine và Rock Solutions và máy nạo LH514 trong năm nay -- một phần trong đơn đặt hàng trị giá 43 triệu đô la từ công ty, Đối với một lượng lớn mở rộng mỏ đồng ngầm El Teniente ở Chile. National Copper của Chile cũng sẽ triển khai hệ thống Điều phối Hạm đội AutoMine của Sandvik, một hệ thống quản lý hoạt động từ xa sẽ chia sẻ các máy xúc và xe tải dưới lòng đất trong cùng một khu vực sản xuất tự động. Khi việc mở rộng hoàn thành vào năm 2023, mỏ sẽ sản xuất khoảng 500, 000 tấn đồng mỗi năm, trở thành một trong năm công ty khai thác đồng hàng đầu thế giới.
Từ năm 2023 đến năm 2027, Sandvik sẽ cung cấp thêm xe tải và máy nạo để đưa vào hệ thống của Hạm đội AutoMine. Trong khi đó, ngành công nghiệp Đồng quốc gia của Chile đang áp dụng tự động hóa cho các giàn khoan với RIGS đục lỗ tại các mỏ như Andina, Radomiro và Gaby, dự kiến sẽ hoàn thành vào giữa -2022.
Cải thiện quy trình làm việc thông qua tự động hóa
Ngành công nghiệp đồng quốc gia của Chile đang tự động hóa việc nâng cấp các tài sản khai thác khổng lồ của mình trong nỗ lực nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí khai thác các mỏ cũ và kéo dài tuổi thọ mỏ.
Với sự tích lũy liên tục về thời gian hoạt động của công nghệ không người lái, niềm tin đầu tư của các doanh nghiệp khai thác cũng ngày càng tăng. Caterpillar cho biết vào tháng 5 năm 2021 rằng các thẻ mỏ không người lái của họ đã tích lũy vận chuyển hơn 3 tỷ tấn quặng thông qua hệ thống điều phối của Cat MineStar Command. Technavio báo cáo rằng thị trường xe tải khai thác toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng ổn định 991,95 triệu USD (CAGR 4. 86 phần trăm) từ năm 2020 đến năm 2025.
Các công ty khai thác cũng đang chọn những cách rẻ hơn để nâng cấp các khu vực khai thác theo điều kiện địa phương. Vào cuối năm 2021, Tập đoàn Jiangtong của Trung Quốc đã ký một thỏa thuận với Tage Zhixing để chuyển đổi thẻ khai thác điện Komatsu vào hoạt động mà không cần sự biến đổi của con người. Tage cho biết loại thẻ cải tiến này sẽ có thể hoạt động song song với các máy có người lái khác của mỏ, chẳng hạn như xẻng điện Komatsu P&H 2300XPC và máy ủi Komatsu cho các hoạt động sản xuất.
BHP cũng đã công bố vào tháng Giêng một nâng cấp không người lái của mỏ quặng sắt Pilbara South 7,5% trị giá 3,6 tỷ đô la ở Tây Úc, với năm hoạt động không người lái được thực hiện theo từng giai đoạn. Dự án sẽ bắt đầu vào tháng 6 năm 2022 và dự kiến sẽ hoàn thành việc nâng cấp không người lái của 41 mỏ Komatsu 930E thẻ và khoảng 180 máy móc và thiết bị phụ trợ khai thác bao gồm máy xúc, máy ủi, máy xúc lật phía trước, vòi phun nước và phương tiện hiện trường vào tháng 9 năm 2023 cho toàn bộ đội thẻ mỏ.
Đồng thời, Rio Tinto đang nỗ lực để tự động hóa tất cả các khâu sản xuất tại mỏ sắt Gudai-Darri, cũng ở Pilbara, biến nó thành mỏ tiên tiến nhất trên thế giới. Ngoài đội tàu vận tải không người lái, mỏ dự kiến sẽ giới thiệu hệ thống phun nước và khoan tự động không người lái đầu tiên trên thế giới.
Thách thức về tự động hóa khai thác
Bất chấp sự gia tăng các dự án tự động hóa khai thác, việc đạt được tự động hóa vẫn còn nhiều thách thức, đặc biệt là vì nó vấp phải sự phản đối mạnh mẽ từ các công đoàn, vốn coi động thái này là mối đe dọa đối với việc làm. Việc chuyển đổi cũng đòi hỏi đầu tư đáng kể, lập kế hoạch và đào tạo nhân viên, đây là một thách thức mà các công ty khai thác lớn sẽ cần giải quyết.
Tuy nhiên, mỏ vàng dưới lòng đất Syama của Resolute Mining ở Mali đã đi ngược lại xu hướng đó và cung cấp kế hoạch chi tiết cho các công ty khai thác khác làm theo, với hoạt động hoàn toàn không người lái bao gồm tự động khoan, bốc dỡ, vận chuyển và điều hướng xe tải.
Những lời khuyên, hướng dẫn và tiêu chuẩn về cách thực hiện sự thay đổi lớn này đang xuất hiện để thông báo cho các công ty khai thác khi họ cố gắng nâng cấp. Ví dụ, Nhóm chỉ đạo khai thác toàn cầu (GMG) đã phát hành sách trắng có tiêu đề "An toàn hệ thống trong khai thác không người lái", nhằm mục đích đưa ra ý kiến chung về "cách tiếp cận an toàn hệ thống" cho các doanh nghiệp khai thác để triển khai và sử dụng các hệ thống khai thác không người lái.
Hiện tại, các mạng thế hệ tiếp theo như 5G, hỗ trợ kết nối tốc độ cao, sử dụng hàng triệu thiết bị trong một khu vực và khả năng triển khai mạng riêng an toàn ở mọi nơi, sẽ hỗ trợ hơn nữa việc triển khai các phương tiện không người lái trong các khu vực khai thác. Ngành công nghiệp đồng quốc gia của Chile đã thử nghiệm công nghệ 5G, nhưng vẫn cần giảm chi phí và cung cấp các trường hợp sử dụng vững chắc hơn cho công nghệ này.
Đây có thể là lý do tại sao, theo công ty giải pháp kỹ thuật số Axora trong báo cáo Dự báo đổi mới mới nhất của mình, những người chơi chính trong ngành khai thác cho rằng ngành công nghiệp này vẫn chưa hoàn toàn chấp nhận sự đổi mới cho đến nay. Tuy nhiên, họ tin rằng sự bùng phát COVID -19 có thể thay đổi quan điểm đó. Trong số 150 nhà lãnh đạo cấp cao trong ngành được khảo sát, 99% nói rằng nâng cấp công nghệ là cách duy nhất để đảm bảo sự tồn tại của tổ chức của họ.
Do sự không chắc chắn do đại dịch gây ra, ngành công nghiệp khai khoáng và kim loại cần cải thiện hiệu quả hoạt động trên toàn chuỗi giá trị đồng thời giảm chi tiêu, điều này chỉ có thể được giải quyết thông qua chuyển đổi kỹ thuật số. Khi quá trình chuyển đổi năng lượng xanh thúc đẩy nhu cầu đối với các tài nguyên như đồng, lithium và coban, số hóa có thể giúp các công ty tận dụng tối đa siêu xe đạp tiếp theo.
