Nasıl Bir Otomasyon?

İnovasyon
www.madencilik-turkiye.com
M. Mustafa Kahraman
Arizona Üniversitesi
kahraman@email.arizona.edu
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