بالنقر فوق “قبول جميع ملفات تعريف الارتباط”، فإنك توافق على تخزين ملفات تعريف الارتباط على جهازك لتحسين التنقل في الموقع وتحليل استخدام الموقع والمساعدة في جهودنا التسويقية. مزيد من المعلومات
إعدادات ملفات تعريف الارتباط
بالنقر فوق “قبول جميع ملفات تعريف الارتباط”، فإنك توافق على تخزين ملفات تعريف الارتباط على جهازك لتحسين التنقل في الموقع وتحليل استخدام الموقع والمساعدة في جهودنا التسويقية. مزيد من المعلومات
رؤية الكمبيوتر هي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي يمنح الآلات القدرة على رؤية وفهم محيطها، وتزداد حضورًا في التعدين. من المتوقع أن تحقق تقنيات رؤية الكمبيوتر للمؤسسات إيرادات عالمية قدرها 386 مليار دولار بحلول عام 2031. مع تزايد الطلب على الموارد، هناك حاجة إلى آلات ذكية وأنظمة لزيادة الإنتاجية في قطاع التعدين.
يلعب الذكاء الاصطناعي أيضًا دورًا في تعزيز السلامة حول المناجم من خلال أتمتة الوظائف التي تعتبر خطرة جدًا على العمال. في هذه المقالة، سوف نستكشف كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي و رؤية الكمبيوتر في صناعة التعدين. هيا بنا نبدأ!
فهم تكنولوجيا التعدين الذكية
تعود صناعة التعدين، وهي واحدة من أقدم القطاعات المعروفة، إلى العصور القديمة عندما كان الناس يستخرجون المعادن والفلزات للأدوات ومواد البناء والتجارة. على الرغم من تاريخها الطويل، إلا أن الصناعة الآن في نقطة تحول، وتحتاج إلى تكنولوجيا حديثة لمواكبة الطلب المتزايد على المواد الضرورية لاستهلاك الطاقة العالمي.
يساعد استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في نقل التعدين بعيدًا عن الطرق القديمة التي تعتمد على العمالة المكثفة إلى عمليات أكثر ذكاءً تعتمد على التكنولوجيا. نظرًا لأن التعدين يولد ثروة من البيانات، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يجعل العمليات أسرع وأكثر سلاسة وكفاءة.
يمكن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي في جميع مجالات سلسلة قيمة التعدين، من أنظمة رؤية الكمبيوتر في الشاحنات ذاتية القيادة إلى شركات التعدين التي تستخدم التعلم الآلي للتنبؤ بالطلب على المعادن المختلفة حسب السوق.
الشكل 1. أمثلة على كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي في جميع أنحاء سلسلة قيمة التعدين.
إليك نظرة فاحصة على بعض تقنيات الذكاء الاصطناعي الأخرى المستخدمة في التعدين:
الصيانة التنبؤية: يمكن استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات من معدات التعدين للتنبؤ بموعد الحاجة إلى الصيانة. يساعد ذلك على منع الأعطال غير المتوقعة وتقليل وقت التوقف عن العمل. كما يحافظ على سير العمليات بسلاسة ويقلل من خطر الحوادث الناجمة عن أعطال المعدات، مما يعزز سلامة الآلات والعاملين في المناجم.
التكنولوجيا القابلة للارتداء: يمكن للأجهزة القابلة للارتداء المدمجة مع الذكاء الاصطناعي مراقبة صحة وسلامة عمال المناجم. تراقب هذه الأجهزة معدل ضربات القلب ومستويات الإرهاق والتعرض للمواد الضارة. في حالة ظهور أي مخاوف تتعلق بالسلامة، يمكن لهذه الأجهزة تنبيه عمال المناجم والمشرفين بسرعة.
الرؤية الحاسوبية: يمكن استخدامها لمراقبة العمل وتقديم تحديثات في الوقت الفعلي. تساعد هذه الرؤى على تحسين الإنتاجية وجعل مواقع التعدين أكثر أمانًا.
تطبيقات الرؤية الحاسوبية في التعدين
بعد أن تعلمنا كيف يتم دمج الذكاء الاصطناعي في التعدين، دعنا نلقي نظرة فاحصة على بعض الطرق التي يمكن للرؤية الحاسوبية من خلالها تبسيط تطبيقات التعدين والمساعدة فيها. من خلال تحليل الصور و مقاطع الفيديو باستخدام نماذج الرؤية الحاسوبية مثل Ultralytics YOLO11، يمكننا استخلاص رؤى تساعد في تحسين عمليات التعدين المختلفة.
أتمتة التعدين المدفوعة بالرؤية الاصطناعية
يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية لفرز وتصنيف خامات المعادن. يساعد فرز وتصنيف الخامات على تقليل الكمية الإجمالية للمعادن المرسلة إلى دوائر الطحن، والتي يمكن أن تستهلك كمية كبيرة من الطاقة لتشغيلها. تعني الدرجة الأقل تركيزًا أقل للمعادن، ويتم النظر فقط في أعلى درجة من الخام لمزيد من المعالجة. تقليديًا، كان يتم ذلك عن طريق المراجعة اليدوية لعينات الخام، ويمكن أن يستمر لساعات أو حتى أيام.
يمكن لـ مهام الرؤية الحاسوبية مثل تجزئة الصور أن تساعد في تسريع عملية تحديد و تصنيف عينات الخام عالية الجودة. يمكن استخدام النماذج، مثل YOLO11، التي تدعم التجزئة لتحليل صور عينات الخام على مستوى البكسل. يساعد ذلك في تمييز جزيئات المعادن عن بقية المواد التي يتم تحليلها. تعتبر الطرق القائمة على الرؤية أيضًا أكثر دقة من التقنيات التقليدية وتساعد على منع التصنيف الخاطئ للخام عالي الجودة، مما قد يؤدي إلى الهدر.
الشكل 2. مثال على تصنيف الخام باستخدام تجزئة الصور.
يمكن أيضًا استخدام أنظمة الرؤية الحاسوبية لإنشاء ومراقبة الحدود التي تحدد مناطق معينة حيث يمكن إلقاء أنواع مختلفة من مواد التعدين. يمكن أن تؤدي الأخطاء، مثل الخلط بين أكوام الخام الهامشي والنفايات، إلى التخلص من المواد القيمة أو معالجة المواد الخاطئة. يمكن لنظام الرؤية الاصطناعية مراقبة هذه المناطق في الوقت الفعلي، مما يضمن قيام الشاحنات بتحميل ونقل المواد المناسبة إلى المواقع الصحيحة. في حالة تجاوز الحدود أو وضع المواد في غير مكانها، يمكن تنبيه المشرفين على الفور للتدخل وتصحيح المشكلة، مما يقلل الأخطاء ويحسن الكفاءة التشغيلية.
الذكاء الاصطناعي في معالجة المعادن: مراقبة المعدات
تعتبر الآلات الثقيلة قلب عمليات التعدين، ولكنها قد تشكل خطرًا إذا لم تتم صيانتها جيدًا. يمكن لـ كاميرات الذكاء الاصطناعي مراقبة هذه الآلات في الوقت الفعلي لضمان عملها بأمان. إذا ظهر أن شيئًا ما قد تآكل أو على وشك التعطل، فسيقوم النظام بتنبيه الفريق لإصلاحه قبل أن يتسبب في وقوع حادث.
على سبيل المثال، غالبًا ما تواجه الأحزمة الناقلة، وهي مفتاح نقل الخام والمواد النفايات في المناجم، مشكلات مثل التمزقات أو الانسكابات أو الأجزاء البالية التي تبطئ التشغيل. قد تبدو هذه مشكلات صغيرة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الحزام الممزق إلى انسكاب المواد وإعاقة النظام والتسبب في تأخيرات غير ضرورية.
يمكن أن يؤدي اكتشاف هذه المشكلات مبكرًا إلى تسريع الإصلاحات والحفاظ على سير كل شيء بسلاسة. يمكن لـ أنظمة الرؤية الحاسوبية مراقبة الأحزمة في الوقت الفعلي لاكتشاف مشكلات مثل التمزقات أو الارتخاء أو الانسكابات أو التباطؤ. يمكنهم أيضًا العمل مع أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) مثل مستشعرات الاهتزاز وكاميرات الأشعة تحت الحمراء لإجراء فحص تفصيلي، والتأكد من استمرار تحرك المواد دون انقطاع.
الشكل 3. الرؤية الحاسوبية تكتشف مشكلة في الحزام الناقل.
الذكاء الاصطناعي لتحسينات السلامة في التعدين
تعتبر حماية صحة وسلامة عمال المناجم أمرًا بالغ الأهمية في مواقع المناجم. يمكن أن تكون مواقع المناجم بيئة صعبة للعمل فيها؛ من الأرض غير المستقرة إلى الآلات الثقيلة، والعديد من المناطق معرضة لمشكلات السلامة المحتملة. وفقًا لإدارة السلامة والصحة في المناجم الأمريكية Health، كان هناك حوالي 42 حالة وفاة في المناجم في عام 2023 وحده.
يمكن استخدام تقنيات الرؤية الحاسوبية لرسم خرائط للمناطق الآمنة والخطرة حول مواقع التعدين. يمكن للرؤية الاصطناعية مراقبة هذه المواقع في الوقت الفعلي بدقة عالية، مما يلغي الحاجة إلى الإشراف اليدوي. إذا دخل شخص ما إلى منطقة معرضة للحوادث، مثل الكسارات أو المثاقب أو أي معدات كبيرة تدور أو تهتز، فسيتم إرسال تنبيهات إلى المشرفين. يمكن لهذا النظام منع وقوع حوادث خطيرة مع ضمان سلاسة عمليات التعدين.
مثال جيد آخر هو استخدام رؤية الحاسوب لمراقبة بروتوكولات السلامة من خلال اكتشاف الأجسام. يمكن أن تتضمن هذه البروتوكولات تحديد معدات الوقاية الشخصية (PPE) (الخوذات والقفازات والسترات والنظارات الواقية) واتباع إجراءات التشغيل المناسبة. يمكن لنظام مراقبة بالذكاء الاصطناعي أن يحدد عمال المناجم الذين لا يتبعون تدابير السلامة وتنبيه السلطات المعنية.
الشكل 4. مثال على استخدام YOLO11 لاكتشاف معدات الوقاية الشخصية (PPE).
بالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة التعرف على الوجه و اكتشاف المشاعر إلى هذه الأنظمة لمراقبة علامات الإجهاد والتعب. إذا كان عامل المنجم متعبًا أو مرهقًا أثناء تشغيل آلات التعدين الثقيلة، فيمكن تنبيه المشرفين لمنع وقوع الحوادث.
إيجابيات وسلبيات الذكاء الاصطناعي في التعدين
يوفر التعدين المتكامل مع الذكاء الاصطناعي مجموعة من المزايا، من المراقبة في الوقت الفعلي إلى الاستجابة الأسرع لحالات الطوارئ. فيما يلي بعض الفوائد الرئيسية:
خفض التكاليف بمرور الوقت: تعمل الأتمتة المدعومة بالذكاء الاصطناعي على تقليل تكاليف العمالة وأوجه القصور التشغيلية، مما يؤدي إلى توفير كبير بمرور الوقت.
زيادة الإنتاجية: تعمل الأتمتة التي تدعمها الذكاء الاصطناعي على تحسين الإنتاجية من خلال تبسيط المهام المتكررة وتحسين سير العمل.
أسرع استجابات للطوارئ: يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الحوادث بسرعة وتحديد موقعها وتقديم تفاصيل مهمة، مما يؤدي إلى تسريع أوقات الاستجابة للطوارئ.
ومع ذلك، على الرغم من التبني المتزايد للذكاء الاصطناعي في مجال التعدين، لا تزال هناك بعض التحديات التي يجب أخذها في الاعتبار:
تكاليف التنفيذ المرتفعة: يمكن أن تكون تكلفة الذكاء الاصطناعي وأنظمة الرؤية الحاسوبية والبنية التحتية والموظفين المهرة تحديًا للعديد من شركات التعدين الصغيرة.
الظروف البيئية القاسية: يمكن أن تتداخل الأتربة والإضاءة المنخفضة والاهتزازات والطقس القاسي مع الكاميرات وتقلل من دقة أنظمة الذكاء الاصطناعي.
المخاوف الأخلاقية ومخاوف الخصوصية: غالبًا ما تثير المراقبة المستمرة قضايا الخصوصية والأخلاقية. لبناء الثقة والدعم من العمال، يمكن لشركات التعدين أن تكون منفتحة حول كيفية جمع البيانات واستخدامها.
تأثير عمليات التعدين المدفوعة بالذكاء الاصطناعي
تؤثر تقنيات الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية بشكل كبير على عمليات التعدين في جميع أنحاء العالم. تشير الاستطلاعات إلى أن 96٪ من الموظفين العاملين في المناجم الكبرى في جميع أنحاء العالم يعتقدون أن الذكاء الاصطناعي سيكون له تأثير ملحوظ على مناجمهم.
من الواضح أن الذكاء الاصطناعي في مجال التعدين ليس مجرد اتجاه، بل هو تحول جوهري نحو عمليات أكثر أمانًا وكفاءة وإنتاجية واستدامة. ومع تقدم التكنولوجيا، يتزايد أيضًا إمكانية الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية لإحداث تحول في هذه الصناعة، مما يوفر آفاقًا واعدة للمستقبل.
ملخص
يُحدث الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية تغييرًا في طريقة عمل التعدين، مما يجعله أكثر أمانًا وكفاءة واستدامة. تساعد هذه التقنيات في مهام مثل التنبؤ بصيانة المعدات، وتحسين السلامة، وفرز الخامات بشكل أكثر دقة.
على الرغم من وجود تحديات، مثل التكاليف المرتفعة وظروف العمل الصعبة، إلا أن الفوائد تفوق السلبيات. مع استمرار تحسن الذكاء الاصطناعي، فإنه سيلعب دورًا أكبر في جعل التعدين أكثر ذكاءً ومسؤولية في المستقبل.
