かつて鉱業は、危険で汚染の多い仕事でした。
最新技術により、鉱山はより安全で生産性の高い職場になりつつあります。
鉱業のデジタル化には、7つのステップがあります。
鉱山が汚く危険な職場だった時代は終わりつつあります。デジタル技術によって、鉱業はよりクリーンになり、労働者にとってより安全な産業へと変わりつつあります。技術の変化は、鉱業の根本的な考え方の転換と呼応しています。かつて鉱業の生産量を増やす主な方法は、鉱山の数や従業員を増やすことでした。価格の変動、人材不足などの課題を踏まえ、業界は今、既存の鉱山の活用を強化する方法へと移行しています。
中国は、この移行を示す代表的な例です。中国では今、デジタル経済が実体経済と密接に結び付いています。これにより、原材料の調達から工業生産、デジタル活用まで、同国の強みを組み合わせることができます。あらゆる製品のライフサイクルの出発点に位置する鉱業は、中国の経済発展において独自の重要な役割を担っています。
統一規格が成功の基盤
最も豊かな鉱物資源は遠隔地に存在しますが、鉱山はサプライチェーン全体を通じてシームレスにつながる必要があります。統一規格により、高性能な通信インフラ上で情報を円滑にやり取りできます。
サプライチェーンの各段階、さらには業界をまたいでデータと知見を組み合わせることで、データの価値を引き出し、新たなビジネスの可能性が生まれます。例えば、中国北西部の陝西省では、地下にある数千台の生産設備が今や接続され、毎日数百万件のデータを生成しています。
そのため、業界、規制当局、学術界の幅広い連携が、統一規格の導入を推進しています。統一規格を採用すれば、直接的なビジネス効果に加え、新たなソリューションの試験にかかる費用と時間を削減でき、持続可能な生産に向けたソリューションの開発にも役立ちます。
こうした背景のもと、ファーウェイと中国能源集団は共同で、鉱山向けの統一オペレーティングシステム「MineHarmony OS」を開発しました。多数の個別デバイスやインターフェースを単一のシステムに統合し、他のシステムとも容易に接続できます。
鉱業のインテリジェント化を加速する7つの要素
中国をはじめとする地域で鉱業を体系的にデジタル化するには、次の7つの要素が必要です。
1. リアルタイムでインテリジェントな接続
すべてのデバイスをオンライン化するには、まず接続が必要です。さらなる価値を生み出すため、各デバイスはセンサーで収集した関連情報を集め、共有しなければなりません。アクチュエーターによって、得られた知見を活用できます。鉱山の複雑な環境で求められる要件を踏まえると、こうしたデータのやり取りはリアルタイムで行う必要があります。そのため、接続の品質はデジタル化の効果を大きく左右します。
さらに、デジタル化の効果は、想定されるユースケースを支える関連機能を備えた統一オペレーティングシステムにも左右されます。鉱業に特化した用途を念頭に、デバイスを「単純」なものから「インテリジェント」なものへと進化させるため、MineHarmony OSが開発されました。
2. データに基づく意思決定
近年、産業分野におけるデータの価値が、業界リーダーから大きな注目を集めています。データは新たな重要生産要素だという認識が広がっています。接続されたデバイスのデータは、効率の向上や、対応する分析と知見がなければ不可能だったデータに基づく意思決定に活用できます。
今日、データが乏しい環境といえる鉱山では、接続されたデバイスから得られるデータを利用できるかどうかが、業績を大きく左右します。そして特に重要なのは、外延的成長から内包的成長へのパラダイム転換を支えられることです。すべてのデータをデータレイクに蓄積できます。こうして統合された全体像から得られる知見は、人員配置、掘削、輸送、換気、給水、排水に関する課題の改善に役立ちます。
3. ソフトウェア定義型の鉱山
鉱業には、有形資産だけでなく、豊富な無形資産もあります。無形資産とは、多くの場合、組織内に蓄積された知識や知見を指します。ソフトウェア定義型のデバイスは、インテリジェントな接続によって可能になるデータ駆動型プロセスに、こうした知識を組み込めます。
組織やビジネスモデルの変革と並行して、ソフトウェア自体もますます高度化しています。他の分野の自律型ソリューションが継続的に進化し、再調整を重ねながら学習するのと同様に、こうした進歩は鉱業にも取り入れられるでしょう。鉱山のソフトウェアは複雑で変化する環境に対応しなければならないため、これにより効率と安全性が新たな段階へと高まります。そのため、次世代の鉱業ソフトウェアは、ディープラーニングと大規模なデータセットを基盤とすると見込まれます。そうしたソフトウェアは、新しいコードを生成し、継続的に学習・最適化を行うことで、正確な分析と最適な意思決定を実現できるようになります。
4. 統合プラットフォームによる支援
データの潜在力を最大限に引き出すには、組織間や業界間でデータを自由に流通させる必要があります。そのためには、接続されたインテリジェントな産業デジタル化の基盤となる産業インターネットプラットフォームが必要です。
鉱山では、こうしたプラットフォームの機能をさらに強化できます。「インテリジェント鉱山産業インターネット」は、プラットフォーム上で統合されたデータとモデルを活用し、クラウドネイティブなインテリジェントサービスを提供します。この統合プラットフォームは、多様なシステムやソースからデータを集約し、関連する設備、仕組み、ビジネスモデルと連携させます。その成果は、運用管理や設備の故障診断・保守など、幅広い産業シナリオに適用でき、品質と効率の向上、安全性の確保、エネルギー消費の削減につながります。
5. データ駆動型のイノベーション
接続されたデバイスから得られるデータと知見は、そうでなければ生まれなかった革新的なサービスの基盤となります。
鉱業における付加価値サービスには、主に3つの種類があります。1つ目は、設備を基盤とするサービスです。設備メーカーは、産業インターネットを活用した予知保全、スペアパーツ管理、ライフサイクル管理などのインテリジェントサービスを提供し、修理の回数やダウンタイムを減らせます。2つ目は、鉱業ビジネスにおけるイノベーションから生まれる付加価値サービスです。鉱山会社はICTを活用し、特定の状況に応じた知識や経験を、他の鉱山会社が利用できるインテリジェントシステムやアプリケーションに変えることで収益化できます。3つ目は、人工知能（AI）とビッグデータを基盤とするインテリジェントサービスです。インテリジェント巡回やインテリジェント監視などのアプリケーションを通じて、企業の業務効率向上を目指します。
6. AI駆動型のイノベーション
AI駆動型ソリューションは、鉱業に大きな改善をもたらす可能性があります。例えば、危険な環境で働く人に代わって、自律型の保守ロボットを活用できます。
特に注目すべきなのは、AIの進化に伴い、ローコードやノーコードのソリューションがますます利用されることで、AIがより身近になる兆しがすでに見られることです。そのため、複雑な状況でも、革新的なソフトウェアソリューションを現場で開発・導入できるようになります。ファーウェイは、事前学習済みの大規模モデル「盤古（Pangu）」によってこの進展を支援しており、同モデルはすでに中国の鉱山で活用されています。
7. 組織再編と協働
技術だけでは十分ではありません。組織はデジタル化に適応し、データを有意義な形で活用する必要があります。これは、そもそも技術を導入することよりも大きな課題となる場合があります。
中国の鉱山では、すでにデジタル化が始まっています。紅柳林鉱山では、作業員がワイシャツとネクタイ姿で設備を遠隔操作しています。地下で長時間働き、命を危険にさらすことは過去のものとなりました。
紅柳林鉱山とファーウェイは、データ収集を完了し、データレイクを構築するとともに、ローコード開発のデジタルプラットフォームを開発しました。これは、デジタルツインを備えた鉱山の実現に向けた第一歩です。こうした取り組みが、将来の高度なインテリジェント鉱山の基盤となっています。
ファーウェイの鉱業チームは発足以来、ファーウェイだけでなく業界全体から「業界に適した技術を見つける」ことに取り組んできました。インテリジェント鉱山の協働に向けたICTプラットフォームとオープンなエコシステムを基盤に、特定の状況に応じた経験、設備ハードウェア、AI技術を結集し、幅広く活用できるインテリジェント機能を生み出しています。
今後も鉱業チームは、技術革新への投資を続け、オープンプラットフォーム上でエコシステムパートナーや研究機関と協力し、インテリジェント鉱山を構築するという共通のビジョンの実現を目指します。また、ファーウェイの技術的な専門知識を共有し、業界パートナーと標準化に取り組みます。統一規格、アーキテクチャ、データ仕様を円滑に導入できるようにすることで、インテリジェント鉱山産業インターネットの価値を引き出し、業界全体に貢献します。
