Ngành khai thác mỏ toàn cầu đang trải qua giai đoạn chuyển đổi được thúc đẩy bởi nhu cầu bùng nổ về tài nguyên, mâu thuẫn với sự biến động của nền kinh tế thế giới và những tranh chấp địa chính trị, mang đến cả những rào cản khó khăn và cơ hội sinh lợi.

Tác động biến đổi của AI

Giá vàng phá kỷ lục, tiến bộ phi thường của năng lượng tái tạo, đang thúc đẩy nhu cầu khoáng sản cao và cuộc chiến của thế giới về lượng khí thải bằng không là những lý do khiến ngành này liên tục định hình lại chính nó và trải qua rất nhiều gián đoạn.

Ngành công nghiệp khai thác hoạt động kém hiệu quả không phải là ngoại lệ ở Châu Phi vì tính chất khó lường của nó. Hơn 50% kho PGM và kim cương trên thế giới cũng như gần như toàn bộ trữ lượng coban và mangan, những bộ phận thiết yếu của hệ thống pin cho các thế hệ xe điện dễ sạc trong tương lai, đều có sẵn ở lục địa này. Khi môi trường xử lý ngày càng khó khăn hơn đối với các công ty khai thác, họ bị áp lực phải tăng lợi nhuận, hiệu quả và năng suất trong khi giảm chi phí.

Các công nghệ dựa trên quyền tự chủ đã biến đổi ngành khai thác mỏ, tăng thêm nhiều giá trị trong vài năm qua. Các công ty khai thác sử dụng tự động hóa để thực hiện các hoạt động rủi ro đã giúp ích rất nhiều cho điều mà người ta có thể gọi là thân thiện với nơi làm việc vì khả năng tiếp xúc của người lao động với các điều kiện nguy hiểm và độ an toàn chung được cải thiện.

Khi ứng dụng kỹ thuật số của công nghệ máy học và trí tuệ nhân tạo (AI) ngày càng trở nên phổ biến, mức độ hiệu quả và năng suất đã tăng lên rất nhiều. Một bài nghiên cứu đã đưa ra ước tính liên quan đến lượng AI được các công ty khai thác sử dụng và người ta ước tính rằng khoản đầu tư vào AI của lĩnh vực khai thác sẽ đạt 7 USD. Việc phát triển 32 tỷ Rupi (R134 tỷ) vào năm 2033 sẽ đặc biệt có CAGR (Tốc độ tăng trưởng trung bình kép) là 22%. Sự thật vẫn là AI rất thú vị vì nó là một lời hứa cho ngành khai thác mỏ, mặc dù tôi phải nói rằng công nghệ mới luôn gây ra các vấn đề về đạo đức.

Khi nói đến AI trong khai thác, nỗi sợ hãi có nhiều khía cạnh: từ lao động của con người bị thay thế bởi tự động hóa đến vi phạm dữ liệu cá nhân thông qua giám sát cho đến việc chủ quyền đi trước và hạ thấp chủ quyền.

Một trong những mối lo ngại chính liên quan đến việc đưa AI vào hoạt động khai thác là công nghệ này có thể thay thế vị trí của nhiều công nhân bằng cách sử dụng khả năng của nó để đảm nhận các chức năng mà họ đang làm, khiến họ gần như mất việc. Trong trường hợp của Châu Phi, các mối quan hệ sản xuất sẽ được bảo tồn, đặc biệt do lĩnh vực kinh tế có truyền thống đóng vai trò lịch sử quan trọng trong việc tạo việc làm, chủ yếu tại thị trường của các quốc gia như Nam Phi.

Một vấn đề khác là khả năng giải thích, đề cập đến sự biện minh dễ hiểu về lý do tại sao một quyết định của AI được đưa ra và liệu con người có hiểu đầy đủ những thông tin đó hay không. Ví dụ: nếu AI được áp dụng trong hệ thống giám sát của các địa điểm khai thác để tăng cường an toàn và bảo mật, thì mối lo ngại về mặt đạo đức có thể nảy sinh về cách thuật toán xác định giới hạn của các hành động có thể dẫn đến sự cố về an toàn hoặc bảo mật.

Giải quyết các thách thức đạo đức của AI

AI có vẻ khá hứa hẹn cho việc khai thác vì nó có thể cải thiện năng suất và cứu sống. Tuy nhiên, nó đi kèm với những rủi ro mới cần được xem xét một cách tối ưu. Các tập đoàn, nhà phát triển công nghệ và cơ quan quản lý phải nỗ lực chung để cập nhật các quy định an toàn, thiết lập chương trình đào tạo cơ bản và thực hành, đồng thời thiết lập các quy định rõ ràng về trách nhiệm cần thiết để đảm bảo an toàn cho việc sử dụng AI trong hoạt động khai thác.

Với những lo lắng hiện hữu, AI vẫn sẽ là lực lượng hàng đầu tạo nên thành công toàn diện của ngành khai thác mỏ trong vài năm tới. AI hỗ trợ nhiều ứng dụng trong chuỗi giá trị khai thác, bao gồm các thuật toán lập bản đồ khảo sát số hóa dựa trên học máy. AI đang trở thành hiện thực, nơi có thể phân tích dữ liệu địa chất, địa hóa học và địa vật lý mới và đã biết để làm nổi bật các địa điểm khai thác tốt nhất.

Do sự kết hợp của một số nguồn dữ liệu, các mô hình AI như vậy chắc chắn giúp tăng khả năng xác định các mỏ khoáng sản có tiềm năng lớn. Giám sát và phân tích địa kỹ thuật nhằm duy trì nền đất và cơ sở hạ tầng ổn định là xương sống của bất kỳ hoạt động khai thác nào. Trong trường hợp đó, AI có thể được kết hợp với mạng cảm biến để nhận biết các nguyên nhân gây sập hoặc hỏng hóc; trong khi đó, thiết kế dự đoán có thể đưa ra dự báo về hoạt động của mặt đất và xem xét các mối đe dọa có thể xảy ra. AI ở đây có thể tạo ra một mô hình phức tạp về dòng chảy đá để đưa ra các dự đoán cho các loại đường hầm, phòng ngầm và độ ổn định của mái dốc khác nhau.

Công nghệ AI hỗ trợ khai thác chiến lược và chiến thuật linh hoạt, tận dụng dữ liệu liên tục để tạo ra kế hoạch khai thác và lịch trình sản xuất tốt nhất. Hoạt động khai thác có thể sử dụng AI để dự đoán hiệu suất trong các điều kiện khác nhau. Điều này sẽ hỗ trợ các nhà khai thác xác định các chiến lược đặt cược bổ sung sẽ dẫn đến sản lượng cao hơn với chi phí tối thiểu. Các cảm biến kết hợp hệ thống bảo trì dự đoán có thể cải thiện hiệu suất của máy khai thác đến mức giảm thời gian ngừng hoạt động và cải thiện năng suất trong quy trình khai thác. Khai thác không phải là lĩnh vực duy nhất mà AI có thể tác động đến hoạt động kinh doanh; nó cũng có thể áp dụng công nghệ này vào quản lý chuỗi cung ứng. Lập kế hoạch AI rất hiệu quả và không chỉ cải thiện thời gian lập kế hoạch tồn kho mà còn giảm thiểu chi phí, cải thiện lịch trình sửa chữa và xác định thời điểm tốt nhất để đặt hàng lại.

Các phương pháp thực hành như phân tích chuỗi thời gian và lập mô hình xác suất cho phép các mỏ xem chuỗi cung ứng của họ một cách sống động theo xu hướng hiện tại. Yếu tố này sẽ cho phép các mỏ hiện thực hóa hoạt động hậu cần của mình bằng cách tối ưu hóa các hoạt động cụ thể, bao gồm lựa chọn các tuyến đường vận chuyển và mạng lưới phân phối.

AI có thể được coi là mô hình công nghệ mang tính cách mạng trong lĩnh vực khai thác mỏ, trong đó AI đã tác động đến nhiều hoạt động khai thác khác nhau và đưa ra nhiều ứng dụng sáng tạo của AI vào các vấn đề phức tạp của ngành trong thời đại hiện nay. Áp dụng AI để phát triển mỏ trực tiếp và kỷ luật đối với các nhóm, hầu hết các doanh nghiệp khai thác sẽ hướng tới hoạt động khai thác xanh, sạch và có trách nhiệm trong tương lai.