เทคโนโลยี AI ในอุตสหกรรมเหมืองแร่ เริ่มมีการพัฒนาและนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อการลดต้นทุน และลดความเสี่ยงในชีวิตและทรัพยากร พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพในการสำรวจและผลิต เหมืองแร่เป็นอุตสาหกรรมพื้นฐานที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาโลกมนุษย์ เป็นต้นกำเนิดพลังงาน และวัตถุดิบ ของทุกอุตสาหกรรม มันจึงมีความสำคัญเป็นอย่างมาก การสามารถลดต้นทุนหรือเพิ่มประสิทธิภาพในอุตสาหกรรมนี้ได้ มันจะส่งผลในการลดต้นทุนในอุตสาหกรรมอื่นที่เกี่ยวข้องได้ตามมาด้วย เทคโนโลยี AI สามารถตอบโจทย์ตรงนั้นได้ ดังนั้นบริษัทเหมืองแร่ขนาดใหญ่ของโลกจึงได้ริเริ่มนำมาประยุกต์ใช้กันอย่างจริงจัง ตั้งแต่ต้นทางไปจนถึงปลายทางของอุตสาหกรรม
เทคโนโลยี AI สำหรับการสำรวจแร่
อุตสาหกรรมเหมืองแร่ จะต้องเริ่มด้วยการสำรวจเสมอ ซึ่งการสำรวจเป็นการเก็บข้อมูลในหลายๆด้านเพื่อประเมิน และทำนาย การมีอยู่ ทั้งปริมาณและคุณภาพของแหล่งแร่ การสำรวจที่ให้ได้ความถูกต้องแม่นยำ มีความจำเป็นที่จะต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก และหลากหลายวิธีการที่จะได้มา และข้อมูลนั้นมักมีความปนเปื้อนคือมีข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องเข้ามาอยู่เสมอ มีการแปรปรวน มีความไม่แน่นอน ทำให้ผลสำรวจมีความคลาดเคลื่อน และไม่มีประสิทธิภาพ
บริษัทสำรวจแร่สัญชาติแคนาดา GoldSpot Discovery Inc ได้นำเทคโนโลยี AI และการเรียนรู้ของเครื่องจักร เข้ามาช่วยในการสำรวจ ในการสำรวจแร่นั้นมันมีความเป็นทั้งศิลปะและวิทยาศาสตร์รวมกันโดยเป็นศิลปะมากกว่า GoldSpot Discovery มีความมุ่งมั่นที่จะเปลี่ยนมันให้เป็นวิทยาศาสตร์ทั้งหมด จึงได้นำเอาเทคโนโลยีการเรียนของเครื่องจักรมาใช้ในการจัดการข้อมูลทางธรณีวิทยาทั้งหมดที่พวกเขามีอยู่ โดยเขาบอกว่าเขาสามารถทำนายแหล่งแร่ทองทำที่มีอยู่ในเขตแร่ Abitibi gold belt ได้ถึง 86 % โดยใช้ข้อมูลทางธรณีวิทยา และข้อมูลแร่วิทยา ที่เขามีอยู่เพียง 4 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่เท่านั้น โดยเขาประกาศว่าจะทำการทดสอบเทคโนโลยี AI ครั้งนี้ โดยเริ่มที่ เหมือง Jerritt Canyon ในเวลาอันใกล้นี้
เหมือง Jerritt Canyon ได้ประกาศว่าพวกเขาได้ใช้เทคโนโลยี AI ของ GoldSpot Discovery Inc ในการวิเคราะห์ข้อมูลทางธรณีวิทยาที่พวกเขามีอยู่ สำหรับการประเมินแหล่งศักยภาพในพื้นที่ที่ยังว่าง อยู่ในเขตสัมปทานทองคำของเขา เพื่อกำหนดโซนเป้าหมายในการเจาะสำรวจเพื่อทำการพิสูจน์ เขาวางแผนว่าจะเจาะพิสูจน์ให้ได้เร็วที่สุด
GoldCrop บริษัทเหมืองแร่ยักษ์ใหญ่ เป็นอีกบริษัทหนึ่งที่นำเทคโนโลยี AI เข้ามาใช้ โดยการร่วมมือกับ IBM Watson ในช่วงต้นปี 2018 ได้ใช้เทคโนโลยี AI ของ IBM ในการรวบรวมข้อมูลและประเมินผลโดยอาศัยข้อมูลทางธรณีวิทยาทั้งหมดที่พวกเขามี โดยเริ่มที่ในบริเวณพื้นที่เหมือง Red Lake ใน Ontario ในเหมืองนี้พื้นที่ขุดแร่คุณาพสูงกำลังจะหมดไปในปี 2020 พวกเขาหวังว่า Watson จะช่วยให้เขาค้นพบพื้นที่ศักยภาพใหม่ในเวลาอันเร็ว
ในปัจจุบันนี้มันเร็วเกินไปที่จะบอกว่าเทคโนโลยี AI ประสบความสำเร็จหรือไม่ในการช่วยสำรวจแหล่งทองคำ แต่ IBM บอกว่าพวกเขาได้ใช้มันในอุตสาหกรรมน้ำมันและแก๊สประสบผลสำเร็จมาหลายปีแล้ว
เทคโนโลยี AI สำหรับปฏิบัติการเหมืองแร่
การทำเหมืองหรือปฏิบัติการเหมืองเป็นจุดที่ใช้ เทคโนโลยี AI ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ได้ถูกจุดที่สุด การใช้ AI ช่วยทำเหมืองแร่ก็เหมือนกับในโรงงานอุตสาหกรรม คือมีการทำงานอัตโนมัติ มีการใช้เซ็นเซอร์ต่างๆในการตรวจวัด โดยการเหมืองแร่นั้นก็จะประกอบไปด้วยกิจกรรม การระเบิด การขุดขน และขั้นตอนการแต่งหรือถลุงแร่ การสต๊อกแร่ การขนส่งแร่ไปขาย เป็นต้น ซึ่งเทคโยโลยี AI สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานและลดคราใช้จ่ายในงานต่างๆได้ ดังตัวอย่างการใช้ AI ที่ประสบความสำเร็จดังนี้
รถบรรทุกวอลโว่ไร้คนขับ ในเหมืองของบริษัท Rio Tinto
เหมืองแร่เป็นการทำอุตสาหกรรมหนัก ซึ่งเป็นที่เหมาะสมอย่างยิ่งที่จะใช้ เทคโนโลยี AI พวกรถขับด้วยตัวเอง เพราะเครื่องจักรหนักหรือรถบรรทุกขนาดใหญ่ในเหมืองแร่ มักเคลื่อนไหวอย่างช้าๆและไปในทิศทางที่แน่นอน ไม่มีการจราจรอื่นๆมารบกวน ทำให้สามารถเขียนโปรแกรมในการบังคับได้ง่าย ไม่เหมือนรถยนต์ไร้คนขับที่ใช้ในเมืองซึ่งมักมีเหตุปัจจัยอื่นทางด้านการจราจรมาเป็นอุปสรรค นี่เองเป็นสาเหตุที่มีรถบรรทุกไร้คนขับถูกใช้ในเหมืองแร่มาหลายปีแล้ว
บริษัทเหมืองแร่ชั้นนำขนาดใหญ่ Rio Tinto เป็นผู้นำในการใช้เทคโนโลยีนี้ และขยายจำนวนการใช้รถบรรทุกไร้คนขับไปเรื่อยๆอย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลาหลายปี ปัจจุบันพวกเขาใช้รถบรรทุกไร้คนขับ 76 คันในการทำเหมืองที่ประเทศออสเตรเลีย โดยมีโคมัตสึของญี่ปุ่นเป็นผู้ผลิตรถบรรทุกให้ และสามารถคุมระยะไกลโดยโอเปอร์เรเตอร์ที่อยู่ที่เมืองเพิร์ธ
จากการรายงานผลการใช้งานทำให้ปลอดภัยและประหยัดขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งทำงานได้มากกว่าใช้มนุษย์เป็นคนขับ มันไม่ต้องมีการเปลี่ยนกะ ไม่มีการพักเบรคดื่มกาแฟ เข้าห้องน้ำ ไม่เรียกร้องโอที และสามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง
Rio Tinto ไม่ได้เป็นบริษัทเดียวที่ใช้ เทคโนโลยี AI ในการควบคุมรถบรรทุกไร้คนขับในการทำเหมืองแร่ เมื่อเดือนกรกฎาคมปีที่แล้วหลังทำการทดสอบมาแล้วกว่าปี บริษัท BHP ได้ประกาศว่าเหมือง Jimblebar จะเป็นไปใช้รถบรรทุกไร้คนขับอย่างสมบูรณ์แบบทั้งหมด 50 คัน โดยเป็นยี่ห้อ Caterpillar รุ่น 793F
เมื่อต้นปี 2018 Volvo ก็ได้ประกาศว่าพวกเขาได้ทดสอบ ระบบรถบรรทุกอัตโนมัตสมบูรณ์แบบ ในเหมืองใต้ดิน Kristineberg นี่เป็นอีกก้าวหนึ่งของเทคโนโลยี ซึ่งรถบรรทุกนี้จะไม่ใช้ระบบ GPS นำทางเหมือนรถบรรทุกที่วิ่งบนผิวดิน แต่ในระบบนำทางที่สามารถวิ่งบนทางแคบๆในอุโมงค์ได้ ข่าวไม่ได้แจ้งว่าใช้เทคโนโลยีแบบใด
การเจาะระเบิด การตัก และรถไฟขนส่ง แบบอัตโนมัติ
บริษัทเหมืองแร่เหล่านี้ไม่ได้หยุดพัฒนาแค่เฉพาะรถบรรทุกไร้คนขับเท่านั้นเขาพยายามที่จะทำให้ทั้งเหมืองเป็นระบบอัตโนมัติ อิสระไร้คนควบคุมอีกด้วย Rio Tinto ยังได้พัฒนาและใช้ระบบการขุดเจาะระเบิดแบบอัตโนมัติมาหลายปีแล้ว การเจาะระเบิดของพวกเขาสามารถควบคุมจากระยะไกลและทำการควบคุมการขุดเจาะได้หลายแท่นขุดอีกด้วย ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้อีก 10 เปอร์เซ็นต์ พวกเขายังใช้รถตักแบบอัตโนมัติด้วย ในอนาคตอันใกล้นี้พวกเขามีแผนการว่าจะใช้รถไฟขับขนส่งแร่แบบเคลื่อนอัตโนมัติเป็นครั้งแรกของโลกด้วย
เทคโนโลยี AI ในการคัดแยกแร่
การทำเหมืองแร่ในสมัยนี้มีแนวโน้มว่าเราต้องกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ดิน และหิน ออกมากกว่าเดิมเพราะว่า แร่ที่มีคุณภาพสูงที่มีสิ่งเจือปนน้อยเริ่มหายากเข้าทุกที ดังนั้นการแยกแร่ออกจากสิ่งเจือปนนับวันจะมีค่าใช้จ่ายสูงมากขึ้น และยากมากขึ้น
และนอกจากนี้บริษัทเหมืองแร่ยังคงประสบปัญหาด้านต้นทุนในการขนย้ายสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกจากเหมืองแร่ เทคโนโลยี AI จึงเข้ามาเรียนรู้เพื่อปรับปรุงการทำงานและประสิทธิภาพในคัดแยกแร่ให้ดีที่สุดและประหยัดต้นทุนที่สุด
TOMRA ได้พัฒนาเครื่องแยกแร่ที่ชาญฉลาดขึ้นมา ซึ่งใช้แยกด้วย สี, X-ray และเซนเซอร์แสงอินฟาเรด เข้ามาช่วยในการตรวจและทำการแยกแร่ออกจากเศษดินและหินโดยอาศัยการเคลื่อนผ่านของวัสดุแร่ผ่านเซ็นเฌซอร์เหล่านั้น มันสามารถแยกแร่ได้เกือบทุกชนิด แม้กระทั่งแยกเพชรก็ยังได้ มันตั้งค่าได้ตามแต่ละบริษัทเหมืองแร่ใดต้องการ
จากการใช้งานจริงของบรฺษัท Boliden mining ปรากฎว่าช่วยลดสิ่งเจือปนที่ต้องกำจัดทิ้งออกไปตั้ง 12 เปอร์เซ็นต๋ ซึ่งมันหมายความว่าช่วยลดเชื้อเพลิง ลดพลังงาน ลดการใช้งานของการขนย้ายสิ่งเจือปนไปได้มากเลยทีเดียว
ที่สุดยอดที่สุดของเครื่องมือแยกแร่ TOMRA ที่ได้ทำมาก็คือ ได้แยกเพชรขนาด 224 กะรัต จากเหมือง LULO ในแองโกลา เพชรเม็ดนั้นมีราคามากกว่าราคาของระบบแยกแร่ TOMRA ขนาดใหญ่ทั้งหมด
เทคโนโลยี AI สำหรับการตรวจเช็คเครื่องจักร
เครื่องจักรในสมัยปัจจุบันนี้เกือบทั้งหมดได้รับการติดตั้งเซนเซอร์เพื่อตรวจวัดประสิทธิภาพในการทำงานของตัวเครื่องจักรเอง เช่น เซนเซอร์วัดรอบ วัดอุณหภูมิ วัดชั่วโมงทำงาน วัดของเหลว วัดการสึกหรอเป็นต้น ซึ่งเซนเซอร์หลายร้อยตัวเหล่านี้ล้วนเก็บและส่งข้อมูลให้ผู้ปฏิบัติงานประมวลผล เพื่อช่วยในการวางแผนซ่อมบำรุง ซ่อมแซม เปลี่ยนอะไหล่ เพื่อลด downtime อันจะส่งผลให้เสียโอกาสในการทำกำไรของเหมืองแร่
บริษัทอย่าง GE และ PETRA ได้เสนอ เทคโนโลยี AI เข้ามาช่วยประมวลผลเครื่องจักรในงานเหมืองแร่ บริษัท PETRA ได้กล่าวว่าพวกเขาได้ใช้่กับเหมือง Newcrest และได้ช่วยลดการ Overload ของเครื่องบดแร่แบบกึ่งอัตโนมัติลงได้อย่างมีนัยสำคัญ การ Overload ของเครื่องบดแร่นี้ปกติก็จะส่งผลให้เกิดการหยุดทำงานของโรงบดอันเป็นการสูญเสียรายได้ของเหมืองอย่างมาก
เทคโนโลยี AI ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ สรุปได้ว่า
อุตสาหกรรมเหมืองแร่เป็นอุตสาหกรรมที่มีความจำเป็นต่อการพัฒนา และมีการแข่งขันกันสูง มีต้นทุนสูง ดังนั้นใครมีการเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนการผลิตได้ก็จะได้เปรียบผู้แข่งขันรายอื่น การนำ เทคโนโลยี AI มาใช้ในอุตสาหกรรมนี้ แม้จะเพียงเป็นแค่เริ่มแรกแต่ก็ได้พัฒนาไปมาก โดยเฉพาะเรื่องการขุดขนแร่ มีการใช้ได้อย่่างมีประสิทธิภาพโดยบริษัท Rio Tinto ยักษ์ใหญ๋ในด้านอุตสาหกรรมเหมืองแร่ แต่ในงานการสำรวจยังไม่มองเห็นเป็นที่ประจักษ์ว่ามีความสำเร็จเพียงใด ซึ่งอาจจะต้องมีการพัฒนา และปรับปรุงอัลกอริทึมต่างๆอีกมากเพื่อให้เกิดประโยชน์และประยุกต์ใช้ให้ได้ผลในอนาคตต่อไป
