بخشی از مقاله
چکیده
در دنیای رقابتی، تکنولوژی نقش به سزایی به عهده دارد. یکی از تکنولوژی هایی که می تواند نقش بسیار مهمی را در توسعه ی معادن ایفا کند، استفاده از کامیون های بدون راننده در معادن است. این کامیون ها در حال حاضر در یک معدن روباز استرالیا توسط ریوتینتو به کار گرفته شده است به نحوی که عملیات باربری از فاصله ی 1200 کیلومتری معدن کنترل می شود. کاربرد این تکنولوژی موجب افزایش ایمنی کار، افزایش راندمان کاری و نیز کاهش هزینه های عملیاتی معادن می شود. چشم انداز کاربرد این تکنولوژی بسیار روشن است.
.1 مقدمه
دنیای امروز، دنیایی با تکنولوژی های پیچیده است. این تکنولوژی ها را می توان از حضور یک دستگاه چاپگر در یک فروشگاه کوچک تا کاربرد رایانه در موتور ماشین و نیز رایانه های رومیزی و موبایل ها در زندگی انسان ها جستجو کرد.
شناخت کامل و جامع ماهیت فناوری، یک گام کلیدی برای توسعه ی فناوری است. فناوری را می توان به عنوان مجموعه ای از دانش خاص، سازمان ها و شیوه ها، ماشین آلات، تجهیزات و ابزارها و مهارت های انسانی تعریف کرد که با هم جمع شده و فراورده های مطلوب جامعه را تولید کند.
با توجه به اهمیت انتقال فناوری و به کارگیری آن، برای ایجاد مزیت رقابتی و کاهش فاصله فناورانه با سایر رقبا، هر بنگاه اقتصادی نیازمند نوسازی، بهسازی و توسعه ی مداوم تجهیزات خود است. انتقال فناوری یکی از راه های شکوفایی تحقیق و توسعه در کشورهای در حال توسعه محسوب می شود.
تکنولوژی وسایل اتوماتیک از سال 2014 سرعت بالایی گرفته است به نحوی که شرکت های خودروساز بزرگ دست به طراحی و ساخت خودروهای بودن راننده زده اند. خودروی بدون راننده به معنای عدم حضور راننده در خودرو است. در حال حاضر اتوماسیون خودروها با درجه ی متوسط ممکن است و به صورت پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرد. اداره ی ملی ایمنی حمل و نقل بزرگراه های ایالات متحده 5 دسته یا کلاس را برای تعریف خودروی بدون راننده در نظر گرفته است
این پنج کلاس شامل کلاس صفر که انسان راننده است تا کلاس چهار که در آن نیازی به رانندگی انسان نیست، می شود.
.2 کامیون های بدون راننده
جدول :1 طبقه بندی اتوماسیون در رانندگی خودروها
کلاس صفر: انسان همه ی عملیات رانندگی را انجام می دهد
کلاس یک : برخی از عملیات اتوماتیک است مثل کروز کنترل
کلاس دو : اتوماسیون ترکیبی عملیات مثل ترکیب کروز کنترل و مسیریابی
کلاس سه : اتوماسیون محدود که در آن راننده جهت اطمینان حضور دارد
کلاس چهار : اتوماسیون کامل که در آن نیازی به حضور راننده نیست
کامیون های معدنی نقش به سزایی در توسعه ی معادن دارد. البته یک رابطه ی دو سویه را میتوان بین توسعه ی معادن و توسعه ی تکنولوژیکی کامیون های معدنی تعریف کرد. نیازهای معادن موجب رشد و بهبود طراحی کامیون ها شده است و از طرفی رشد تکنولوژیکی کامیون ها موجب افزایش تولید و توسعه ی معادن شده است. این وابستگی دوگانه، رشد هر دو مورد را با سرعت بالایی به همراه داشته است به نحوی که عملیات معدنکاری روباز از سال 1970 به دلیل ساخت و تولید تجهیزات بزرگ مقیاس معدنی، با توسعه ی فزاینده ای همراه بوده است.[4] فرایند تکنولوژیکی کامیون های معدنی ابتدا متمرکز بر افزایش طرفیت باربری آن ها بوده است به نحوی که این مهم از 1920 آغاز و تاکنون به ظرفیت های بیش از 360 تن رسیده است.
شکل 1 روند تکنولوژیکی معادن را نشان می دهد. در ابتدای این روند، کاربرد سیستم پایش در معادن، مدرنیته معادن را نشان میداده است اما به مرور این تعریف تغییر کرده است و مواردی همچون دستیار اپراتور، عملیات از راه دور، تجهیزات اتوماتیک و در پایان معدن هوشمند جایگزین تعریف اولیه شده است.
شکل :1 روند رشد تکنولوژی در معاد
اتوماسیون به صورت فراینده ای در معادن در 50 سال اخیر به کار رفته است تا موجب افزایش کارایی شود و اپراتورها را از محیط خطرناک دو کند و دقت و قابلیت اعتماد فرایند را افزایش دهد.
تکنولوژی کامیون های بدون راننده ابتدا در معادن زیرزمینی برای تولید و استخراج ماده ی معدنی به کار رفته است. این تکنولوژی در دهه ی 1960 در اروپا و ایالات متحده به کار رفته است که شامل استفاده از قطار های زیرزمینی در معادن آهن کایرونا سوئد بوده است همچنین در سال 1970 به صورت ماشین های کنترل از راه دور برای استخراج زغال مورد استفاده بوده است. اما استفاده از کامیون ها در معادن روباز با چالش هایی روبرو بوده است.
این چالش ها در دو بخش مقیاس کار و پیچیدگی محیط کاری خود را نشان داده است. معادن روباز از نظر مقیاس بسیار بزرگ تر از معادن زیرزمینی هستند و بنابراین نیازمند ماشین آلات بزرگ تر است. همچنین محیط کاری به دلیل عدم وجود دیواره های محدود کننده که جهت پیمایش ناوگان از آن ها استفاده می شود. علاوه بر این موارد، معادن سطحی با شرایط آب و هوایی متغیر نیز همراه هستند. شکل 2 کلیات یک کامیون بدون راننده را نشان می دهد.
شکل :2 تجهیزات مورد نیاز برای یک کامیون بدون راننده
شرکت های کاترپیلار و کوماتسو از پیشگامان تحقیق و توسعه در زمینه ی کامیون های بدون راننده هستند. همچنین اخیرا شرکت هیتاچی نیز به این جرگه پیوسته است. یکی از اولین تلاش های انجام شده در زمینه ی اتوماسیون کامیون های معدنی، به کارگیری کامیون های K930 شرکت کوماتسو در معدن مس کدلکو1 شیلی در سال 2005 بوده است که عملیات آن از بیرون از معدن کنترل می شده است.[4] پس از آن کوماتسو با همکاری ریوتینتو2 در معدن آهن آنگلاس غربی3 استرالیا بوده است. به این منظور شرکت ریوتینتو یک مرکز تحقیقاتی در سیدنی با همکاری دانشگاه سیدنی راه اندازی نموده است. همچنین شرکت کاترپیلار با همکاری BHP در پروژه ی کامیون بدون راننده سرمایه گذاری نمودند
