从矿坑到港口的采矿作业数字化

采矿业因其业务性质而面临一系列特殊挑战。利益相关者必须驾驭这个行业，应对日益严格的法规、年长工人退休后日益增长的技能缺口，以及在实现盈利之前确保矿藏安全。采矿业的新常态还要求重新思考现有的运营流程，这样采矿企业才能保持盈利并在竞争中取胜。

如今，支持应用工业 4.0 商业模式的数字化转型技术为采矿业创造价值和提高收入增长提供了新的机遇。根据世界经济论坛关于采矿和金属行业的报告，拥抱数字化转型有可能为采矿业释放出 1900 亿美元的价值。这就留下了一个问题：采矿业务数字化能带来什么好处？

数字化转型为采矿业带来的增值主张

工业流程的数字化转型通常会改善运营、提高生产率，并通过数据驱动的洞察力来解决复杂问题。采矿业有望获得这些好处以及该行业特有的其他好处。矿工有望获得的行业特有效益包括

提高矿石回收率

在采矿坑外，能否最大限度地提高矿石回收率对工厂的财务底线至关重要。传统工艺（如泡沫浮选）可最大限度地提高矿石回收率，但如果工艺不准确或使用了错误的解决方案，矿石损失就会增加。现在，数字化转型技术为工厂运营商提供了优化泡沫浮选工艺的手段，以优化回收率。

其中一个例子是使用先进的工艺控制系统和浮选摄像头，通过捕捉浮选数据来提高矿物回收率或改善浮选工艺。数字转换技术的应用可将矿石回收率提高 4 至 10%，具体取决于所使用的技术。

提高满足环保要求的能力

矿山和矿物加工厂的排放率一直是全球环保机构关注的问题。这就是为什么制定了更严格的排放法规，工厂有义务在规定的准则范围内运行。数字化转型技术为采矿厂提供了多种解决方案，以减少废物和工厂产生的排放率。

例如，应用 IIoT 工具测量采矿作业的排放数据。这些运行数据有助于深入了解采矿作业及其对环境的影响。IIoT 设备采集的数据还可以集成到模拟模型中，以评估特定采矿作业对排放率的影响。模拟模型的评估结果可为设计更优化或更精益的采矿流程提供所需的洞察力。

改进采矿设施内的路线和调度

传统上，仿真建模被用于制定优化计划，以确保设施的最佳运行。如今，基于对象的智能仿真软件配备了优化工具 OptQuest，可制定基于风险的计划，并将实时发生的情况考虑在内。

基于风险的采矿设施调度可以降低资本支出，减少停机时间，同时改善采矿运营。应用优化计划、输送系统和最佳资源管理流程，可减少高达 25% 的运营开支。

提高矿坑内的安全性

提高安全性是数据驱动的规划和工厂优化流程数字化转型计划的副产品。优化的运营计划减少了工厂地面的人流量，自动化材料处理系统使操作员远离危险通道，而数据分析则提供了预测性维护指南，确保设备以最佳状态运行。

根据世界经济论坛的报告，采矿业应用数字化转型估计挽救了上千人的生命，减少了 44000 起工厂事故。

改进工厂布局设计和产能规划

仿真建模的评估能力为采矿企业提供了强大的规划工具。利益相关者可以利用仿真模型设计优化的加工厂，确定工厂的限制条件，并确定优化生产率的时间表。

其中一个例子是在南非应用仿真分析设计低成本露天采煤厂，并确定运营限制对可用资源的影响。模拟分析提供了开发优化采矿系统所需的洞察力，该系统旨在提高产量。

避免不良工艺变更

在采矿业，不当的工艺变更可能会造成灾难性的后果，如损失产量、增加计划外停机时间，甚至可能造成人员伤亡。流程数字孪生系统可让采矿公司在不对运营造成风险的情况下测试不同的措施。例如，模拟模型可以测试

• 重大流程变更（如建造新的料仓、堆场甚至新的采矿设施）
• 到货时间、病假、工作安排或维护计划的变化
• 压力测试；需求增加、员工罢工或长时间停工

它还可以模拟这些变化，并将结果可视化，供主要利益相关者参考。

结论

采矿业的数字化转型有望为工厂带来丰厚的回报，如盈利能力、收入增长、规划改进和安全。采矿业的特殊性意味着其转型之路可能会因独特的挑战而变得复杂。因此，我们建议使用尖端技术并寻求专家的支持。现在就与 Simio 代表联系，向应用仿真建模优化采矿运营的专家了解更多信息。

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