Yeşil çek
Panoya kopyalanan bağlantı

Madencilik Sektöründe Yapay Zeka: Cevherden Optimizasyona

Yapay zeka ve bilgisayarla görmenin madenciliği nasıl yeniden şekillendirdiğini, üretkenliği nasıl artırdığını, güvenliği nasıl sağladığını ve sektör genelinde sürdürülebilir uygulamaları nasıl teşvik ettiğini anlayın.

Madencilik sektörü ve maden çıkarma, evlerimizden bağımlı olduğumuz teknolojilere kadar her şeye güç sağlayarak günlük yaşamımız için hayati önem taşımaktadır. Yıllar içinde bu sektör, taş aletlerin kullanımından devasa makinelere kadar pek çok gelişmeye sahne oldu. En son gelişme ise yapay zeka (AI) şeklinde geldi.

Bilgisayar görüşü, makinelere çevrelerini görme ve anlama yeteneği kazandıran yapay zekanın bir alt alanıdır ve madencilikte giderek daha fazla yer almaktadır. Kurumsal bilgisayarla görme teknolojilerinin 2031 yılına kadar 386 milyar dolarlık bir küresel gelir yaratması bekleniyor. Kaynaklara olan talebin artmasıyla birlikte, madencilik sektöründe verimliliği artırmak için akıllı makinelere ve sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. 

Yapay zeka, işçiler için çok tehlikeli olan işleri otomatikleştirerek madenlerdeki güvenliği artırmada da rol oynar. Bu makalede, madencilik sektöründe yapay zeka ve bilgisayarla görmenin nasıl kullanıldığını inceleyeceğiz. Hadi başlayalım!

Akıllı Madencilik Teknolojisini Anlamak

Bilinen en eski sektörlerden biri olan madencilik endüstrisi, insanların aletler, yapı malzemeleri ve ticaret için mineral ve metal çıkardığı antik çağlara kadar uzanmaktadır. Uzun geçmişine rağmen, sektör şu anda bir dönüm noktasındadır ve küresel enerji tüketimi için kritik olan malzemelere yönelik artan talebe ayak uydurmak için modern teknolojiye ihtiyaç duymaktadır.

Yapay zeka teknolojisini kullanmak, madenciliğin eski, emek yoğun yöntemlerden daha akıllı, teknoloji odaklı süreçlere geçmesine yardımcı oluyor. Madencilik çok sayıda veri ürettiğinden, yapay zeka operasyonları daha hızlı, daha sorunsuz ve daha verimli hale getirebilir. 

Yapay zeka teknolojileri, sürücüsüz kamyonlardaki bilgisayarlı görme sistemlerinden, pazara bağlı olarak farklı minerallere olan talebi tahmin etmek için makine öğrenimini kullanan madencilik şirketlerine kadar madencilik değer zincirinin tüm alanlarında kullanılabilir.

Şekil 1. Yapay zekanın madencilik değer zincirinde nasıl kullanıldığına dair örnekler.

İşte madencilikte kullanılan diğer yapay zeka teknolojilerinden bazılarına daha yakından bir bakış:

  • Kestirimci bakım: Yapay zeka algoritmaları, madencilik ekipmanlarından gelen verileri analiz ederek ne zaman bakıma ihtiyaç duyacaklarını tahmin etmek için kullanılabilir. Bu, beklenmedik arızaların önlenmesine ve arıza süresinin en aza indirilmesine yardımcı olur. Operasyonların sorunsuz bir şekilde devam etmesini sağlar ve ekipman arızalarından kaynaklanan kaza riskini azaltarak makinelerin ve madencilerin güvenliğini artırır.
  • Giyilebilir teknoloji: Yapay zeka ile entegre edilmiş giyilebilir cihazlar madencilerin sağlık ve güvenliğini izleyebilir. Kalp atış hızını, yorgunluk seviyelerini ve zararlı maddelere maruz kalma durumunu izlerler. Bir güvenlik endişesi ortaya çıkarsa, bu cihazlar madencileri ve amirleri hızlı bir şekilde uyarabilir.
  • Bilgisayar görüşü: İşi izlemek ve gerçek zamanlı güncellemeler vermek için kullanılabilir. Bu bilgiler üretkenliği artırmaya ve madencilik çalışma sahalarını daha güvenli hale getirmeye yardımcı olur.

Madencilikte Bilgisayarla Görme Uygulamaları

Yapay zekanın madenciliğe nasıl entegre edildiğini öğrendiğimize göre, bilgisayarla görmenin madencilik uygulamalarını kolaylaştırabileceği ve yardımcı olabileceği bazı yollara daha yakından bakalım. Görüntüleri ve videoları aşağıdaki gibi bilgisayarla görme modelleri kullanarak analiz ederek Ultralytics YOLO11çeşitli madencilik operasyonlarını optimize etmeye yardımcı olacak içgörüler elde edebiliriz.

Vizyon Yapay Zeka Odaklı Madencilik Otomasyonu

Bilgisayarlı görü, mineral cevherlerini ayırmak ve sınıflandırmak için kullanılabilir. Cevherlerin ayrılması ve derecelendirilmesi, öğütme devrelerine gönderilen toplam mineral miktarını azaltmaya yardımcı olur ve bu da çalıştırmak için büyük miktarda enerji gerektirebilir. Daha düşük bir tenör, daha düşük bir mineral konsantrasyonu anlamına gelir ve daha ileri işlemler için yalnızca en yüksek tenörlü cevher dikkate alınır. Geleneksel olarak bu işlem cevher numunelerinin manuel olarak incelenmesiyle yapılır ve saatlerce hatta günlerce sürebilir.

Görüntü segmentasyonu gibi bilgisayarla görme görevleri, yüksek dereceli cevher örneklerinin tanımlanması ve sınıflandırılması sürecini hızlandırmaya yardımcı olabilir. Modeller, örneğin YOLO11Bu segmentasyon, cevher numunelerinin görüntülerini piksel düzeyinde analiz etmek için kullanılabilir. Mineral parçacıklarının analiz edilen malzemenin geri kalanından ayırt edilmesine yardımcı olur. Görme tabanlı yöntemler ayrıca geleneksel tekniklerden daha doğrudur ve israfa yol açabilecek yüksek dereceli cevherin yanlış sınıflandırılmasını önlemeye yardımcı olur.

Şekil 2. Görüntü segmentasyonu kullanılarak cevher derecelendirmesine bir örnek.

‍Bilgisayarlıgörüş sistemleri, farklı türdeki madencilik malzemelerinin atılabileceği belirli bölgeleri tanımlayan sınırlar oluşturmak ve izlemek için de kullanılabilir. Marjinal cevher yığınlarının atıklarla karıştırılması gibi hatalar, değerli malzemelerin atılmasına veya yanlış malzemelerin işlenmesine yol açabilir. Bir Vision AI sistemi bu bölgeleri gerçek zamanlı olarak izleyerek kamyonların doğru malzemeleri doğru noktalara yüklemesini ve taşımasını sağlayabilir. Sınırlar aşılırsa veya malzemeler yanlış yerleştirilirse, süpervizörler derhal devreye girip sorunu çözmeleri için uyarılabilir, böylece hatalar en aza indirilir ve operasyonel verimlilik artırılır. 

Cevher Hazırlamada Yapay Zeka: İzleme Ekipmanları

Ağır makineler madenciliğin kalbidir, ancak bakımları iyi yapılmazsa risk oluşturabilirler. Yapay zeka kameraları bu makineleri gerçek zamanlı olarak izleyerek güvenli bir şekilde çalıştıklarından emin olabilir. Bir şey yıpranmış veya bozulmak üzere gibi görünüyorsa, sistem ekibi bir kazaya neden olmadan önce tamir etmesi için uyarır. 

Örneğin, madenlerdeki cevher ve atık malzemelerin taşınmasında kilit rol oynayan konveyör bantları sıklıkla yırtılma, dökülme veya aşınmış parçalar gibi çalışmayı yavaşlatan sorunlarla karşılaşır. Bunlar küçük sorunlar gibi görünebilir. Ancak yırtık bir bant malzemenin dökülmesine, sistemin tıkanmasına ve gereksiz gecikmelere neden olabilir. 

Bu sorunları erkenden yakalamak onarımları hızlandırabilir ve her şeyin sorunsuz çalışmasını sağlayabilir. Bilgisayarlı görüş sistemleri kayışları gerçek zamanlı olarak izleyerek yırtık, gevşeklik, dökülme veya yavaşlama gibi sorunları tespit edebilir. Ayrıca ayrıntılı bir kontrol için titreşim sensörleri ve kızılötesi kameralar gibi Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazlarıyla birlikte çalışarak malzemelerin kesintisiz olarak hareket etmesini sağlayabilirler.

Şekil 3. Konveyör bandındaki bir sorunu tespit eden bilgisayar görüşü.

Maden Güvenliği İyileştirmeleri için Yapay Zeka

Maden sahalarında madencilerin sağlık ve güvenliğini korumak çok önemlidir. Maden sahaları çalışmak için zorlu bir ortam olabilir; dengesiz zeminden ağır iş makinelerine kadar birçok alan potansiyel güvenlik sorunlarına açıktır. ABD Maden Güvenliği ve Sağlık İdaresi'ne göre, yalnızca 2023 yılında yaklaşık 42 madencilik ölümü yaşandı.

Maden sahalarının etrafındaki güvenli ve tehlikeli bölgelerin haritasını çıkarmak için bilgisayarla görme teknikleri kullanılabilir. Vision AI, bu sahaları gerçek zamanlı olarak yüksek doğrulukla izleyebilir ve manuel gözetim ihtiyacını ortadan kaldırır. Birisi kırıcılar, matkaplar veya dönen veya titreşen herhangi bir büyük ekipman gibi kazaya eğilimli bir bölgeye girerse, amirlere uyarılar gönderilecektir. Bu sistem, madencilik operasyonlarının sorunsuz bir şekilde yürütülmesini sağlarken ciddi kazaları önleyebilir.

Bir başka iyi örnek de nesne algılama yoluyla güvenlik protokollerini izlemek için bilgisayarla görmenin kullanılmasıdır. Bu protokoller KKD 'lerin (kasklar, eldivenler, yelekler, gözlükler) tanımlanmasını ve uygun operasyonel prosedürlerin izlenmesini içerebilir. Bir yapay zeka izleme sistemi, güvenlik önlemlerine uymayan madencileri işaretleyebilir ve ilgili yetkilileri uyarabilir. 

Şekil 4. Kişisel koruyucu ekipmanı (KKE) tespit etmek için YOLO11 adresinin kullanımına bir örnek.

Ayrıca, stres ve yorgunluk belirtilerini izlemek için bu sistemlere yüz tanıma ve duygu algılama da eklenebilir. Bir madenci ağır maden makinelerini kullanırken yorgun veya bitkin düşerse, kazaları önlemek için amirler uyarılabilir.

Madencilikte Yapay Zekanın Artıları ve Eksileri

Yapay zeka ile entegre madencilik, gerçek zamanlı izlemeden daha hızlı acil durum müdahalesine kadar bir dizi avantaj sunar. İşte bazı temel avantajlar:

  • Zaman içinde maliyet azaltma: Yapay zeka destekli otomasyon, işgücü maliyetlerini ve operasyonel verimsizlikleri azaltarak zaman içinde önemli tasarruflar sağlar.
  • Artan üretkenlik: Yapay zeka destekli otomasyon, tekrar eden görevleri kolaylaştırarak ve iş akışlarını optimize ederek üretkenliği artırır.
  • Daha hızlı aci̇l durum müdahaleleri̇: Yapay zeka, kazaları hızlı bir şekilde tespit etmek, yerlerini belirlemek ve kritik ayrıntıları sağlayarak acil müdahale sürelerini hızlandırmak için kullanılabilir.

Bununla birlikte, madencilikte yapay zekanın giderek daha fazla benimsenmesine rağmen, hala dikkate alınması gereken bazı zorluklar vardır:

  • Yüksek uygulama maliyetleri: Yapay zeka, bilgisayarla görme sistemleri, altyapı ve kalifiye personel maliyeti birçok küçük madencilik şirketi için zorlayıcı olabilir.
  • Zorlu çevre koşulları: Toz, düşük aydınlatma, titreşimler ve aşırı hava koşulları kameralara müdahale edebilir ve AI sistemlerinin doğruluğunu azaltabilir.
  • Etik ve gizlilik endişeleri: Sürekli izleme genellikle gizlilik ve etik sorunları gündeme getirir. Çalışanların güvenini ve desteğini kazanmak için madencilik şirketleri verilerin nasıl toplandığı ve kullanıldığı konusunda açık olabilirler.

Yapay Zeka Odaklı Madencilik Operasyonlarının Etkisi

Yapay zeka ve bilgisayarla görme teknolojileri tüm dünyada madencilik faaliyetlerini önemli ölçüde etkiliyor. Anketler, dünyanın dört bir yanındaki büyük madenlerde çalışanların %96'sının yapay zekanın madenleri üzerinde gözle görülür bir etkisi olacağına inandığını gösteriyor. 

Şekil 5. Yapay Zekanın Madencilik Üzerindeki Etkisi.

Madencilikte yapay zekanın sadece bir trend değil, daha güvenli, daha verimli, üretken ve sürdürülebilir operasyonlara doğru temel bir değişim olduğu açıktır. Teknoloji ilerledikçe, yapay zeka ve bilgisayarla görmenin bu sektörü dönüştürme potansiyeli de artıyor ve gelecek için umut verici beklentiler sunuyor. 

Toparlıyoruz

Yapay zeka ve bilgisayar görüşü, madenciliğin çalışma şeklini değiştirerek daha güvenli, daha verimli ve sürdürülebilir hale getiriyor. Bu teknolojiler, ekipman bakımını tahmin etme, güvenliği artırma ve cevherleri daha doğru bir şekilde ayırma gibi görevlere yardımcı oluyor. 

Yüksek maliyetler ve zorlu çalışma koşulları gibi zorluklar olsa da, faydaları dezavantajlarından daha ağır basıyor. Yapay zeka gelişmeye devam ettikçe, gelecekte madenciliği daha akıllı ve daha sorumlu hale getirmede daha da büyük bir rol oynayacaktır.

Daha fazla bilgi edinmek için GitHub depomuzu ziyaret edin ve topluluğumuzla etkileşime geçin. Çözüm sayfalarımızda sürücüsüz otomobiller ve tarım alanındaki yapay zeka uygulamalarını keşfedin. 🚀

Facebook logosuTwitter logosuLinkedIn logosuKopya-bağlantı sembolü

Bu kategoride daha fazlasını okuyun

Yapay zekanın gelecekteki
adresini birlikte inşa edelim!

Makine öğreniminin geleceği ile yolculuğunuza başlayın