معدن ها، مرجع اطلاع رسانی و معاملات معدن با هدف شناسایی وارائه فرصتهای سرمایه گذاری ناب و تمرکز بر شفاف سازی فضای معاملاتی معادن کشور، نسبت به کشف و پیشنهاد پتانسیل های موجود پا به عرصه حضور نهاد.

اخبار و مقالات

آگهی های ویژه

اتوماسيون يعني خودكارشدن عمليات ، اتوماسيون فاز پيشرفته اي نسبت به مكانيزاسيون تلقي مي شود ضمن آنكه به مكانيزاسيون وابسته است اما مكانيزاسيون نيست. از سوي ديگر Robotic توصيف كننده دو كلمه Robot و Action است. امروزه مكانيزاسيون در معادن به مرحله اي رسيده است كه به منظور بهبود در ميزان توليد ، از ماشين آلات با ظرفيت توليد بالا و در عين حال فوق العاده گرانقيمت و پيچيده استفاده مي شود.اين ماشين آلات كه از تكنولوژي پيچيده و پيشرفته اي برخوردار ند نياز به اپراتورهاي ماهر دارند اين در شرايطي است كه عمق معادن زياد و موقعيت ذخاير معدني قابل استخراج بسيار دشوار و غير قابل تصور حتي با ?? سال قبل است. اخيرا محققيني در استراليا مشغول مطالعه بر طرحي از معدن روبازند كه داراي عمق ????متر است.اين مشكلات تنها در مورد معادن سطحي وجود ندارد بلكه در معادن زيرزميني به دليل توليد كم و ناامن بودن موقعيت عمليات معدنكاري در قياس با روش هاي استخراج معادن سطحي ار حساسيت بيشتري برخوردار است. مجموعه اين عوامل ، مشكلات و موانع قانوني و اخلاقي را در پيش روي طراحان و مهندسين معدن قرار داده است. انتخاب مجموعه اي از گرانقيمت از ماشين آلات و نيروي انساني براي موقعيت كاري به شدت دشوار دغدغه هاي امروزي مسئولان معادن را تلقي مي شود
مقدمه:
اتوماسيون (Automation) تركيبي است از دو كلمه "automatic" و "operation" و به معني عمل كردن بدون عامل خارجي ( انسان) يا با كمترين تاثير عامل خارجي است. به عبارت ديگر اتوماسيون يعني خودكارشدن عمليات ، اتوماسيون فاز پيشرفته اي نسبت به مكانيزاسيون تلقي مي شود ضمن آنكه به مكانيزاسيون وابسته است اما مكانيزاسيون نيست. از سوي ديگر Robotic توصيف كننده دو كلمه Robot و Action است. امروزه مكانيزاسيون در معادن به مرحله اي رسيده است كه به منظور بهبود در ميزان توليد ، از ماشين آلات با ظرفيت توليد بالا و در عين حال فوق العاده گرانقيمت و پيچيده استفاده مي شود.اين ماشين آلات كه از تكنولوژي پيچيده و پيشرفته اي برخوردار ند نياز به اپراتورهاي ماهر دارند اين در شرايطي است كه عمق معادن زياد و موقعيت ذخاير معدني قابل استخراج بسيار دشوار و غير قابل تصور حتي با ?? سال قبل است. اخيرا محققيني در استراليا مشغول مطالعه بر طرحي از معدن روبازند كه داراي عمق ????متر است.اين مشكلات تنها در مورد معادن سطحي وجود ندارد بلكه در معادن زيرزميني به دليل توليد كم و ناامن بودن موقعيت عمليات معدنكاري در قياس با روش هاي استخراج معادن سطحي ار حساسيت بيشتري برخوردار است. مجموعه اين عوامل ، مشكلات و موانع قانوني و اخلاقي را در پيش روي طراحان و مهندسين معدن قرار داده است. انتخاب مجموعه اي از گرانقيمت از ماشين آلات و نيروي انساني براي موقعيت كاري به شدت دشوار دغدغه هاي امروزي مسئولان معادن را تلقي مي شود.
ارتباط بين مكانيزاسيون ، كنترل و اتوماسيون
در دو دهه گذشته ساير صنايع موفق آميزي، از اتوماسيون براي بهبود بهره وري خود استفاده كرده اند اما تجربيات اوليه در معادن بالاخص در سوئد و آمريكاي شمالي نتايج مشابهي را در بر نداشته است. دليل اين امر آن است كه در عمليات معدنكاري همبستگي و يكپارچگي وجود ندارد. معدنكاري در محيطي انجام مي گيرد كه شرايط زمين شناسي آن غيرقابل پيش بيني و به شدت متغيير است. در نتيجه براي موفقيت سيستم معدنكاري هوشمند مثل اتوماسيون نياز به تخصص بالا در شناخت عوامل زمين شناسي غيرقابل پيش بيني و غير قطعي وجود دارد.
بر مبناي پيشرفت هاي گذشته ، اختراعات و ابداعات اخير و نشانه هاي آينده مي توان اين گونه اظهار نظر كرد كه صنعت معدنكاري در زمينه مكانيزاسيون پيشرفت هاي خوبي داشته ، در زمينه كنترل از راه دور و اتوماسيون كارهايي انجام داده و تجاربي اندوخته است ، ولي تا استفاده از رباتها هنوز راه درازي پيش رو دارد. در صورتي كه اين ارزيابي صحيح باشد ، معدنكاري به شكل تاسفباري از ساير صنايع عقب مانده است.
ريشه يابي و پي بردن به كنه دلايل اين امر مشكل است. به طور كلي عدم تناسب افزايش توان توليد در مقابل هزينه هايي كه پرداخت مي شود را دليل عمده مكانيزاسيون و اتوماسيون در معدنكاري ذكر كرده اند. ولي حتي اگر دليل قانع كننده تري نيز براي اين مساله بر مي شمردند ، نياز ضروري به بهبود اساسي در ايمني فعاليت هاي معدنكاري كه بدترين سابقه را از نظر مسائل ايمني در ميان كليه صنايع دارد ، رو آوردن به مكانيزاسيون و اتوماسيون را ايجاب مي كرد. اتوماسيون مانند روش حفر سريع جزء روش هاي خاص معدنكاري نيست ولي مي توانند اصلاحات و تغييراتي حتي در حد يك انقلاب در صنعت معدنكاري بوجود آورند.
كنترل از راه دور
كنترل ازراه دور امكان كنترل فعاليت ماشين را از فاصله دورتر از محل كار ماشين فراهم مي آورد. كنترل از راه دور هم مي تواند به صورت خودكار و هم غير خودكار (توسط نيروي انساني) انجام شود. در معدنكاري كنترل از راه دور تقريبا هميشه به صورت دستي انجام شده است بنابراين متصدي دستگاه مي تواند در فاصله اي دورتر از ماشين مستقر شود. به جرات مي توان گفت كه توان توليد و صرفه جويي در هزينه هايي نيز ناشي از بهبود وضعيت ايمني متصدي دستگاه حاصل مي شود. اين بهبود ايمني در زمينه هاي مختلفي صورت مي گيرد كه مي توان به كاهش احتمال ريزش زمين ، كاهش تمركز و جمع شدن گرد و غبار و گاز ، كمتر شدن سر و صدا و كاهش خطرات ناشي از تصادم با ماشين آلات اشاره كرد.
تجربه اي كه تاكنون از كار با ماشين هاي استخراج پيوسته مجهز به كنترل از راه دور يعني قديمي ترين و معمول ترين كاربرد كنترل از راه دور در معادن زير زميني حاصل شده است نشان مي دهد كه اين سيستم ها چندان مورد استقبال قرار نگرفته اند. Murphy(?985) تخمين مي زند كه از ??? ماشين استخراجي مجهز به كنترل از راه دور كه تا سال ?985 در ايالات متحده راه اندازي شده اند ، كمتر از ??? ماشين به طور منظم مورد استفاده قرار گرفته اند. وي دلايل زير را به عنوان عمده عدم پذيرش و مقبوليت آنها ذكر كرده است.
?) كاهش دريافت هاي حسي متصديان ماشين هاي استخراج پيوسته اي كه با ابزار كنترل از راه دور كار مي كنند.
?) مشكلات موجود در تعمير و نگهداري يا دسترسي به دستگاه هاي كنترل از راه دور
?) مخالفت و مقاومت سازمان هاي وضع كننده مقررات ايمني و حفاظتي در برابر استفاده از دستگاه هاي كنترل از راه دور كه فاقد معيارهاي ايمني و حفاظتي مورد نظرشان مي باشند.
جالب توجه است كه اولين دليل بزرگترين مانع در به كارگيري دستگاه هاي كنترل از راه دور مي باشد. در بررسي هاي به عمل آمده متصديان ماشين هاي استخراج پيوسته حس هاي لامسه و شنوايي و بينايي را به ترتيب در كاركرد ماشين مهم و موثر دانسته اند. در نتيجه متصديان دستگاه ها هدايت ماشين را بيشتر تحت تاثير حالت هاي ارتعاشي و شنوايي دريافتي از ماشين انجام مي دهند وتاثير حس بينايي كمتر است. وقتي از دستگاه هاي كنترل از راه دور استفاده مي شود ، متصدي دستگاه تمامي دريافت هاي حسي ارتعاشي يا لمسي و بخش عمده شنوايي (دو حالتي كه از بهبود كاركرد ماشين مي توانند نقش موثرتري داشته باشند) را از دست مي دهند. آموزش هاي خاص براي متصديان در اين زمينه مفيد خواهد بود ، ولي ممكن است مستلزم پيشرفت ها يا ظرافت هاي بيشتري (براي مثال تجهيزات اضافي) در دستگاه هاي كنترلي باشد تا بتواند جبران از دست دادن دريافت هاي حسي متصدي را بنمايد.
مشكلات مربوط به تعمير و نگهداري و يا تامين و دسترسي يعني دومين عيب استفاده از سيستم هاي كنترل از راه دور ، همچنان به عنوان مانعي در راه به كارگيري از آنها وجود دارند. عدم سازگاري اجرايي و فني ماشين ها و سيستم هاي كنترل از راه دور و تنوع انواعي كه در حال حاضر در بازار وجود دارند ، يك مشكل عمومي است. دستگاه هاي كنترل از راه دور بايد با ما ماشين هايي كه به آن ها منضم مي شود سازگاري داشته باشند.
سومين دليل عدم استقبال از سيستم هاي كنترل از راه دور به جنبه هاي ايمني مربوط است.كشمكش هاي اندكي ميان شركت هاي معدني و سازمان هاي كنترل كننده (ضوابط و استانداردهاي ايمني) در مواردي نظير وسعت سپري كه حفاظت متصدي را تامين مي كند ، تعداد دفعات كنترل گاز در سينه كار ، وسعت محل يا سكوي استقرار متصدي ، عمق برش و غيره در گرفته است. البته به طور عمده اين عدم توفق ها از طريق مذاكره حل و فصل شده است.
بعد از ماشين هاي استخراج پيوسته ، معمول ترين كاربرد كنترل از راه دور در معدنكاري به زغالتراش هاي جبهه كار بلند ، ماشين هاي LHD و قطار هاي تعلق دارد. به طور خاص در جاهايي كه صرفه جويي در هزينه هاي مربوط به نيروي انساني به عنوان يكي از خط مشي هاي اصلي فعاليت در نظر گرفته مي شود ، مزاياي ايمني از راه دور مي تواند آن را به صورت يكي از راهكارهاي الزامي در دستيابي به هدف مذكور در كليه فعاليت ها و عمليات هاي معدنكاري در آورد.
اتوماسيون
بر سر راه اتوماسيون در صنايع به طور كلي عبارتند از :مشكلات عدم پذيرش از سوي كارگران و همان مشكلاتي كه موجب عدم استقبال از كنترل از راه دور مي شد ، ولي با شدت و گستردگي بسيار بيشتر. eRous و Morris (????) با قاطعيت اظهار داشتند آنچه پذيرش يا عدم پذيرش اتوماسيون را از سوي كارگران تعيين مي كند سطح دانش آنها از اتوماسيون است. اين دو پيشنهاد كرده اند كه قبل از اقدام به هر گونه تغييري ، يك برنامه آموزشي براي كسب حمايت كارگران و تعيين سطح پذيرش اتوماسيون برگزار شود.
از جنبه تاثير گذاري بر زندگي بشر ، فناوري برخي اوقات تاثيرات مطلوب و زمان هايي تاثير نامطلوب داشته است. در ابتدا ماشين هايي اختراع شدند كه مي توانستند كارهايي ساده را به طور خودكار يا مستقل انجام دهند. آنها تا جايي پيشرفت كردند كه جايگزين انسان ها دربرخي كارهايخاص شدند. اتوماسيون كه در آغاز به عنوان يك فناوري در جهت كمك به انسان مطرح شده بود ، به سرعت به عنوان يك جانشين براي انسان سربر آورد. دشمني طبقه كارگر با اتوماسيون نتيجه طبيعي اين فرآيند مي باشد.
با اين وجود ما سطوح پيچيده اتوماسيون را در زندگي روزمره خود پذيرفته ايم. خانه هايمان را با ترموستات ها سرد و گرم مي كنيم ، با كمك كليدهاي خودكار در مسافت هاي طولاني تماس تلفني برقرار مي نماييم ، با آسانسورهاي خودكار جابجا مي شويم ، با اتومبيل هاي مجهز به جعبه دنده خودكار و كنترل سرعت اتوماتيك رانندگي مي كنيم و با خطوط هوايي مجهز به سيستم هاي هدايت خودكار پرواز مي نماييم. مسلم است كه اين سطوح يا ميزان از اتوماسيون براي بخش اعظم جامعه بشري به طور كامل مورد پذيرش قرار گرفته است.
به طور كلي در اتوماسيون پنج عمل اساسي انجام مي شود. اين اعمال همراه با توضيح و ذكر مثال هايي در مورد آنها در ادامه آورده شده اند. در اين ميان احتمالا كمترين پيشرفت ها به عمل تصميم گيري مربوط مي باشند ، زيرا كامپيوترها براي در ميان گزينه ها بايد (توسط انسان) برنامه ريزي شوند. به همين ترتيب عمل ساخت و تجزيه و تحليل خودكار مستلزم تعبير و تفسير توسط متخصصين حرفه اي و با آموزش هاي عالي است.
صنعت معدنكاري صرفنظر از كاربردهاي بسيار زياد اتوماسيون در كانه آرايي در مراحل بسيار اوليه قرار دارد. اجراي بهتر ، بهبود ايمني و اقتصادي ، انعطاف پذيري بيشتر در استفاده از تجهيزات و فضا و افزايش كنترل سازمان يافته ، برخي از جنبه هاي جذاب اتوماسيون هستند. بيكاري نيروي انساني ، بد عمل كردن سيستم ، پيچيدگي و سرمايه گذاري بالا از معايب اتوماسيون به شمار مي روند.
ماشين هاي معدني مختلف مجهز به سيستم كنترل از راه دور يا اتوماسيون در معادن ايالات متحده در زمينه در زمينه رفتارنگاري كيفيت هواي معدن است كه طبق گزارش ها در حال حاضر 42 سيستم كامپيوتري از اين نوع مورد استفاده قرار مي گيرد.
ماشين حفر دويل مخصوص سنگ هاي سخت مجهز به سيستم كنترل از راه دور و خودكار كه اين فعاليت هاي نيمه خودكار را با خودكار را با كامپيوتر كنترل مي كند و نمايش مي دهد.
ماشين حفر بازويي خودكارمورد استفاده در معادن پتاس و زغال سنگ ، دو بازوي برش دهنده به حسگرهاي الكترونيكي براي تشخيص باطله از ماده معدني مجهز مي باشند و بوسيله كامپيوتر كنترل و با ليزر هدايت مي شوند.
استفاده از رباتها
رباتها و استفاده ار آنها شكل پيشرفته اي از اتوماسيون مي باشد كه در آنها ماشين هاي خاص برنامه ريزي شده با كنترل از راه دور ، وظايف خود را از طريق بازوها يا اهرم هاي مكانيكي و يا رباتها انجام مي دهند.كاربرد ربات ها در صنايع در حال حاضر بسيار محدود است و در خطوط مونتا?????; كارخانه ها براي انجام كارهاي تكراري و مداوميا در محيط هاي كاري بسيار خطرناك يا فوق العاده تميز براي كارهاي ساده مختلف استفاده شده اند. قابليت به كارگيري آنها در معدنكاري اكنون تحت بررسي قرار دارد. گزارش هايي مبني بر استفاده از يك ماشين معدني روسي كه با ربات كار مي كند و همچنين انجام مطالعاتي در ايالات متحده در زمينه مناسب بودن استفاده از رباتها در عمليات تكراري و يكسان (مانند نصب پيچ سنگ ها) ، وجود دارد. منضم كردن ريزپردازنده هايي با قيمت پايين به بازوها يا اهرمهايي مكانيكي ، امكان مناسبي را براي افزايش ايمني و بهبود توان توليد در صنايعي همچون صنعت معدنكاري فراهم آورده است.

مزايا:
توان توليد بالاتر

هزينه هاي عملياتي كمتر

بهبود ايمني كاري

اجراي بهتر عمليات

استفاده انعطاف پذيرتر از تجهيزات و فضا

كنترل و پيوستگي سازمان يافته تر

كاركرد بهتر ماشين

معايب:
هزينه سرمايه اي بالاتر

قابليت دسترسي كمتر سيستم و نرخ خرابي زياد

آمادگي خراب شدن دستگاه هاي الكترونيكي در محيط زمخت و خشن معدن

بيكاري كارگران يا عدم استخدام ، اعتراض و مخالفت سنديكاها و اتحاديه هاي كارگري

كاهش كنترل حسي متصدي دستگاه در صورت كنترل از راه دور

اعتراض و مخالفت هاي سازمان هاي كنترل كننده (ضوابط و استانداردهاي ايمني و حفاظتي) مبني بر اعمال سيستم هاي حفاظتي بيشتر

كاهش كارايي به دليل تغييرپذيري شرايط ?????;ئومكانيكي و جابجايي محل فعاليت هاي معدني

موفقيت هاي محدود در معدنكاري

سيستم رفتارنگار خودكار متان كه براي تشخيص گاز تقويت سيستم هاي هشدار دهنده و متوقف كردن ماشين استخراج پيوسته در سينه كار زغال سنگ مورد استفاده قرار گرفته است.