İnovasyon www.madencilik-turkiye.com M. Mustafa Kahraman Arizona Üniversitesi [email protected] Nasıl Bir Otomasyon? Ç ok basit problemlerin bile çok geç çözüldüğü bir dünyada yaşıyoruz. Örneğin valizlere tekerlek takılıp çekilmesi; 80’li ve hatta neredeyse 90’lı yılların başlarına kadar -tekerleğin asırlardır kullanılan bir araç olmasına rağmen- kimsenin aklına gelmemiştir. Maden sektöründe de durum çok farklı değildir. Üretimde araçların yer ve durum takibi, yönetimi ve sağlık durumlarının gözlemlenmesi nispeten yeni sayılır teknolojilerdir. Örneğin bugün, orta ve büyük madenlerin ekseriyetinin yönetimini sağlayan filo yönetim sistemleri (FYS) ilk olarak 1979’da New Mexico’daki Tyrone madeninde denenmiştir. Sistemi kuran kişi halen Arizona Üniversitesi Endüstri Mühendisliğinde hocalığımı da yapmış olan Mike Arnold’tur. Kimya mühendisliğinden gelen Arnold, bir yaz stajyer olarak çalıştığı madende üretimi %13 arttırarak, yıllar sonra yüksek rakamlara satılacak, yüzlerce kişiyi çalıştıracak dev bir şirkete dönüştürmüştür. Burada belki de dikkat edilmesi gereken en temel nokta endüstrinin ihtiyaçlarına cevap vermenin ne kadar büyük bir potansiyele sahip olduğudur. 90’lı yıllarda bile birçok yer altı aracı (LHD, continuous miner vs.) fiziki koşulların zorlukları sebebiyle yine operatörler tarafından ama yeryüzünden kumanda edilmiştir. Son yirmi yıl içerisinde maden teknolojisi denilince akla gelen firmaların büyük çoğunluğu madenlerde otomasyonu inovasyonun merkezine oturtmuştur. Bunun sonucunda Caterpillar, Komatsu, Hitachi gibi firmalar özellikle kamyonların full otomasyonunu sağlayabilmek amacıyla bu alandaki ilk ama nispeten daha küçük firmalar olan filo yönetim sistemlerini satın almışlardır. Bunun sonucunda madenlerde kullanılan ekipmanların üretimini de yönetimini de aynı firmalar yapmaya başlamıştır. İlk bakışta daha cazipmiş gibi görünse de bu satın almalar sonucunda FYS’lerin asıl odakları, ekipmanların daha iyi yönetimi yerine bu ekipmanların otomasyonuna kaymıştır. Bugün piyasada bulunan neredeyse bütün büyük filolara yönelik geliştirilmiş FYS şirketleri, büyük bir şirket tarafından satın alınmıştır ve bir şekilde otomasyon programlarına devam etmektedirler. 122 15 Ekim 2014 Bugün, Avustralya Pilbara bölgesinde full otomasyonu sağlanmış kamyonlarla üretim yapan madenler bulunmaktadır. Bu bölge, zengin cevher yataklarına sahip olmasına rağmen insanların yaşam alanlarına çok uzak olması sebebiyle çok ciddi bir işgücü sıkıntısı yaşamaktadır. Zaten birçok defa haberlere konu olan çok astronomik kazançlar sağlayan madenlerde çalışan operatörler, genellikle bu bölgede bulunmaktadır. Bu sebeple bölgede üretim yapan firmaların Cat, Komatsu gibi firmalarla işbirliği yaparak otomasyonu bir tercihten çok zorunluluk olarak gördükleri aşikârdır. Bugün bu bölgedeki kamyonların operatörsüz yaptıkları seferler yüz binleri aşmıştır. Ancak bu başarının diğer ülkelere ve madenlere yayılmadığı da bir gerçektir. Bu gerçeğin arkasında yatan sebep, madenlerde eğer tercih durumu varsa, aynı veya yakın maliyetler söz konusu olduğunda robot yerine insanların tercih edilmesidir. Birkaç yüz ton yüklü toplam ağırlığı 500 tondan fazla olan cevher dolu bir kamyonun ocaklarda diğer çalışanların da kullandıkları yollarda bulunması gerçekten ürkütücüdür. İnsanların tercih edilme sebepleri için farklı sebepler olmasına rağmen hatırı sayılabilecek sebeplerden biri de bölge insanını istihdam eden madenlerin üretim yaptıkları bölgede saygınlıklarını ve kamuoyu desteklerini kaybetmemeleri de yer almaktadır. Bunların yanı sıra konvansiyonel yöntemle kullanılan makinelerde program değiştirmenin nispeten daha kolay ve hızlı olmasıdır. Rio Tinto / Komatsu ve Frotescu Metal / Caterpillar ortaklılarını ortaya çıkaran otomasyon programları, çalışan operatörün kabinden kaldırılması dışında ciddi bir sonuç sağlayamamıştır. Bu duruma sebep ise çalışanlar yerine robotların kullanılıyor olmasına rağmen gerekli kültürel değişim ve alt yapı tam olarak sağlanmamıştır. Bir başka deyişle madenin sadece çalışan sayıları azaltılmış ancak işleyiş ve düzen tamamıyla değişmemiştir. Hâlbuki doğru bir yönetim ve kültürel değişim sonucunda sadece vardiya değişimlerinden toplamda %4 - 5’lik bir verimlilik artışı oldukça mümkün bir rakamdır. Bunun yanı sıra mekanize edilmiş ve otomasyonu sağlanmış bir kamyonun; emniyetlilik açısından insan faktörünü ortadan kaldırdığı için daha emniyetli olacağını söylemek mümkündür. Bugün artık neredeyse bütün cevher hazırlama tesislerinde bir şekilde önemli veya daha az öneme sahip veriler PLC’ler yardımıyla kaydedilmektedir. Teknoloji kullanımında önlerde yer alan bazı cevher hazırlama tesislerinde üretim için (değirmen üretim hızı, değirmen için yoğunluk, değirmen ses faktörü vs.) gibi kritik verilerin toplanarak akıllı sistemlerle paylaşılıp; tesisin çalışmasındaki kritik kararların bu sistemler tarafından verildiği bir dönemde yaşıyoruz. Farklı veri madenciliği algoritmaları kullanılarak elde edilen kararlar, çoğu kez uzun yıllar bu işi yapmış bir tesis operatöründen bile daha iyi kararlar verebilmektedir. Bunun temelde sebebi bir insanın karar verirken input olarak göz önüne alabildiği değişken sayısının ve geçmişinin limitleri varken; bir algoritma için böyle bir limitin ve sayının tam olarak olmayacağını -olsa bile çok daha fazla değişkenin ve verinin işlenebileceğini söylemek mümkündür. riske eden görevlerin otomasyonuna verilmesi ve özellikle maden arama - kurtarma çalışmalarında robotiğin kullanılması daha büyük önem taşımaktadır. Bunun yanı sıra kanuni düzenlemelerin yapılması (örneğin; yalnızca belli alanlarda / güzergâhlarda otomasyonu sağlanmış araçların çalışması ve diğer çalışanların bu alana girememesi gibi) ve olası bir trajedinin meydana gelmeden önlenmesi hedeflenmelidir. Bir maden işletmesinin tamamının otomasyonunu sağlamak yakın gelecekte çok mümkün görünmemektedir. Ancak buna rağmen kısmi -otomasyona yatırım yapmış olan bir işletmenin böyle bir girişim öncesinde kesinlikle bir hazırlık yapması, önceliklerini belirlemesi ve gerçekçi hedefler koyarak yoluna devam etmesi gerekmektedir. Madencilikte otomasyon; madenciliğin doğası gereği göründüğü kadar kolay olmayan bir uygulamadır. Birçok diğer uygulamada olduğu gibi asıl zorluk teknolojik değil; nispeten daha masum görünen kültürel değişim ve kabullenmedir. Birçok araç kabininde göz takip sistemi, filo yönetim ekranı gibi farklı cihazlara operatörler tarafından zarar verildiğini çok defalar görüp, tecrübe ettik. Orta ve alt sınıf maden yönetimlerinin teknolojiyle çok barışık olmadığını düşünürsek madenlerde böyle bir yatırım öncesinde bu konuda ciddi fizibilite çalışmalarının yapılması gerçeği ortaya çıkmaktadır. Bugün neredeyse her görev için bir sorumlunun çalıştırıldığı bir sektör olan madencilik sektöründe, çalışanların olmadığı bir durum için görev ve yönetim dağılımının yeniden yapılandırılması gerekmektedir. Otomasyonda önceliğin insan hayatını Explore the Difference! n Evaluation of Resource and Reserve Data n Deposit Modelling n Gas Emission and Utilization n Hydrogeology and Water Management n Mine Production Planning and Design n Bankable Investment Studies (Scoping, Pre-Feasibility and Feasibility Studies) n Greenfield Mine Planning and Development DMT Group Phone: +90 538 829 60 17 Phone: +49 201 172-1507 Phone: +49 201 172-1917 www.dmt-group.com