AI は鉱業をどのように改善できるのでしょうか?

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データとマイニングという言葉を組み合わせると、IT とテクノロジーが連携して企業データから価値を引き出すシナリオが最初に思い浮かぶかもしれません。実際、データとインテリジェンスは、実際の「採掘現場」でかなりのエネルギーを解き放つ能力を十分に備えており、それらがもたらす価値は実際の地球資源です。この非常に特殊な業界においても、AI と機械学習は、効率性、有効性、環境および安全性の問題を改善し、鉱業会社が長期的に価値ある成果を維持するのに役立つ強力な手段になると期待されています。

鉱業は過去 1 世紀にわたってかなり成熟した産業になりました。私たちはもはや労働に人力や動物の力を使用しておらず、つるはしや石油ランプは博物館で鑑賞できる品物となっています。現代の鉱山は、人間の作業員を中心に重機やコンピューター駆動の技術が配備された、複雑で機械集約的な環境です。鉱物や鉱石（銅、鉄、金など）を採掘する場合も、豊富なエネルギー資源（石炭、石油、天然ガスなど）を採掘する場合も、機械が地中から資源を掘り出し、地表に運び出します。大量の車両が、生産物を精製または使用するために次の目的地まで輸送する役割を担っています。私たちの日常生活がこれらの天然資源にますます依存するようになるにつれて、鉱業の背後にあるシステムはより複雑になっています。

地中から鉱物を採掘する行為は環境に極めて破壊的であることは注目に値します。私たちが採掘したり掘削したりするとき、実際には地球そのものを掘っていることになります。また、周囲の残骸を片付け、採掘プロセス中に発生する大量の廃棄物を管理する必要もあります。一般的に言えば、鉱業の環境管理によって発生する費用は、基本的に資源採掘自体のコストレベルと同等であると考えられます。

この点で、人工知能の導入は、鉱業をより安全で、より収益性が高く、より環境に優しい産業に変革する可能性があります。

>>> AI を活用してリソースの発見と計画を改善する

採掘は非常に高価です。先行投資を最小限に抑えるために、鉱山会社はどこでどのように掘削するかを非常に正確に把握する必要があります。鉱業業界が AI 技術を使用する主な方法の 1 つは、現在の環境の地形特性を分析することです。コンピューターは人間よりも正確に地形を地図化し、予測することができます。ほとんどの場合、収集したいリソースに実際に到達する前に、まず道を掘る必要があります。これには多額の投資が必要になるだけでなく、間違った場所で間違った掘削作業を実行すると、数百万ドル、あるいは数千万ドルの損失につながる可能性もあります。 AI テクノロジーは、こうしたミスをより効果的に防ぐのに役立ちます。

これに加えて、AI は採掘や掘削の価値がある潜在的に高価値な領域を特定するためにも広く使用されています。パターン マッチング、予測分析、地図や地質データを処理できるコンピューター ビジョン システムを通じて、AI は大量のデータを分析して、必要なリソースの場所をより正確に予測できます。このより強力で正確な予測機能により、鉱業業界にはより科学的な計画アイデアとより大きな投資収益がもたらされるでしょう。

そのため、AI テクノロジーは、鉱業業界におけるさまざまな種類のデータを分析するための強力なツールになりつつあります。現在、ほとんどの業界では、輸送や物流、人材、さらにはサプライチェーン システムの管理を含む運用データの分析に機械学習と人工知能を使用し始めています。これは、機械学習が関連コストの削減、リソースの最適化、無駄の削減に役立つためです。

>>> インテリジェントドローンと自律マシン

同時に、鉱業業界もドローン機器を大規模に導入しており、積極的に推進する価値のある理想的なツールと見ています。たとえば、多くの企業がドローンを使用して採掘作業をスキャンし、採石場や廃棄物処理場を注意深く監視し、環境問題、貯蔵池や浸出池、パイプライン インフラストラクチャの運用を特定し始めています。ドローンの助けを借りて、企業は地上では肉眼では観察できない多くの問題を迅速に発見することができます。この鳥瞰図により、プロジェクトの進捗状況と鉱山が周囲の生態系に与える影響を監視することが可能になります。これらのドローンは、機械学習ベースのコンピューター ビジョン システムを使用して、収集した画像データを分析することもできます。これにより、鉱山会社は人間ではできない方法で、24 時間 365 日、継続的に施設にアクセスして監視できるようになります。

鉱業が常に極めてリスクが高いことはよく知られています。しかし、必要な天然資源を得るために、人間はますます過酷な環境に入り込んで採掘しなければなりません。地下の鉱床から石炭や鉱物を採取するにしても、深海掘削パイプラインから石油やガスを抽出するにしても、あるいは北極の氷床を掘削するにしても、私たちは徐々に残酷で厳しい自然環境に向かっていかなければなりません。

この点において、人間に代わって機械や設備を使用することで、起こり得る危険な事故を大幅に減らすことができることは間違いありません。 AI を活用した自律システムにより、鉱業およびエネルギー企業は過酷な環境でもより多くの自律制御機械を使用でき、人間のオペレーターなしでも作業を継続できるようになります。さらに、このタイプの機器は、人間が到達できない多くの領域でも使用できます。

それだけでなく、無人採掘設備は全体的な生産性も向上させます。これらの機械は休みなく連続的に稼働できるため、極めて危険で生命を脅かす操作ミスの数が大幅に減少します。機械が鉱山で動けなくなっても、その寿命を心配することなく後で対処することができます。このため、コマツマイニングでは、AI を搭載したさまざまな自律型機器を開発し、さまざまな過酷な環境に導入してきました。自律走行掘削機に加え、自律走行輸送・積載車両も積極的に活用しています。現代の多くの鉱山会社は現在、機器を相互接続し、分散制御のためのスマートテクノロジーを使用して人的資源の必要性を最小限に抑える「デジタルマイニング」システムを採用しています。その中で、無人車両はデジタルマイニングの重要な部分を占めています。

同時に、これらの自律型マシンは、鉱山会社が特定の定期検査タスクを実行するのにも役立ちます。機器にカメラやセンサーを取り付けることで、企業は鉱山内の気圧レベルや構造の不安定性などの問題を検出できます。検査の頻度が高ければ高いほど、鉱業はより安全になります。人間の検査官が鉱山に入る回数が減れば減るほど、最終的には採掘作業はより安全になります。

>>> AI技術を活用して環境への影響を軽減

採掘は本質的に破壊的であり、環境に多大な悪影響を及ぼす可能性があります。この環境への影響を完全に排除することは不可能ですが、AI テクノロジーは、リソースの取得、輸送、処理方法を管理することで、環境への影響を大幅に軽減する可能性があります。鉱山会社は現在、鉱山の内部や周囲にカメラやセンサーを大量に配備し始めており、掘削や採掘、その他の日常的な採掘活動を監視できるだけでなく、廃棄物や危険物質の拡散を注意深く監視することもできる。

AIデバイスと機能デバイスの最大の違いは、前者はデータを分析できる点です。 AI 対応デバイスは、大量のセンサーデータを即座に分析および解釈し、問題が発生したときにアラートを送信できます。これらのシステムは、注意が必要な可能性のあるパターンを見つけることができます。機械学習技術を活用することで、鉱山のさまざまな部分で発生する定期的な振動や温度変化などの異常を迅速に検出できます。

人工知能技術が鉱業に広範囲な影響を及ぼしていることがわかります。鉱山機械メーカーと開発者は、安全事故を減らし、環境への影響を抑えながら、業界全体の価値と信頼性を向上させるために AI を活用する傾向が高まっています。より安全な採掘方法、より環境に優しい採掘方法、より高い経済的利益、より実質的な資源生産を通じて、AI テクノロジーは世界に影響を与える能力を持っていることが証明されました。