Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tác động mãnh liệt tới ngành công nghiệp khai thác mỏ thông qua việc thay đổi cách xử lý các hoạt động hàng ngày. Cùng với công nghệ đổi mới giúp nâng cao tốc độ xử lý và độ an toàn trong hoạt động khai thác mỏ, các hệ thống thông minh ứng dụng AI cho phép phân tích khối lượng lớn dữ liệu và cung cấp các giải pháp số cho các công ty mỏ.

Dưới đây là 10 lĩnh vực sử dụng AI hàng đầu trong ngành khai thác mỏ đã và đang được một số công ty hàng đầu thế giới phát triển nhằm thúc đẩy hoạt động khai thác mỏ thông minh và hướng tới sự phát triển bền vững.

AI đang tác động mạnh mẽ tới ngành khai thác mỏ. Nguồn: Getty Images

1. Dự đoán gián đoạn chuỗi cung ứng

Năm 2021, công ty tư vấn quản lý của Mỹ và hoạt động trên quy mô toàn cầu, McKinsey, đưa ra dự báo các giải pháp quản lý chuỗi cung ứng dựa trên chuyển đổi AI sẽ là "công cụ mạnh mẽ" giúp các tổ chức giải quyết các thách thức của ngành. Các mô hình AI có thể được sử dụng để dự đoán thông tin chuỗi cung ứng trong tương lai, chẳng hạn như dự báo nhu cầu đối với các sản phẩm cụ thể và tối ưu hóa mức tồn kho.

Công nghệ AI cũng giúp xác định sự gián đoạn trong chuỗi cung ứng và hỗ trợ hợp lý hóa các quy trình. Lấy ví dụ, IBM, một tập đoàn về công nghệ máy tính đa quốc gia có trụ sở tại Mỹ, cung cấp giải pháp Chuỗi cung ứng Watson dựa trên AI cho phép quản lý gián đoạn chủ động thông qua các cảnh báo thông minh và thông tin chi tiết theo thời gian thực cho hoạt động của các công ty khai thác mỏ.

2. Tối ưu hóa năng lượng

Các giải pháp sử dụng AI và các công nghệ tiên tiến tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng có thể mang lại lợi ích cho ngành khai thác mỏ thông qua việc phân tích dữ liệu để xác định các cơ hội tiết kiệm năng lượng, từ đó cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.

Cho đến nay, tập đoàn khai khoáng lớn thứ hai thế giới, Rio Tinto, đã trải qua sự phát triển hàng loạt nhằm đảm bảo hoạt động trơn tru và an toàn cho các mỏ thuộc sở hữu của mình. Rio Tinto hướng tới sự đổi mới lớn hơn cho các mỏ khai thác thông minh bằng cách thành lập các Trung tâm ưu tú tập trung vào phân tích, tự động hóa, quản lý tài sản, năng lượng và biến đổi khí hậu.

3. Dữ liệu môi trường

Sử dụng công nghệ AI trong khai thác mỏ có thể giúp giảm tác động đến môi trường cũng như các nguy cơ rủi ro tại khai trường bằng cách phân tích dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Đặc biệt, AI có thể xác định một cách nhanh chóng những khu vực mà hoạt động khai thác mỏ có thể được tối ưu hóa, đồng thời xem xét tác động đến môi trường xung quanh.

Hiện trên thế giới có tập đoàn khai thác mỏ hàng đầu thế giới BHP và gã khổng lồ công nghệ Microsoft đang sử dụng AI và học máy (Machine Learing) để đẩy mạnh việc sản xuất đồng. Hai công ty này sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các lò luyện đồng và công nghệ Học máy Azure (Azure là dịch vụ điện toán đám mây toàn cầu duy nhất cung cấp công nghệ siêu máy tính AI với khả năng mở rộng quy mô cả về diện và lượng) để đưa ra dự đoán từng giờ, từ đó, cung cấp các khuyến nghị cho nhóm vận hành.

4. Thăm dò

AI có thể hỗ trợ thăm dò khai thác mỏ bằng cách phân tích lượng dữ liệu khổng lồ và xác định các mục tiêu tại chỗ. Nó cho hiệu quả cao hơn trên khai trường về cả phương diện thời gian lẫn chi phí.

Công ty Vàng Barrick, một trong những công ty khai thác vàng lớn nhất thế giới, là một trong số các công ty đã triển khai công nghệ AI cho công tác thăm dò trong nhiều năm qua. Barrick sử dụng các thuật toán AI để xử lý dữ liệu địa chất và địa vật lý giúp xác định các vị trí khai thác tiềm năng đồng thời tối ưu hóa hoạt động khoan thăm dò.

5. Bảo trì dự đoán

Các mô hình bảo trì dự đoán AI có khả năng đánh giá các biến số phản ánh trạng thái hiện tại của tài sản, đưa ra dự đoán dựa trên xu hướng sử dụng, từ đó thông báo trước cho các nhóm bảo trì về các lỗi thiết bị tiềm ẩn. Điều này không chỉ giúp nâng cao độ an toàn tại chỗ cho lực lượng lao động mà còn cho phép các công ty mỏ lên kế hoạch từ trước tốt hơn.

Công ty công nghệ hàng đầu toàn cầu ABB Global cung cấp phương pháp bảo trì dự đoán cho lĩnh vực khai thác mỏ với dịch vụ Bảo trì dự đoán khả năng ABB. Công nghệ này cung cấp cho các nhà khai thác mỏ bảng điều khiển thời gian thực thân thiện với người dùng và báo cáo kèm theo tình trạng của từng tài sản. Điều này cho phép việc sửa chữa được thực hiện nhanh chóng và loại bỏ việc bảo trì không cần thiết.

6. Đánh giá an toàn và rủi ro

Như đã đề cập, AI có khả năng đánh giá và cảnh báo những rủi ro có thể xảy ra tại một khu mỏ. Điều này có thể mang lại sự thay đổi cho các hoạt động khai thác vì nó tạo ra một môi trường làm việc hiệu quả và an toàn hơn.

Đồng thời, việc tối ưu hóa hệ thống cũng góp phần hỗ trợ công tác quản lý và nắm bắt được các đánh giá rủi ro. Lấy ví dụ, công ty công nghệ thời tiết của Mỹ, Tomorrow.io, cung cấp công nghệ dự báo thời tiết sử dụng AI để dự đoán thời tiết một cách chính xác. Các công ty khai thác mỏ áp dụng công nghệ này có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau, từ đó nâng cao lợi thế cạnh tranh của mình.

7. Người máy

Lĩnh vực tự động hóa đang không ngừng phát triển với sự ra đời của ngày càng nhiều công cụ khai thác mỏ chạy điện với ưu thế có thể tiếp cận những nơi mà các thợ mỏ không thể.

Đầu năm 2023, nhà sản xuất nền tảng robot được hỗ trợ bởi AI, Offworld, tuyên bố bắt đầu nhận đơn đặt hàng để triển khai các hệ thống khai thác mỏ robot AI hàng loạt trên quy mô công nghiệp trong năm 2024.

Dòng robot tự động được chế tạo để tiến hành khảo sát môi trường, cả trên bề mặt và dưới lòng đất, thực hiện khai đào, thu thập, vận chuyển và xử lý vật liệu. Các bộ pin của robot kéo dài thời gian hoạt động của mỗi robot bằng cách thực hiện hoán đổi và sạc pin tự động tại chỗ.

8. Phân loại quặng

Các hệ thống phân loại quặng dựa trên AI có thể xác định các khoáng sản có giá trị từ đá thải trong thời gian thực, từ đó cải thiện tỷ lệ thu hồi và giảm chi phí xử lý quặng.

Năm 2020, công ty khai thác mỏ hàng đầu toàn cầu, Vale, đã ra mắt trung tâm AI đầu tiên của mình tại Espírito Santo, Brazil. Với cam kết về tính bền vững và an toàn, Vale sử dụng công nghệ AI để phân tích các mẫu quặng và xác định phương pháp phân loại tốt nhất để tối đa hóa việc thu hồi khoáng sản, từ đó góp phần cải thiện môi trường, sức khỏe cho người lao động và vấn đề an toàn tại khai trường.

9. Hệ thống hỗ trợ quyết định

Sử dụng AI để hỗ trợ việc ra quyết định mang lại rất nhiều lợi ích, bao gồm cải thiện an toàn lao động, cải tiến các quy trình tốn nhiều thời gian trước đây đồng thời cắt giảm chi phí. Lấy ví dụ, công ty khai thác mỏ đa quốc gia có trụ sở tại Anh, Anglo American, đã liên tục khám phá các ứng dụng AI tại các cơ sở khai thác của mình nhằm hướng tới sự phát triển bền vững và tạo ra ít chất thải hơn. Anglo American đã phát triển các giải pháp AI để thăm dò khoáng sản, ước tính tài nguyên và giúp xác định các địa điểm khai thác tiềm năng hiệu quả hơn. Nhờ đó, công ty này đưa ra được quyết định tốt nhất có thể trong khi vẫn đảm bảo tất cả các yếu tố then chốt ở trên.

10. Xe tự hành

Trong quá trình khai thác mỏ, xe tự hành có thể tạo điều kiện làm việc an toàn hơn vì chúng không gặp khó khăn khi tiếp cận những khu vực nguy hiểm tiềm tàng của một khai trường.

Là công ty hàng đầu thế giới về cung cấp thiết bị khai thác, xây dựng và vận chuyển đất, Komatsu được xếp hạng cao trong ngành khai thác mỏ về các phương tiện tự hành với cách tiếp cận khai thác thông minh nhằm mục đích tối đa hóa hoạt động trong khi vẫn giữ an toàn tối đa. Với khả năng cung cấp chuỗi xe tải khai thác mỏ chạy điện có công suất từ 30 đến 400 tấn, giúp khách hàng đáp ứng các mục tiêu năng suất khác nhau, có thể nói, Komatsu đang dẫn đầu sự đổi mới trong hệ thống treo, truyền động và vận hành tự trị của xe tự hành./.