工业4.0，数字化技术给采矿业带来了怎样的变革

据世界经济论坛和埃森哲公司最近发布的一项研究显示，到2025年，数字化将为采矿业及其客户，以及社会与环境带来4250亿美元的价值。

然而，由于庞大的运营规模、高度的复杂性，以及因变化而产生的高额成本，使得传统采矿业在新技术应用，特别是数字化方面显得速度缓慢。据麦肯锡分析，在某些情况下，矿业公司对其经由设备收集的数据使用率不足1％。

随着其他行业已经开始拥抱数字化变革，采矿业已经意识到数字化的潜力，并开始快速追赶。

可以说，采矿业的数字化变革，就像是从实体采矿延伸到“数据采矿”的变革，也将成为工业4.0的重要组成部分。

总体而言，新型数字化技术能够帮助传统采矿企业在生产供应链、设备管理、工业生产系统、新员工培训等环节实现提升，以优化管理、提升效率、节省成本，从而推动整个行业的持续发展。

以下是采矿业进行数字化转型与变革的几个实践案例，以及能够从中获得的提升：

1.用于矿山到港口的可视化综合供应链

从历史上看，采矿作业曾被分解为单独的运营孤岛，在矿山、加工和运输之间的整合程度最低。如果将供应链中的这些元素整合在一起，能够使数字化的范围最大化，从而提升整体效率。

数字化可以实现从矿山到港口供应链全流程的可视化，可以分析整个链条上的数据，以识别生产问题、管理库存和质量、跟踪生产和资产绩效，并分析成本。

同时，数字化的供应链管理有助于对数据进行计划、调度和优化操作，以实现利润最大化。事实上，整合供应链意味着能够把效率提高多达20％。

例如，澳大利亚铁矿石生产商Roy Hill已将其整个工作流程的数字化置于首位。

公司在皮尔巴拉地区拥有一个加工厂、一个从矿山到港口的重载铁路系统、黑德兰港（Port Hedland）的新港口设施和一个位于珀斯的远程管理中心。整个运营规模与难度可想而知。

数字化意味着该公司可以退后一步，并重新评估整个运营管理流程。公司需求链总经理Michael Lommon表示：“这使我们能够重新思考如何运营端到端的采矿业务，并以前所未有的方式实现这一目标。”

通过与施耐德电气合作，公司推出了基于物联网技术的EcoTtruxure矿业平台，以帮助巩固其运营的可视化，并优化其矿业价值链。该解决方案简化了需求链规划、库存跟踪、质量管理和仓库容量模拟等功能。

“实际上，这意味着，我们的运营管理不仅仅只局限在筒仓，还包括矿山、铁路和港口等所有环节。”公司自动化项目总监Christine Erikson表示：“这一点非常重要，因为你变得更加依赖于如何通过合作来完成业务。”

2.提高效率可以节省数百万美元

对资产进行最佳状态监测和预测分析有助于识别早期预警信号，而可靠的管理系统可以确保设备尽可能地保持最新状态，从而确保整个资产组合的效率。

MMG Limited是全球最大的多元化基础金属公司之一，与施耐德合作推出了资产利用率解决方案，以衡量所有生产和时间损失，包括销售损失。

公司的业务技术经理Mark Dwyer说：“我们需要一个足够灵活的解决方案，来适应每个矿山的本地运营环境，同时也为我们提供标准化的资产使用数据，以便我们能够做出实时分析。”

“我们必须深入了解所有设备资产利用率不够理想的根本原因，新系统和流程必须持续改进，随时随地被用户所接受，这必须与我们现有单点登录系统相兼容。”

结果令人振奋：与实施解决方案之前相比，其中两个矿场的资产利用项目实现了10-20％的产能提升，设备运营能力分别比铭牌额定值提升了12％和34％，铜产量额外增加了29422吨。

3.数字化程度越高，产量越高

除了供应链和资产分析之外，数字化还可以优化复杂的生产系统，从而提高产量。例如，通过使用先进的软件解决方案进行工艺优化，加拿大的一个镍冶炼厂的两个熔炉每天可以提升价值2万美元的产量。

数字化与自动化还能够使操作人员和技术人员快速获取重要的性能、状况和技术信息，只需动动手指即可轻松管理这些关键数据，以加快决策制定、故障排除，并提升设备性能与效率。

4.增强下一代劳动力培训

此外，数字化还带来了更安全的工作环境，能够促进团队之间的协作，并增加对下一代工人的工作吸引力。例如，通过使用虚拟3D环境进行培训、测试和过程模拟，比传统的现场方法更安全、更具吸引力。

科罗拉多大学丹佛商学院的一项研究表明，数字模拟培训比传统学习方式提高了9％的保留率。可见，数字化等新技术在吸引新人才和缩小行业当前技术差距方面起着至关重要的作用。

施耐德电气的矿业、矿产和金属部门总裁Rob Moffitt认为“在影响行业的所有趋势中，数字化是最为重要的趋势。它将影响行业运营的各个方面，并为提高业务和运营效率提供最大的潜力。”

“对于那些愿意尝试新技术的人来说，回报是很重要的。”Rob Moffitt认为，“据估计，未来五年内，采矿业的领导者们将通过物联网等数字技术，以及大数据分析来实现最显著的改进。