معدن بدون فناوری، یعنی حفاری در تاریکی
صنعت معدن به‌عنوان یکی از پیشران‌های اصلی اقتصاد، در آستانه تحولی بنیادین قرار دارد. تحولی که دیگر تنها بر پایه‌ی ماشین‌آلات سنگین و نیروی انسانی پرتلاش تعریف نمی‌شود، بلکه این‌بار بر دوش داده‌ها، الگوریتم‌ها و فناوری‌های هوشمند است. «هوشمندسازی معادن» واژه‌ای است که شاید تا چند سال پیش بیشتر در گزارش‌های آینده‌پژوهانه دیده می‌شد، اما امروز به بخشی از واقعیت روز صنعت جهانی معدن تبدیل شده است.
با رشد چشمگیر تقاضا برای فلزات حیاتی مانند نیکل، مس، لیتیوم، کبالت و منگنز، به‌ویژه در پی گسترش خودروهای برقی، انرژی‌های تجدیدپذیر و زیرساخت‌های دیجیتال، معدن‌کاری سنتی دیگر پاسخ‌گوی نیاز جهانی نیست. معادنی که بتوانند هم‌زمان بهره‌وری بالا، ایمنی بیشتر، کنترل زیست‌محیطی و قابلیت ردیابی محصول داشته باشند، در اولویت سرمایه‌گذاری و مشارکت بین‌المللی قرار گرفته‌اند. و نقطه تلاقی تمام این ویژگی‌ها، «فناوری» است.
از هوش مصنوعی تا ربات‌های خودران؛ جهان در حال تحول است
هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء، سیستم‌های پایش بلادرنگ، ربات‌های خودران و پهپادهای نقشه‌بردار، امروز دیگر فقط ابزارهایی برای رفاه بیشتر نیستند؛ بلکه به ابزار بقا برای معادن بزرگ و کوچک تبدیل شده‌اند. از کشورهایی همچون استرالیا و کانادا گرفته تا شیلی، آفریقای جنوبی، عربستان سعودی و چین، موج هوشمندسازی معادن آغاز شده و با سرعتی فزاینده در حال پیشروی است. این کشورها نه‌تنها ماشین‌آلات و سامانه‌های هوشمند را به کار گرفته‌اند، بلکه ساختار تصمیم‌گیری، آموزش نیروی انسانی، و مدل اقتصادی خود را نیز با این روند تطبیق داده‌اند.
اما در ایران چطور؟ کشوری با ذخایر متنوع معدنی، تجربه طولانی در استخراج، و ظرفیتی قابل توجه از دانش فنی و منابع انسانی متخصص. آیا ما نیز در این رقابت فناورانه جهانی سهمی داریم؟ آیا توانسته‌ایم از مرحله آزمایش و پایلوت فراتر برویم و به سمت نهادینه‌سازی فناوری در معادن حرکت کنیم؟ پاسخ صادقانه به این پرسش‌ها هنوز با تردید همراه است.
گام‌های پراکنده، نیاز به نقشه راه ملی
در حال حاضر، برخی گام‌های اولیه برداشته شده است: استفاده از سامانه‌های پایش گاز و دما در معادن زغال‌سنگ، پروژه‌های محدود اتوماسیون در برخی معادن بزرگ، و طراحی نرم‌افزارهای بومی برای تحلیل تولید و کنترل مصرف سوخت. اما این اقدامات، به‌تنهایی برای عبور از بحران‌های ساختاری معدن‌کاری سنتی در کشور کافی نیست. آنچه غایب است، یک نگاه کل‌نگر، هماهنگ و جسورانه است که هوشمندسازی را نه یک پروژه لوکس یا نمادین، بلکه هسته‌ی اصلی سیاست‌گذاری معدن بداند.
دو نگاه کارشناسی به یک ضرورت ملی
از همین رو، در این پرونده‌ی ویژه در روزگار معدن، به سراغ دو تن از کارشناسان برجسته در حوزه فناوری معدن رفته‌ایم تا از زبان آنان، چالش‌ها، راهکارها و ضرورت‌های هوشمندسازی معادن ایران را بشنویم.
نخست با دکتر امیر شریفی، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و پژوهشگر حوزه هوش مصنوعی در معدن‌کاری گفت‌وگو کردیم. او با تأکید بر این‌که «هوشمندسازی دیگر یک انتخاب نیست، بلکه ضرورت است»، وضعیت فعلی معادن کشور را بررسی کرده و بر لزوم تدوین نقشه راه ملی و حمایت دولت از پروژه‌های فناورانه تأکید کرده است. وی معتقد است ایران با تکیه بر ظرفیت‌های داخلی در دانشگاه‌ها و شرکت‌های دانش‌بنیان، می‌تواند مسیر بومی هوشمندسازی را طی کند، به‌شرط آن‌که اراده مدیریتی و سرمایه‌گذاری پایدار وجود داشته باشد.
در ادامه نیز با مهندس نسترن فرهادی، مدیر پروژه‌های فناوری معدن و متخصص بهره‌برداری، به گفت‌وگو نشسته‌ایم. فرهادی با نگاهی کاربردی و تجربی‌تر، بر موانع جاری در مسیر دیجیتالی‌سازی معادن تأکید می‌کند: نبود سرمایه‌گذاری اولیه، ترس از تغییر در بخش خصوصی، کمبود نیروی انسانی آموزش‌دیده، و شکاف میان دانشگاه و صنعت. او با ارائه نمونه‌هایی از تجربه سایر کشورها، بر این نکته پافشاری می‌کند که ایران هم منابع دارد و هم مغزهای متفکر، فقط باید اعتماد، مدیریت و پیوست فناوری شکل بگیرد.
دو نگاه کارشناسی به یک ضرورت ملی
فرهادی در بخشی از سخنانش جمله‌ای کلیدی مطرح می‌کند: «معدن فقط یک منبع زیرزمینی نیست؛ یک سیستم زنده اقتصادی است که اگر آن را به‌روز نکنیم، از نفس خواهد افتاد.»
در دنیایی که الگوریتم‌ها تصمیم می‌گیرند، ماشین‌ها داده تولید می‌کنند و سرمایه‌گذاران شفافیت و پایداری می‌خواهند، هیچ صنعتی نمی‌تواند به شکل سنتی ادامه دهد و امیدوار به ماندگاری باشد. معدن هم از این قاعده مستثنی نیست. اگر بخواهیم صنعت معدن را در ایران جایگزین نفت کنیم، باید آن را از نظر فناوری هم‌تراز با پیشرفته‌ترین کشورها کنیم. این مسیر البته دشوار است، اما غیرممکن نیست. این پرونده‌ی ویژه، نگاهی است به چشم‌انداز این مسیر و گامی کوچک برای آغاز گفت‌وگویی بزرگ‌تر در سطح صنعت، سیاست و جامعه.
برای عبور از معادن سنتی، باید فناوری را جدی گرفت
برای بررسی این موضوع ما در «روزگارمعدن» با امیر شریفی، کارشناس ارشد هوشمندسازی معادن و عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت‌وگو کرده‌ایم.
وی در ابتدای گفت‌وگو با تأکید بر ضرورت تحول ساختاری در حوزه معدن کشور گفت: «صنعت معدن ایران هنوز در بسیاری از بخش‌ها به‌صورت سنتی اداره می‌شود و این مسئله باعث کاهش بهره‌وری، افزایش خطرات ایمنی، و اتلاف منابع شده است. هوشمندسازی، دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت است.»
دکتر شریفی افزود: «در بسیاری از کشورهای پیشرو مانند استرالیا، کانادا، شیلی و حتی چین، معادن بزرگ به زیرساخت‌های دیجیتال مجهز شده‌اند. از طریق هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و اینترنت اشیاء، این کشورها توانسته‌اند هزینه‌های استخراج را کاهش و میزان بازیابی مواد معدنی را افزایش دهند.»
وی ادامه داد: «در ایران نیز ظرفیت‌های بسیار خوبی برای ورود به این حوزه وجود دارد. ما معادن بزرگ و متنوعی داریم، شرکت‌های دانش‌بنیان فعال‌اند، و دانشگاه‌های فنی توانمند در اختیار داریم. اما آنچه فعلاً کم داریم، یک نقشه راه جامع و اراده اجرایی در سطح سیاست‌گذاری است.»
پروژه‌های پایلوت کافی نیست؛ باید به‌سمت سیاست یکپارچه رفت
به گفته وی، در حال حاضر برخی از شرکت‌های معدنی خصوصی در ایران پروژه‌های محدودی برای اتوماسیون یا پایش دیجیتال اجرا کرده‌اند، اما این اقدامات هنوز از سطح پایلوت فراتر نرفته‌اند.
«برای مثال، استفاده از دوربین‌های حرارتی و سنسورهای گاز در برخی معادن زغال‌سنگ آغاز شده است، اما این‌ها صرفاً گام‌های اولیه‌اند. آنچه ما نیاز داریم، یک نگاه یکپارچه به زنجیره معدن از اکتشاف تا فرآوری است.»
وی تأکید کرد که هوشمندسازی به‌معنای صرفاً جایگزینی ماشین با انسان نیست، بلکه هدف، افزایش ایمنی، کاهش خطای انسانی، و بهره‌برداری بهینه از منابع است.
«در معدن‌کاری زیرزمینی، هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌های ژئوفیزیکی، مناطق پرریسک را شناسایی کرده و از وقوع حوادث جلوگیری کند. همچنین در استخراج روباز، پهپادها می‌توانند نقشه‌برداری دقیق انجام دهند و ماشین‌آلات خودران با دقت بالا فعالیت کنند.»
زیرساخت و نیروی متخصص، دو حلقه مفقوده
شریفی در ادامه به چالش‌های پیشروی هوشمندسازی معادن در ایران اشاره کرد و گفت: «یکی از مهم‌ترین موانع، نبود زیرساخت ارتباطی پایدار در مناطق معدنی است. بسیاری از معادن در نقاط دورافتاده قرار دارند که اینترنت، برق و پوشش شبکه‌ای مناسبی ندارند. این در حالی‌ست که فناوری‌های جدید کاملاً داده‌محور و نیازمند اتصال لحظه‌ای‌اند.»
وی افزود: «چالش بعدی، کمبود نیروی انسانی آموزش‌دیده در حوزه داده‌کاوی، تحلیل الگوریتم‌ها و مدیریت سیستم‌های هوشمند است. ما باید بین دانشگاه‌ها و صنعت پل بزنیم تا مهندسان آینده با مهارت‌های جدید وارد این حوزه شوند.»
به گفته این کارشناس، در کنار زیرساخت و منابع انسانی، موضوع اقتصاد پروژه نیز اهمیت دارد.
«برخی شرکت‌ها از ترس هزینه‌های اولیه وارد پروژه‌های هوشمندسازی نمی‌شوند، در حالی‌که مطالعات جهانی نشان می‌دهد این پروژه‌ها در میان‌مدت و بلندمدت منجر به صرفه‌جویی چشمگیر در هزینه‌ها می‌شوند. باید این نگاه کوتاه‌مدت را کنار بگذاریم.»
دولت باید از نقش ناظر به تسهیل‌گر عبور کند
وی درباره جایگاه دولت در این مسیر گفت: «دولت باید تسهیل‌گر باشد، نه صرفاً ناظر. اگر وزارت صمت، ایمیدرو، و دیگر نهادهای بالادستی، سیاست‌های تشویقی و حمایتی وضع کنند، شرکت‌ها با اطمینان بیشتری وارد عرصه می‌شوند. باید وام‌های کم‌بهره، معافیت‌های مالیاتی، و مزایای صادراتی برای پروژه‌های دیجیتال لحاظ شود.»
شریفی در بخشی از سخنان خود به تجربه سایر کشورها اشاره کرد: «در استرالیا، شرکت‌های معدنی مانند BHP و Rio Tinto طی یک دهه گذشته به‌طور کامل از ماشین‌آلات خودران استفاده کرده‌اند. کامیون‌ها، حفارها و قطارها بدون راننده کار می‌کنند و از طریق مرکز فرماندهی در پرت کنترل می‌شوند. این الگو، قابل تطبیق با معادن بزرگ سنگ‌آهن در ایران است.»
استرالیا و چین جلوترند، اما ما هم می‌توانیم
وی ادامه داد: «ما نباید منتظر شویم تا شرکت‌های خارجی برای ما فناوری بیاورند. با تکیه بر دانش بومی، شرکت‌های فناور داخلی می‌توانند سامانه‌های هوشمند طراحی کنند. خوشبختانه چند پروژه بومی‌سازی تجهیزات پایش و کنترل هم‌اکنون در حال اجراست.»
در پایان این گفت‌وگو، دکتر شریفی آینده هوشمندسازی معادن در ایران را وابسته به همکاری نزدیک میان سه ضلع دولت، دانشگاه و صنعت دانست و گفت: «اگر بخواهیم معدن را جایگزین نفت کنیم، باید آن را با نگاه آینده‌محور مدیریت کنیم. بدون فناوری، معدن‌کاری ایران در رقابت جهانی حرفی برای گفتن نخواهد داشت. این مسیر، دشوار اما کاملاً ممکن است.»
هوشمندسازی، شرط ماندگاری در زنجیره جهانی معدن است
در ادامه نسترن فرهادی، کارشناس ارشد بهره‌برداری و مدیر پروژه‌های فناوری معدن، از ضرورت، موانع و راهکارهای هوشمندسازی معادن در ایران پرسیدیم.
وی در ابتدای گفت‌وگو با اشاره به روند جهانی هوشمندسازی به روزگارمعدن گفت: «امروز دیگر هیچ شرکت معدنی بزرگ در دنیا بدون ابزارهای دیجیتال فعالیت نمی‌کند. داده‌محوری، تحلیل بلادرنگ، و کنترل خودکار، پایه‌های معدن‌کاری نوین هستند. اگر ما این مسیر را آغاز نکنیم، عملاً از زنجیره تأمین جهانی حذف خواهیم شد.»
فرهادی افزود: «در شرایطی که جهان به‌سمت انتقال انرژی و استفاده گسترده از فلزات حیاتی پیش می‌رود، کشورهایی که زودتر وارد عرصه هوشمندسازی شده‌اند، قدرت تعیین قیمت، عرضه و حتی سیاست‌گذاری بازار جهانی را در دست خواهند داشت.»
معادن ایران؛ سنتی، پرهزینه، پرخطر
وی با اشاره به وضعیت معادن کشور تصریح کرد: «اکثر معادن ایران، به‌ویژه در بخش خصوصی، هنوز با روش‌های دهه ۶۰ و ۷۰ شمسی اداره می‌شوند. نبود سیستم‌های جمع‌آوری و تحلیل داده، نبود تجهیزات هوشمند، و استفاده از روش‌های غیر بهینه در استخراج، باعث شده بهره‌وری پایین، حوادث بالا، و اتلاف ذخایر به‌ویژه در معادن کوچک و متوسط، به مشکلی مزمن تبدیل شود.»
او ادامه داد: «ما نمی‌توانیم همچنان به روش سنتی استخراج کنیم، در حالی‌که مشتریان جهانی خواهان مواد معدنی با منشأ روشن، فرآیند شفاف و رعایت اصول زیست‌محیطی هستند. هوشمندسازی، تنها راه برای پاسخ‌گویی به این استانداردهای جهانی است.»
فرهادی به مزایای مشخص هوشمندسازی معادن اشاره کرد و گفت: «با استفاده از سنسورها، سیستم‌های کنترل از راه دور، و تحلیل داده‌ها، می‌توان پیش از وقوع حادثه، خطر را تشخیص داد. همچنین با نقشه‌برداری دقیق و الگوریتم‌های هوشمند، میزان باطله کاهش می‌یابد و فرآیند استخراج هدفمندتر می‌شود.»
معادن ایران؛ سنتی، پرهزینه، پرخطر
وی تأکید کرد که هوشمندسازی فقط مختص معادن بزرگ نیست. «در بسیاری از کشورها، معادن متوسط و کوچک نیز با کمک فناوری‌های ساده و مقرون‌به‌صرفه بهینه‌سازی شده‌اند. حتی استفاده از یک نرم‌افزار مدیریت مصرف سوخت یا تحلیل عملکرد ماشین‌آلات می‌تواند تفاوت معناداری ایجاد کند.»
فرهادی درباره موانع موجود در مسیر هوشمندسازی گفت: «یکی از بزرگ‌ترین موانع، نبود سرمایه‌گذاری اولیه و ترس از تغییر است. برخی بهره‌برداران فکر می‌کنند هوشمندسازی فقط مختص شرکت‌های بزرگ خارجی است، در حالی‌که فناوری بومی هم وجود دارد و می‌تواند با هزینه پایین اجرا شود.»
وی افزود: «مشکل دیگر، شکاف عمیق میان دانشگاه و صنعت است. دانش فنی در مراکز علمی وجود دارد، اما ارتباط سازنده و هدفمند با پروژه‌های واقعی کمتر دیده می‌شود. باید دانشگاه‌ها به‌طور مستقیم وارد طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های هوشمند در معادن شوند.»
به گفته فرهادی، دولت باید با سیاست‌گذاری هوشمند، روند دیجیتالی‌سازی را در معادن کشور تسهیل کند. «معافیت‌های مالیاتی برای خرید تجهیزات هوشمند، اعطای تسهیلات برای پروژه‌های فناوری‌محور، و تدوین استانداردهای جدید برای ایمنی و بهره‌وری می‌تواند مشوق مؤثری برای بخش خصوصی باشد.»
ظرفیت شرکت‌های دانش‌بنیان در حال شکوفایی است
او در ادامه به نقش شرکت‌های دانش‌بنیان اشاره کرد و گفت: «در حال حاضر، چند شرکت داخلی توانسته‌اند نمونه‌هایی از سیستم‌های پایش ایمنی، سامانه‌های کنترل حفاری و الگوریتم‌های تحلیل تولید را بومی‌سازی کنند. اگر حمایت شوند، می‌توانند نیاز بخش بزرگی از معادن کشور را تأمین کنند.»
فرهادی با اشاره به تجربه موفق کشورهای منطقه نیز گفت: «حتی کشورهایی مانند عربستان سعودی که دیرتر از ایران وارد حوزه معدن شدند، حالا سرمایه‌گذاری وسیعی روی دیجیتالی‌سازی انجام داده‌اند. ما نه از نظر منابع عقب‌تریم و نه از نظر نیروی انسانی فقط نیاز به مدیریت تحول داریم.»
او در پایان گفت‌وگو تأکید کرد: «معدن فقط یک منبع زیرزمینی نیست؛ یک سیستم زنده اقتصادی است که اگر آن را به‌روز نکنیم، از نفس خواهد افتاد. هوشمندسازی، فقط انتخاب فناوری نیست؛ انتخاب آینده است. آینده‌ای که دیگر منتظر ما نمی‌ماند.»
کلام آخر
هوشمندسازی معادن دیگر نه یک شعار فناورانه است و نه صرفاً انتخابی لوکس برای شرکت‌های بزرگ بین‌المللی. امروز در تمام دنیا، داده‌ها جای کلنگ و الگوریتم‌ها جای گمانه‌زنی نشسته‌اند. صنعت معدن جهان در آستانه جهشی فناورانه قرار دارد؛ جهشی که نه‌تنها فرآیند استخراج را متحول می‌کند، بلکه معنا و مفهوم "معدن‌داری" را از بن بازتعریف خواهد کرد.
از استرالیا و کانادا گرفته تا چین، عربستان و حتی کشورهای کوچک‌تر در آسیای جنوب‌شرقی، رقابت برای دیجیتالی‌سازی زنجیره معدن آغاز شده است. این رقابت تنها بر سر سود نیست؛ بلکه بر سر بقا، اقتدار و حضور در زنجیره ارزش جهانی مواد معدنی است. هوشمندسازی، دیگر فقط یک راه‌حل برای کاهش هزینه یا افزایش دقت نیست، بلکه معیار پذیرش در بازار جهانی است.
اما در ایران چه؟ آیا ما نیز در مسیر این تحول قرار گرفته‌ایم؟ آیا توانسته‌ایم از مرزهای پایلوت و نمایشگاه عبور کرده و در میدان واقعی معدن‌کاری دیجیتال گام برداریم؟
پاسخ صادقانه این است: هنوز نه.
در گفت‌وگوهایی که با دکتر امیر شریفی و مهندس نسترن فرهادی انجام دادیم، این واقعیت تلخ اما روشن بازتاب یافت. با وجود ظرفیت‌های بی‌بدیل کشور در ذخایر زیرزمینی، نیروی انسانی متخصص، دانشگاه‌های فنی و شرکت‌های فناور، هنوز نقشه راه روشنی برای هوشمندسازی معادن ایران وجود ندارد. حرکت‌ها پراکنده‌اند، حمایت‌ها مقطعی‌اند، و ترس از تغییر هنوز بر نگاه سنتی سایه انداخته است.
دکتر شریفی با صراحت گفت که ما منابع انسانی و زیرساخت دانشی کافی داریم، اما «آنچه فعلاً کم داریم، اراده اجرایی و نقشه راه ملی است.» او بر نقش دولت در ایجاد بسترهای حمایتی، از جمله معافیت مالیاتی، تسهیلات بانکی و سیاست‌گذاری دقیق تأکید کرد. او همچنین هشدار داد که بدون ورود جدی به حوزه فناوری، "معدن دیگر نمی‌تواند جای نفت را بگیرد."
از سوی دیگر، فرهادی با نگاهی واقع‌گرایانه‌تر به میدان عمل نگاه کرد. او از فاصله‌ی جدی بین دانشگاه و صنعت گفت، از ترس سرمایه‌گذاران خصوصی در مواجهه با پروژه‌های فناورانه، از بی‌اعتمادی به توان داخلی. اما در عین حال با اعتماد به نفس اعلام کرد که "ما عقب نیستیم، فقط هنوز مدیریت تحول را شروع نکرده‌ایم."
این دو نگاه مکمل، ما را به یک جمع‌بندی می‌رساند: هوشمندسازی معادن، راهی پرچالش اما اجتناب‌ناپذیر است. نمی‌توان با روش‌های استخراجی دهه شصت، برای بازار قرن بیست‌ویکم مواد اولیه تأمین کرد. نمی‌توان انتظار سرمایه‌گذاری بین‌المللی داشت، در حالی‌که منشأ مواد معدنی نامشخص، فرآیند استخراج غیرشفاف، و داده‌های فنی غیرقابل تحلیل هستند. نمی‌توان شعار توسعه پایدار داد، در حالی‌که هنوز بسیاری از معادن کشور حتی فاقد سیستم ایمنی بلادرنگ‌اند.
هوشمندسازی در معدن یعنی توانایی پیش‌بینی، تحلیل، و تصمیم‌گیری سریع و دقیق؛ یعنی عبور از آزمون و خطا به سمت مدل‌سازی؛ یعنی جایگزینی شانس با محاسبه، و تجربه‌گرایی با داده‌محوری. این مسیر البته نیازمند زیرساخت فناورانه، نیروی متخصص، و مهم‌تر از همه، اعتماد و شجاعت است.
باید بپذیریم که بسیاری از پروژه‌های فناوری‌محور در ابتدا پرهزینه‌اند، زمان‌برند و پیچیده. اما همان‌طور که فرهادی گفت، حتی یک نرم‌افزار ساده برای مدیریت مصرف سوخت یا تحلیل عملکرد ماشین‌آلات، می‌تواند تفاوتی تعیین‌کننده در سودآوری یک معدن متوسط ایجاد کند. شرط آن است که جرئت شروع داشته باشیم.
در شرایطی که کشورهای منطقه با شتاب در حال توسعه زیرساخت‌های دیجیتال در معدن‌اند، فرصت برای ایران محدود است. تا دیروز می‌گفتیم نفت باید جای خود را به معدن بدهد. امروز وقت آن است بگوییم: معدن نیز باید جای خود را به «معدن هوشمند» بدهد.
نکته پایانی، اما حیاتی آن است که هوشمندسازی نه یک پروژه صنعتی، بلکه یک پروژه ملی است. نیازمند همکاری وزارت صمت، ایمیدرو، شرکت‌های بزرگ معدنی، دانشگاه‌ها، شرکت‌های دانش‌بنیان و حتی رسانه‌ها. اگر این هم‌افزایی اتفاق نیفتد، مسیر توسعه نه‌تنها کند، بلکه ناممکن خواهد شد.
ما امروز در نقطه‌ای ایستاده‌ایم که فناوری دیگر انتخاب نیست—اجبار است. آینده معدن، در گرو آن است که این اجبار را به فرصت تبدیل کنیم، نه تهدید.
