Madencilik Endüstrisinde İnovasyon

Dünyamız hızla değişiyor. Özellikle bilim ve teknolojide son birkaç on yılda yaşanan değişim ve yenilikler alışkanlıklarımızdan kültürel yaşantımıza, gündelik işlerimizden iş hayatımıza kadar yaşantımızın tüm alanlarını etkilemiş ve etkilemeye artarak devam etmektedir. Bu durumun bir sonucu olarak da toplumların sosyal, kültürel ve ekonomik yaşam alanlarında ciddi değişimler ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda, ekonomik, sosyal ve çevresel etkileri bakımından toplumun en fazla ilgisini çeken endüstrilerin başında yer alan maden endüstrisinin bu değişimlerden etkilenmemesi kaçınılmazdır. Günümüzde teknik, yasal ve toplumsal birçok zorlukla karşı karşıya kalan maden şirketlerine yenilikçi çözümler birçok alanda, varlığını devam ettirebilme, toplumsal beklentilerin karşılanması, sürdürülebilirlik gibi fırsatlar sunmaktadır.

Madencilik Endüstrisi Yeni Teknolojileri Kullanmada İkinci Olmayı Neden Tercih Eder ?

Madencilik endüstrisinin aslında uzun bir teknolojik inovasyon geçmişi vardır. Özellikle mineral ve metallerin kazanımında geçen yüzyılda birçok temel değişim yaşanmıştır. Ayrıca, birçok maden şirketi verimliliğini artırmak için sürekli gelişme ve teknoloji arayışı içinde çalışmalarına devam etmektedir. Bununla birlikte, madencilik endüstrisinin genellikle yenilikçi ve teknolojik gelişmelere direnen ve yenilikleri çok yavaş uygulayan bir sektör olarak eleştirildiği de bir gerçektir. Aslında bu kısmen doğrudur. Çünkü cevher yatağı, cevherin tesiste davranımı ve maden fiyatları hakkındaki belirsizlikler, uzak yerlerde ve büyük ölçekte çalışıyor olmak ve ayrıca faaliyetlerin çevre ve insan sağlığı açısından barındırdığı potansiyel tehlikeler gibi madenciliğin kendine özgü şartları madencilik endüstrisini gelenekçi ve yenilikleri uygulamada isteksiz yapmaktadır. Tüm bu faktörlere bağlı maden yatırımının başarısızlıkla sonuçlanma korkusu gibi başarı da yenilikçi çözümlerin uygulanmasında bariyer oluşturabilmektedir. Nasıl ki bilinmeyen mevcut riskleri bilinmeyen teknolojiler ile birleştirmek zorunluluk olmadıkça tercih edilmezken, denenmiş ve doğru ekipmanlar ile başarılı ve karlı bir şekilde çalışan madende de yeni teknolojik değişimlerin uygulanması çok da tercih edilmemektedir. Dolayısıyla başarısızlık korkusu eski ve kanıtlanmış olan teknoloji ile çalışmayı teşvik ederken, başarı da mümkün olduğunca önceki teknoloji ile kalmaya yol açmaktadır.

Maden şirketlerini inovatif olmaya isteksiz yapan bir diğer faktör ise bilgi yetersizliğidir⁽¹⁾. Madencilikte gerçekte çok fazla veri toplanırken bunun çok azı bilgiye (verinin işlenmiş, analiz edilmiş hali) dönüştürülmekte ve kullanılmaktadır. Bilginin yetersiz olduğu alanlarda kontrol kabiliyeti de zayıflamaktadır.

Hiç şüphe yok ki, tam olarak bilmediğimiz ve de kontrol kabiliyetimizin zayıf olduğu bir alanda yenilikçi çözümleri uygulamak gerçekten zordur. Dolayısıyla, madencilikte verimliliği artırmada kilit unsur özellikle karmaşık ve zor operasyonel problemleri çözümlemede yardımcı olacak uygun bilginin artırılması olacaktır.

Madencilikte İnovasyon Kaçınılmazdır!

Günümüzde yaşanan 4. Sanayi Devrimi ile bilgi ve iletişim teknolojilerinde sağlanan gelişmeler veri ve bilgi oluşturmaya muazzam imkân sunmaktadır. Dolaysıyla, 4. Sanayi Devrimi teknolojik iş yapma ve hareket biçimini tamamen değiştirmiştir. Yüksek teknoloji içeren sektörler listesinde ilk sırada yer almasa da günümüzde madencilik yenilikçi çözümlere kucak açmış / açmak zorunda kalmıştır.

Çünkü yeni maden yatakları bulmak ve işletmek hiç olmadığı kadar karmaşık hale gelmiş; maden şirketleri artan toplumsal beklentilerin yanı sıra sayısız finansal, teknik ve operasyonel zorluklarla karşı karşıya kalmıştır. Tüm bu zorluklar göz önünde bulundurulduğunda, madencilikte inovasyon artık bir lüks olmaktan çıkmış bilakis endüstrinin hayatta kalabilmesi ve sürdürülebilirliği için zorunlu hale gelmiştir.

Teknolojik gelişim ve yenilikler ile birlikte madencilik endüstrisindeki inovasyon girişim ve beklentilerini, mevcut şartları, sektörün kendisini nerde gördüğünü ve de daha etkin strateji ve iş modellerini belirlemek için 2013 yılından itibaren küresel ölçekte birçok araştırma yapılmıştır.

2014 yılında bu ölçekte yapılan bir araştırma⁽²⁾ sektörün kendisinin inovatif olmak zorunda olduğunu bildiğini, inovatif olmayı istediğini ve inovasyonu belli ölçüde gerçekleştirdiğini ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, sektörün inovasyonu gerçekleştirme konusunda henüz tutarlı, stratejik veya sistematik olamadığını, innovasyon girişimlerinin büyük çoğunluğunun (belirtilen 41 adet inovatif girişimden 33 tanesi) maden işletme alanında daha ucuz ve daha iyi maden işletme teknolojisi ve yöntemlerine odaklı olduğunu göstermiştir. İnovasyonu teşvik eden önceliklerin;

1. İşletme maliyetlerinin düşürülmesi,
2. Varlık verimliliğinin artırılması,
3. Emniyet,
4. Risklerin azaltılması,
5. Varlığı artırmak için maliyetlerin düşürülmesi olduğu sektör temsilcileri tarafından belirtilmiştir.

2016 yılında üçüncüsü gerçekleştirilen benzer bir araştırmanın(3) sonuçları sektör liderlerinin çoğunluğunun inovasyonu maden şirketlerinin varlığını sürdürmesinde uzun vadede kritik konu olarak değerlendirdiğini göstermiştir. Bu sonuçlar daha önce yapılan araştırma sonuçları ile karşılaştırıldığında inovasyonun sektör için öneminin artarak devam ettiği görülmüştür.

2017 yılında (6 Mart 2017) Toronto’da (Kanada) 5 kıtayı temsil eden 26 maden bakanı, endüstri temsilcileri, sivil toplum ve örgütleri ile yerli toplulukların katıldığı maden bakanları zirvesi gerçekleştirilmiştir. Zirvede madencilik endüstrisinin ekonomik açıdan varlığını devam ettirebilmesi ve çevre açısından sürdürülebilirliğinin yanı sıra Birleşmiş Milletlerin sürdürülebilir kalkınma hedeflerine katkısını garanti altına almak için de inovasyonun bir zorunluluk olduğu ifade edilmiş ve inovasyonu zorunlu kılan 3 temel faktör vurgulanmıştır :⁽⁴⁾

1. Rekabet edebilirlik: İnovasyon, altyapı ve kabiliyet gibi ulusal rekabet edebilirliği güdüleyen önemli bir faktör olarak görülmektedir.
2. 4. Endüstriyel devrim: Yaşanan değişimin ölçeği ve hızı muazzam olup, bu değeri yakalamak önemli bir ihtiyaç olarak görülmektedir.
3. Birleşmiş Milletler sürdürülebilir kalkınma hedefleri: Madencilik ve metal sektörünün bu hedeflerin sağlanmasında kritik sektör olduğu, madencilik sektörünün hedeflerin sağlanmasına yardımcı olacak şekilde kendini uyarlamasının önemli olduğu vurgulanmaktadır.

Madencilik Endüstrisi Kendini Gelecekte Nasıl Görüyor?

Piyasa değerine göre dünyanın en büyük maden şirketleri (120 den fazla) ile yakın zamanda yapılan bir araştırma, madencilik sektörünün kendini gelecekte nasıl gördüğünü dolayısıyla inovasyon alanları ve gelecek beklentilerini ortaya koymaktadır. ⁽⁵⁾

	Yenilikçi Çözümler
%55	IT-OT entegrasyonu/ data-led karar verme/akıllı madencilik
%54	Filo/delme ve patlatma/tesis optimizasyon programları/projeleri
%44	İş gücünde azalma/şirket varlıkları getirisini artırma (sweating assets)
%32	Uzaktan/tele uzaktan kontrol sistemi uygulamaları
%16	Mekanizasyonda artış
%6,8	Yarı-otonom/otonom ekipman kullanımı

Tablo 1- Verimliliği artıracak yenilikçi ilk üç çözüm ⁽⁵⁾

Ankete katılanların yarısından fazlası (%55) ICT destekli “akıllı madenciliği”, verimliliği artıracak ilk üç yenilikçi çözüm arasında görmektedir. Benzer oranda kişi filo, delme-patlatma ve tesis optimizasyon program ve projelerinin verimliliği artıracak temel faktörler olacağını belirtirken, ankete katılanların %44’ü çalışan sayısında azalma ve şirket varlıklarından gelir sağlama yollarına başvurmanın hale geçerliliğini koruyacağını belirtmiştir (Tablo 1).

	Kazanımların Gerçekleşmesi
%85	6-12 ay
%14	1-2 yıl

Tablo 2-Bu adımlar ne zaman katkı sağlar(5) ?

Büyük çoğunluk madencilikte bu inovasyon girişimlerinin çok yakın zamanda (6-12 ay) sektöre kazanım sağlayacağını düşünmekte (Tablo 2) fakat bu katkının oranı hakkında farklı görüşler belirtilmiştir. (Tablo 3)

	Üretkenlikte Tah- min Edilen Artış
%16	%5-10
%36	%10-20
%8	>%20

Tablo 3-Yenilikçi çözümünün etkisi ne kadar büyük olur(5)?

Anket sonuçları, yenilikçi teknolojiler arasından yüksek başarımlı hesaplama/bulut teknolojisi ve büyük veri analitiğinin yakın gelecekte büyük etki yaratacağını ve gelecekte de öneminin artacağını göstermiştir. IT (bilgi teknolojileri) teknolojileri dışında yeni nesil kaya kesme makine ve araçları ile cevher ayıklama ve ön zenginleştirmenin öneminin artacağı, ocak içi kırma ve taşıma, dikey konveyörlerin bu aşamada kısa ve orta vadede etkisinin sınırlı kalacağı sonucunu ortaya çıkarmıştır. (Tablo 4)

Teknoloji	1 yıl içide (%)	Gelecek 5-10 yıl (%)
Otomasyon/robotik	13,8	35,3
Uzaktan/tele uzaktan kontrol	28,4	50
HP kılavuz/kontrol	14,6	53,4
Yüksek başarımlı hesaplama/ bulut	52,6	92,2
Büyük veri/ tahmin edici analitik	40,5	95,7
Nesnelerin interneti/ bağlantı	21,6	9,8
OT-IT entegrasyonu	19,8	53,4
HP uydu/drone/lazer inceleme/görüntüme	19,8	97,4
Yeni nesil kesme makinaları/araçları	6	26,7
Cevher ayıklama/ön zenginleştirme	26,7	28,4
Kamyonsuz madencilik/IPCC	0,9	9,5
Sert kaya tünel açama makinaları	1,7	10,3
Dikey konveyör sistemleri	0	12
Yerinde madencilik	1,7	14,6
Oyun türü görselleştirme/yazılım	14,6	25
Denizaltı madenciliği	1,7	7,8
Kuyu jeofiziği	16,4	19
Mini nükleer/solar güç/yakıt hücreleri	2,6	22,4

Tablo 4- Hangi teknoloji ne zaman ve ne kadar etki yaratır? (güvenlik, verimlilik, etkinlik ve kârlılık açısından)⁽⁵⁾

Madencilikte Dijital Dönüşüm

Küresel ölçekte yapılan birçok araştırma madencilik endüstrisinin inovasyon ajandasının ilk sırasında dijital teknolojilerin yer aldığını göstermiştir. Maden şirketleri dijital teknolojileri verim ve kârlılığı artıracak, karar vermeyi iyileştirecek ve değişen zorlu çevresel şatlara çözüm üretecek dolayısıyla kendilerini ileriye taşıyacak araç olarak görmektedir ^{(6,7 )}

Accenture Danışmanlık firması tarafından yakın zamanda yapılan bir araştırmanın sonucu ankete katılan maden operatörlerinin %82’sinin gelecek 3 yıl içinde dijital teknolojiye olan yatırımların artacağı ve %28’inin bu artışın önemli miktarda olacağı öngörüsünde bulunduklarını göstermiştir (3). Maden operatörlerine kullandıkları ve gelecek 3-5 yılda kullanacakları dijital teknolojiler sorulduğunda ilk sıralarda robotik ve otomasyon, drone/İHA, uzaktan kontrol merkezleri ve giyilebilir teknolojilere yer verilmiştir. Bu sonuçlar madencilerin değişen şartlar karşısında doğru müdahaleyi hızlı bir şekilde yapmak için doğru veriye doğru zamanda ulaşmaya çalıştıklarını göstermektedir. Madenciler anlık operasyonel verileri dijital görsellik, otomasyon ve dronelarla toplayarak, ortak karar alma için uzaktan komuta merkezleri kullanmakta ve giyilebilir teknolojilerle bu veriyi bireylerle paylaşmaktadır.

Araştırma sonuçları madencilik şirketlerinin oldukça geniş bir yelpazede değişen dijital teknolojileri organizasyon içerisindeki tüm alanlarda ancak en fazla maden işletme alanında kullanıldığını göstermiştir. Ayrıca dijital inovasyonun sektöre sağlayacağı faydanın madenciliğin değer zincirindeki tüm alanlara entegre edildiğinde gerçekleşeceği de belirtilmektedir⁽⁷⁾.

Madencilik endüstrisinde organizasyon seviyesinde dijital teknoloji uygulama ve yatırımların görünümü madencilikte dijital dönüşümün artarak devam edeceğini göstermektedir (Şekil 1).

Madencilikte Dijital Dönüşümün Yarattığı Değer

Dünya Ekonomik Forumu’nun Accenture iş birliği ile 2016 yılında yaptığı bir çalışma ile dijital teknolojilerin maden ve metal endüstrisindeki etkileri araştırılmıştır. Madencilik ve metal endüstrisinin dijital dönüşümünde kritik rol alacağı ve endüstrinin değer zincirinin tamamında önemli katkı sağlayacağı düşünülen dijital teknolojiler 4 temel kategoride sınıflandırılmıştır (Şekil 2) ⁽⁸⁾.

Dijital dönüşümün “risk edilen değer analizi yöntemi” ile gelecek 10 yıl (2016-2025) için hesaplanan kümülatif değer katkısı (endüstri, tüketici, toplum ve çevre için) 425 milyar dolardan fazladır (Tablo 5). Endüstriye toplam katkısı 320 milyar dolardır. Bunun 190 milyar doları madencilik ve 130 milyar doları metal sektörü içindir. Karbon emisyonunda 610 milyon ton azalma sağlanırken, iş güvenliğinde sağlanan iyileşme ile 1.000 hayat kurtarılmış olacak ve 44.000 yaralanmanın önüne geçilebilecektir. Buna karşın 330.000 iş kaybı yaşanacaktır.

Dijital dönüşüm maden şirketlerinin iş yapma şeklini değiştirirken birçok sürecin etkinliğini de artıracaktır. Ayrıca madencilikte kapasite, verimlilik ve ürün kalitesini artırırken, işletme maliyetlerini düşürecek, madenlerde emniyeti artıracak, çevresel riskleri azaltacak ve işletme sermayesini geliştirecektir⁽⁹⁾.

Genel Değerlendirme

Yüksek tenörlü cevherlerin azalması, zorlu ortamlarda (derin deniz, derin madenler, korunan alanlar ve kutuplar gibi) çalışma zorunluluğu, değişen pazar şartları ve teknolojiler, yeni trendler, artan toplumsal beklenti ve çevresel baskı gibi birçok faktöre bağlı maden endüstrisinin sayısız finansal, teknik ve operasyonel zorluklarla karşı karşıya olduğu aşikârdır. Diğer taraftan da yeni teknolojiler hızla ortaya çıkmaktadır. Madencilik endüstrisinin varlığını devam ettirebilmesi ve madencilik faaliyetlerinin sürdürülebilirliği için yenilikçi çözümler bulmak ve uygulamak kaçınılmaz olmuştur. Madencilik endüstrinin inovatif olması bir tercih değil bir zorunluluk haline gelmiş yani iş yapmanın bir parçası olmuştur. Değişen şartları ve artan beklentileri karşılamak, madenciliğin doğasından kaynaklı belirsizlikleri azaltmak, verimliliği artırmak ve de varlığını devam ettirebilmek için inovasyon, maden şirketleri tarafından önemli bir araç olarak değerlendirilmelidir.

Madencilik endüstrisinde inovasyonu geliştirmek ve gerçekleştirmek için tüm paydaşlara görev düşmektedir. Öncelikte devlet, maden şirketi ve sivil toplum arasında sağlıklı bir diyalog oluşturulması ve uygun çözümlerin bulunmasında tüm paydaşların birlikte çalışma isteği içerisinde olması gerekir. Bununla birlikte, devlet inovasyonu teşvik edecek uygun ortamı oluşturmalı, maden şirketi inovasyona açık ve istekli olmalı ve gerekli yatırımı (finansman, iş gücü, alt yapı vb.) yapmalı, toplum da maden şirketine güvenmeli ve iş birliğine açık olmalıdır. Maden şirketlerinin ajandasında maliyetlerin düşürülmesi önemli olmakla birlikte daha iyi, daha doğru ve de sürdürülebilir faaliyetler yürütülmesi öncelikli olmalıdır.

Kaynaklar
(1) Andrew Shook “Innovation in Mining” https://www.ausimmbulletin.com/feature/ innovation-in-mining ( 08.09.2010)
(2) Monitor Deloitte, Innovation state of Play Mining Edition 2015
(3) VCI, Innovation State of Play Mining Industry Survey 2017 Summary Insights
(4) EGF Summit Report: The innovation imperative in the Mining Sector, PDAC-WEF
International Mines Minester summit 2017, Toronto, Ontario.
(5) Mining Journal Intelligence, The future of mining A new beginning? An exclusive
survey of the world’s top 200 miners.
(6) McKinsey&Company 2015. How dijital innovation can improve mining productivity,
Metals and Miining 2015
(7) Accenture consulting Digital in mining Progress and opportunity, 2017.
(8) World Economic Forum in collaboration with Accenture, 2017. Digital Transformation Initiative Mining and Metals Industry.
(9)Calu Sganzerla, Constantino Seixas, Alexander Conti,2016. Distruptive Innovation in
Digital Mining, Procedia Engineering 138, 64-71.

 

Kaynak