Số hóa trong ngành khai thác mỏ gắn liền với quản lý dữ liệu hiệu quả. Trong đó, Hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm (LIMS) được xem là giải pháp trung tâm giúp các phòng thí nghiệm nâng cao hiệu suất, rút ngắn thời gian và đảm bảo tính chính xác của kết quả.

Bản demo Hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm. Ảnh: labware.com

Trong quá trình chuyển đổi số ngành khai thác mỏ, quản lý dữ liệu trở thành yếu tố then chốt để cải thiện hiệu quả vận hành, bảo đảm tuân thủ quy định và hỗ trợ quá trình ra quyết định kịp thời. Đặc biệt ở khâu chuyển đổi số các phòng thí nghiệm - mắt xích quan trọng của ngành khai thác mỏ - phần mềm LIMS giúp tinh giản quy trình, rút ngắn thời gian lấy mẫu, bảo đảm kết quả phân tích chuẩn xác, đồng thời củng cố tính toàn vẹn của dữ liệu và đáp ứng yêu cầu pháp lý.

Về bản chất, LIMS là nền tảng phần mềm quản lý toàn diện hoạt động của phòng thí nghiệm, được thiết kế để tối ưu hiệu quả thông qua tự động hóa, tập trung hóa thông tin và cung cấp dữ liệu theo thời gian thực. Việc triển khai LIMS không chỉ giúp tăng năng suất, giảm chi phí vận hành mà còn nâng cao chất lượng kết quả, duy trì độ tin cậy và tính bảo mật của dữ liệu. Với khả năng tích hợp công nghệ tự động và nền tảng điện toán đám mây, LIMS được sử dụng trong nhiều ngành như dược phẩm, thực phẩm, hóa chất, môi trường...; riêng trong khai thác mỏ, hệ thống này giúp tối ưu hóa hoạt động và mở rộng cơ hội tiết kiệm chi phí.   

Lợi ích của việc triển khai LIMS

Ngành khai thác mỏ liên tục tạo ra và phân tích một khối lượng dữ liệu lớn, từ xử lý mẫu nguyên liệu thô đến đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quy định. LIMS giúp quá trình sắp xếp và xử lý dữ liệu trở nên nhanh chóng và tinh gọn nhờ tự động hóa, cho phép ghi lại, theo dõi, phân tích và quản lý thông tin chính xác, nhất quán. Điều này cung cấp nền tảng để doanh nghiệp ra quyết định sáng suốt và đáp ứng các yêu cầu đánh giá như Đánh giá tác động môi trường (ĐTM), vốn đòi hỏi dữ liệu cơ sở chi tiết và giám sát liên tục các yếu tố như chất lượng đất, nước, không khí.

Bên cạnh quản lý dữ liệu, LIMS còn hỗ trợ kiểm soát chất lượng mẫu và quy trình, duy trì các tiêu chuẩn kỹ thuật cao và tính đồng bộ. Các phiên bản mới của LIMS cho phép kết nối trực tiếp thiết bị và thông tin người vận hành với mẫu và kết quả hiệu chuẩn, hỗ trợ tự động cấu hình thiết bị và nhận dạng người vận hành. Hệ thống còn có khả năng tích hợp với các mô-đun và phần mềm quản trị như SAP, hỗ trợ thao tác từ xa, tạo điều kiện để các nhóm toàn cầu phối hợp hiệu quả trong việc lấy mẫu ngoại tuyến, mẫu trực tuyến và nhập kết quả phân tích.

Một lợi ích đáng kể khác của LIMS là tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian trả kết quả nhờ tự động hóa nhiều tác vụ thường ngày liên quan đến quản lý mẫu và xử lý dữ liệu. Theo nghiên cứu của Asrtix Technologies, giá trị nổi bật của LIMS là loại bỏ các quy trình thủ công (61%) và quản lý mẫu hiệu quả hơn (57%).

Trong khai thác mỏ, khả năng truy xuất nguồn gốc mẫu thí nghiệm là yêu cầu cốt lõi để bảo đảm tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu phân tích. LIMS cho phép truy xuất toàn diện và báo cáo chi tiết phục vụ cả đánh giá nội bộ lẫn chia sẻ thông tin bên ngoài. Không những vậy, hệ thống còn được trang bị các lớp bảo mật nhằm bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và ngăn ngừa nguy cơ bị thao túng. Tùy thuộc vào nền tảng cụ thể, LIMS có thể kết nối với nhiều hệ thống quản trị doanh nghiệp như ERP, điều hành sản xuất, quản lý thông tin nhà máy, địa chất, kế toán kim loại, quản lý đội xe, PIMS… giúp tự động hóa hoạt động và đồng bộ dữ liệu giữa phòng thí nghiệm và các bộ phận khác. 

Tương lai của LIMS trong quản lý dữ liệu khai thác mỏ

Ngành khai thác mỏ đang bước vào giai đoạn chuyển đổi mạnh mẽ về quản lý dữ liệu, được thúc đẩy bởi sự phát triển nhanh của công nghệ số và nhu cầu nâng cao hiệu quả, tính bền vững cũng như tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế ngày càng nghiêm ngặt. Quá trình này không chỉ dừng lại ở việc số hóa các quy trình truyền thống mà còn đang mở ra một hạ tầng dữ liệu toàn diện, trong đó, nhiều công nghệ tiên tiến cùng đóng góp vào nỗ lực hiện đại hóa quản lý dữ liệu.

Một xu hướng nổi bật là sự phổ biến của phân tích nâng cao, học máy (ML) và trí tuệ nhân tạo (AI) trong toàn bộ chuỗi giá trị khai thác. Các công nghệ này không chỉ phục vụ bảo trì dự đoán hay tối ưu hóa dây chuyền sản xuất, mà còn giúp tinh chỉnh dự báo trữ lượng, hỗ trợ lập mô hình 3D chi tiết của thân quặng, dự đoán biến động địa chất và rủi ro môi trường. Với AI, các doanh nghiệp có thể chuyển từ cách vận hành phản ứng bị động sang chủ động dự báo, từ đó đưa ra các quyết định chiến lược dựa trên dữ liệu thời gian thực.

Internet vạn vật (IoT) sẽ tiếp tục mở rộng độ phủ trong các mỏ nhờ mạng lưới cảm biến gắn trên thiết bị và tại các điểm khai thác, cung cấp thông tin theo thời gian thực về hiệu suất máy móc và điều kiện môi trường, giúp việc ra quyết định nhanh và chính xác hơn. Điện toán đám mây đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ, xử lý và phân tích khối lượng dữ liệu lớn, tạo nền tảng cho các hệ thống tích hợp kết nối nhiều nguồn thông tin và công cụ khác nhau.

Một bước tiến quan trọng khác là ứng dụng tự động hóa và thiết bị tự hành, từ xe tải chở quặng tự động, robot kiểm tra hầm lò, tới máy bay không người lái (drone) khảo sát địa hình. Các thiết bị này không chỉ giảm rủi ro cho con người tại những khu vực nguy hiểm mà còn cung cấp nguồn dữ liệu phong phú về địa chất, môi trường và sản xuất để phân tích và tối ưu.

Khi khối lượng dữ liệu kỹ thuật số ngày càng lớn và đa dạng, yêu cầu về bảo mật và an ninh mạng trở nên cấp thiết hơn. Các doanh nghiệp khai thác mỏ đang đầu tư vào công nghệ mã hóa, quản trị quyền truy cập và giám sát an ninh mạng liên tục để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và hạn chế nguy cơ gián đoạn sản xuất.

Các hệ thống quản lý dữ liệu nói chung cũng đang được định hướng gắn liền hơn với mục tiêu phát triển bền vững. Nhiều công cụ mới được phát triển nhằm theo dõi và báo cáo dấu chân môi trường (carbon footprint), quản lý chất thải, giám sát sử dụng nước và tuân thủ quy định khí thải tại từng mỏ. Đây sẽ là yếu tố quan trọng để ngành khai thác đáp ứng các cam kết giảm phát thải và tiêu chuẩn ESG.

Trong bối cảnh này, LIMS tiếp tục là công cụ nòng cốt trong kiểm soát chất lượng mẫu, đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm và hỗ trợ minh bạch dữ liệu phục vụ báo cáo. Khi được tích hợp với các nền tảng AI, IoT, digital twin và điện toán đám mây, LIMS không chỉ giúp tối ưu quy trình phân tích mà còn tạo cầu nối dữ liệu giữa phòng thí nghiệm và toàn bộ chuỗi khai thác - chế biến. Sự hội tụ này sẽ nâng cao khả năng mở rộng, tăng độ tin cậy của hệ thống dữ liệu và thúc đẩy đổi mới toàn diện trong ngành khai thác mỏ./.