نخستین ناوگان جهانی متشکل از ۱۰۰ کامیون معدنی خودران الکتریکی مبتنی بر 5G-A در معدن Yimin

ناوگانی متشکل از ۱۰۰ کامیون معدنی خودران الکتریکیHuaneng Ruichi، که نخستین در نوع خود در جهان است، رسماً در معدن روباز Yimin در مغولستان داخلی، چین، به بهره‌برداری رسید.

این معدن که از شبکه 5G-Advanced (5G-A)  پشتیبانی می‌کند، به اولین معدن روباز جهان تبدیل شده است که به هم‌افزایی گسترده در مقیاس وسیع بین وسایل نقلیه، ابر و شبکه(vehicle-cloud-network synergy) دست یافته است. این امر، ایمنی تولید را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده و معیار جدیدی برای استخراج هوشمند تعیین کرده است.

از آنجا که زغال‌سنگ منبع اصلی انرژی چین و کلید استراتژی انرژی این کشور است، چین در حال پیشبرد گذار به سمت یک صنعت زغال‌سنگ پیشرفته، هوشمند و سبز بوده است. در همین راستا، شرکت China Huaneng Group Co., Ltd (China Huaneng) با شرکت Xuzhou Construction Machinery Group Co., Ltd (XCMG)، شرکت Huawei Technologies Co., Ltd (Huawei)  و شرکت State Grid Smart Internet of Vehicles Co., Ltd در یک پروژه نوآوری مشترک برای توسعه اولین سیستم حمل‌ونقل معدن روباز هوشمند، خودران و بدون کربن در جهان همکاری کرده است که پیشگام توسعه باکیفیت این صنعت محسوب می‌شود.

Li Shuxue، رئیس هیئت مدیره شرکت Huaneng Inner Mongolia Eastern Energy Co., Ltd، در تاریخ ۱۵ می طی مراسمی در Hulunbuir (مغولستان داخلی) اظهار داشت که این شرکت فعالانه در تلاش است تا گذار انرژی در حمل‌ونقل معدنی را به پیش ببرد. به عنوان بخشی کلیدی از این تلاش‌ها، این شرکت در حال جایگزینی وسایل نقلیه سوختی با وسایل نقلیه الکتریکی برای ساخت معادن ایمن، هوشمند و سبز است.

کامیون‌های معدنی خودران الکتریکی Huaneng Ruichi با پشتیبانی نوآوری‌های فناورانه، در چندین حوزه پیشرو در صنعت هستند: هر کامیون می‌تواند باری به وزن ۹۰ تن متریک را حمل کند و به طور مداوم در سرمای شدید منفی ۴۰ درجه سانتیگراد کار کند، در حالی که ۱۲۰ درصد بازدهی عملیاتی جامع یک کامیون با راننده انسانی را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، Huawei Cloud  سرویس ابری رانندگی خودران برای وسایل نقلیه تجاری (CVADCS) را فراهم می‌کند که از یک نقشه مبتنی بر جمع‌سپاری (crowdsourced map) برای به‌روزرسانی لحظه‌ای موقعیت عملیاتی استفاده می‌کند. این قابلیت، بهینه‌سازی سریع مسیر را امکان‌پذیر کرده، زمان انتظار را کاهش می‌دهد و بهره‌وری عملیاتی را بهبود می‌بخشد و در نتیجه، نقاط قوت عملیات ناوگان مشارکتی کامیون‌ها را به حداکثر می‌رساند.

علاوه بر این، Huaneng Ruichi  به عنوان اولین کامیون معدنی خودران در چین بدون کابین راننده، ایمنی پرسنل را بالاتر از هر چیز دیگری قرار می‌دهد و آن‌ها را از خطرات تجهیزات و محیط‌های خشن دور نگه می‌دارد تا ریسک‌های مرتبط را به شدت کاهش دهد. حفاظت از ایمنی پرسنل و تجهیزات و در عین حال بهبود بهره‌وری در شرایط کاری سخت مانند دمای انجماد در ارتفاعات بالا، و باران، برف و گرد و غبار سنگین، یک چالش اساسی است. مقابله با چنین چالش‌هایی نیازمندی‌های بالایی را برای قابلیت‌های پردازش داده و همکاری سیستمی ایجاد می‌کند.

Zhang Ping’an، مدیر اجرایی Huawei و مدیرعامل واحد کسب‌وکار رایانش ابریHuawei، خاطرنشان کرد که Huawei الگوریتم‌های هوش مصنوعی را برای استخراج معادن روباز فراهم کرده است. این الگوریتم‌ها سنجش دقیق را برای وسایل نقلیه خودران و همکاری کارآمد بر روی ابر را ممکن می‌سازند، که به طور منحصربه‌فردی برای تسریع گذار صنعت استخراج زغال‌سنگ از عملیات دستی به هوشمند مناسب است. این مورد موفق، نمونه‌ای از چگونگی پیشبرد توسعه باکیفیت صنعت استخراج زغال‌سنگ توسط فناوری‌های دیجیتال و هوشمند است. این پروژه نه تنها یک پروژه راهبردی (lighthouse project)  است که ادغام نوآورانه فناوری‌های 5G، ابر، هوش مصنوعی و انرژی‌های نوی چین را به نمایش می‌گذارد، بلکه کاوشی در این زمینه است که چگونه می‌توان از هوش مصنوعی برای مقابله با چالش‌های مبرم در سناریوهای صنعتی خاص استفاده کرد.

شبکه5G-A در منطقه معدنی Yimin مستقر شده است تا پوشش شبکه دقیقی را برای مسیرهای رانندگی خودران فراهم کند و به هم‌افزایی روان بین وسیله نقلیه و ابر دست یابد. این اولین معدن روباز در جهان است که با شبکه 5G-A  کار می‌کند و دارای ویژگی‌هایی چون آپلینک (uplink) ۵۰۰ مگابیت بر ثانیه و تأخیر ۲۰ میلی‌ثانیه است و پشتیبانی شبکه‌ای مستحکمی برای بازگردانی ویدئوی با کیفیت بالا (HD video backhaul) و ارسال و توزیع مبتنی بر ابر کامیون‌های معدنی خودران فراهم می‌کند. در آینده، پوشش 5G-A  از عملیات ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته بیش از ۳۰۰ کامیون معدنی خودران در این منطقه معدنی پشتیبانی خواهد کرد و ایمنی و بهره‌وری را بیش از پیش بهبود خواهد بخشید.

در آینده، Huawei  در کنار شرکایی مانندChina Huaneng، XCMG  و State Grid Smart Internet of Vehicles Co., Ltd برای تحول و ارتقای تجهیزات حمل‌ونقل معدنی و ساخت معادن هوشمند ایمن، کارآمد، سبز و بدون کربن تلاش خواهد کرد. آن‌ها با یکدیگر به بهره‌گیری از تجربه موفق معدن Yimin برای تسهیل تحول دیجیتال و هوشمند صنعت انرژی جهانی ادامه خواهند داد.

تحلیل و جمع بندی

این گزارش صرفاً یک خبر فناورانه نیست، بلکه سندی استراتژیک با پیامدهای کمی و قابل اندازه‌گیری برای بازارهای انرژی، فلزات و فناوری است.

۱. تحلیل کمی هزینه‌های عملیاتی (OPEX) و بازگشت سرمایه (ROI)

مهم‌ترین جنبه این پروژه، تأثیر مستقیم بر ساختار هزینه‌های یک معدن زغال‌سنگ است.

کاهش هزینه نیروی انسانی: یک راننده کامیون معدنی ماهر در مناطق دورافتاده چین سالانه بین ۶۰ تا ۸۰ هزار دلار (شامل مزایا و بیمه) هزینه دارد. با ناوگان ۱۰۰ تایی، این به معنای صرفه‌جویی سالانه ۶ تا ۸ میلیون دلار تنها در بخش حقوق و دستمزد است. با افزایش ناوگان به ۳۰۰ دستگاه طبق برنامه، این صرفه‌جویی به ۱۸ تا ۲۴ میلیون دلار در سال خواهد رسید.

کاهش هزینه سوخت و افزایش بهره‌وری انرژی

قیمت فعلی زغال‌سنگ حرارتی Newcastle (به عنوان شاخص) حدود ۱۳۵ دلار بر تن و قیمت نفت برنت حدود 6۸ دلار بر بشکه است. این قیمت نفت، هزینه دیزل صنعتی را بالا نگه می‌دارد.

یک کامیون معدنی ۹۰ تنی دیزلی به طور متوسط بین ۵۰ تا ۷۰ لیتر دیزل در ساعت مصرف می‌کند. با فرض قیمت دیزل صنعتی در حدود ۱.2۰ دلار بر لیتر، هزینه ساعتی هر کامیون 60 تا 84 دلار است.

در مقابل، هزینه برق صنعتی در مغولستان داخلی چین تقریباً ۰.۰۸ دلار بر کیلووات ساعت است. یک کامیون الکتریکی معادل، برای انجام همان کار به حدود ۴۰۰ تا ۵۰۰ کیلووات ساعت انرژی نیاز دارد که هزینه ساعتی آن ۳۲ تا ۴۰ دلار می‌شود. این به معنای صرفه‌جویی ۴۰ تا ۴۵ درصدی در هزینه انرژی به ازای هر ساعت کارکرد است.

با ناوگان ۱۰۰ کامیونی که به صورت ۲۴/۷ کار می‌کنند، صرفه‌جویی سالانه در هزینه انرژی می‌تواند بالغ بر ۲۰ میلیون دلار شود.

افزایش بهره‌وری عملیاتی: گزارش به افزایش ۱۲۰ درصدی بازدهی عملیاتی جامع اشاره دارد. این یعنی با همان تعداد کامیون، ۲۰ درصد مواد بیشتری جابجا می‌شود. اگر تولید روزانه یک بخش از معدن ۱۰۰,۰۰۰ تن باشد، با این سیستم به ۱۲۰,۰۰۰ تن افزایش می‌یابد. این افزایش خروجی، هزینه سرمایه‌ای (CAPEX) به ازای هر تن تولید را کاهش داده و درآمدزایی را به شکل قابل توجهی تسریع می‌کند. کاهش زمان انتظار و بهینه‌سازی مسیر که توسط Huawei Cloud انجام می‌شود، مستقیماً به این افزایش بهره‌وری کمک می‌کند.

با تجمیع موارد فوق، یک ناوگان ۱۰۰ تایی می‌تواند سالانه نزدیک به ۳۰ میلیون دلار در هزینه‌های عملیاتی صرفه‌جویی کند. اگرچه CAPEX اولیه برای خرید این کامیون‌ها و زیرساخت 5G-A  بالاست (یک کامیون خودران می‌تواند تا ۱.۵ برابر یک کامیون معمولی قیمت داشته باشد)، دوره بازگشت سرمایه (ROI) با توجه به این سطح از صرفه‌جویی، احتمالاً بین ۳ تا ۵ سال خواهد بود که برای پروژه‌های زیرساختی سنگین، بسیار جذاب است.

۲. پیامدهای استراتژیک برای بازار زغال‌سنگ

ایجاد کف قیمتی جدید برای هزینه تولید: معادنی که این فناوری را به کار می‌گیرند، هزینه تولید (Cost of Production)  خود را به شدت کاهش می‌دهند. این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد در دوره‌های افت قیمت زغال‌سنگ نیز سودآور باقی بمانند و تولیدکنندگان با هزینه‌های بالاتر (مانند برخی معادن در استرالیا یا ایالات متحده که به نیروی کار گران و قوانین سخت‌گیرانه‌تر متکی هستند) را از بازار خارج کنند. این پروژه می‌تواند منحنی هزینه جهانی تولید زغال‌سنگ را به سمت پایین جابجا کند.

تقویت جایگاه چین: چین نه تنها بزرگترین مصرف‌کننده و تولیدکننده زغال‌سنگ است، بلکه با این پروژه نشان می‌دهد که در حال تبدیل شدن به پیشروترین کشور در فناوری استخراج نیز می‌باشد. این امر وابستگی چین به فناوری‌های غربی در حوزه اتوماسیون معدن را کاهش داده و یک مزیت رقابتی پایدار ایجاد می‌کند.

۳. تأثیر بر بازار کامودیتی‌های مرتبط

افزایش تقاضا برای فلزات کلیدی: این پروژه و پروژه‌های مشابه، تقاضا برای کامودیتی‌های مورد نیاز در گذار انرژی و فناوری را تقویت می‌کنند:

مس: برای موتورهای الکتریکی، کابل‌کشی و زیرساخت‌های شارژ. هر کامیون الکتریکی چندین برابر یک خودروی دیزلی مس مصرف می‌کند.

لیتیوم، کبالت و نیکل: برای باتری‌های با ظرفیت بالا که قادر به تأمین انرژی یک کامیون ۹۰ تنی در شرایط سخت باشند.

آلومینیوم: برای سبک‌سازی بدنه کامیون‌ها به منظور افزایش بهره‌وری انرژی.

فرصت برای تولیدکنندگان تجهیزات و فناوری: شرکت‌هایی مانند XCMG (تولیدکننده ماشین‌آلات) و Huawei (ارائه‌دهنده زیرساخت ابری و 5G) در موقعیت ممتازی برای صادرات این مدل به سایر نقاط جهان قرار می‌گیرند. این یک بازار جدید و بسیار سودآور برای آن‌ها ایجاد می‌کند.

۴. ریسک‌ها و چالش‌ها

امنیت سایبری: تمرکز عملیات بر روی یک شبکه متصل(cloud-network)، ریسک حملات سایبری را به شدت افزایش می‌دهد. یک اختلال در شبکه می‌تواند کل عملیات معدن را متوقف کند.

وابستگی به زیرساخت: این سیستم کاملاً به پوشش پایدار و باکیفیت شبکه 5G-A  وابسته است. هرگونه قطعی یا افت کیفیت شبکه، عملیات را مختل می‌کند.

پذیرش و مقیاس‌پذیری: پیاده‌سازی این سیستم در معادن موجود با جغرافیای پیچیده یا زیرساخت‌های قدیمی ممکن است چالش‌برانگیز و پرهزینه باشد. موفقیت در یک معدن روباز در چین لزوماً به معنای تکرارپذیری آسان در تمام معادن جهان نیست.

جمع‌بندی

پروژه معدن Yimin یک نقطه عطف در تاریخ صنعت معدنکاری جهانی است. این پروژه موفق شده است سه روند کلیدی یعنی الکتریکی‌سازی، اتوماسیون و اتصال دیجیتال (Digital Connectivity) را در مقیاسی بی‌سابقه با یکدیگر ترکیب کند. این دیگر یک طرح آزمایشی نیست، بلکه یک مدل عملیاتی اثبات‌شده است که پارادایم‌های بهره‌وری، ایمنی و پایداری زیست‌محیطی در استخراج منابع را بازتعریف می‌کند. برای فعالان بازار، این گزارش یک سیگنال واضح از آینده صنعت و فرصت‌ها و تهدیدهای ناشی از آن است.

نکات کلیدی

جهش کوانتومی در بهره‌وری: افزایش ۲۰ درصدی بازده عملیاتی در کنار کاهش قابل توجه هزینه‌های سوخت و نیروی انسانی، یک مزیت رقابتی تعیین‌کننده برای پیشگامان این فناوری ایجاد می‌کند و مدل کسب‌وکار سنتی معادن را به چالش می‌کشد.

تغییر معادله ESG در صنعت زغال‌سنگ: اگرچه استخراج زغال‌سنگ ذاتاً با انتشار کربن همراه است، این پروژه با حذف آلایندگی دیزل در عملیات استخراج(Scope 1 Emissions)، وجهه زیست‌محیطی و اجتماعی (ESG) پروژه‌های معدنی را بهبود می‌بخشد. این امر می‌تواند جذب سرمایه برای چنین پروژه‌هایی را در آینده تسهیل کند.

رهبری فناورانه چین: این پروژه نشان‌دهنده استراتژی چین برای تسلط بر زنجیره ارزش صنایع سنگین، از استخراج منابع تا توسعه فناوری‌های پیشرفته مرتبط با آن است. این یک زنگ خطر برای رقبای غربی در حوزه فناوری معدن است.