Trong bối cảnh ngành công nghiệp khai thác than toàn cầu đang đối mặt với những thách thức về môi trường và an toàn lao động, mỏ than Dahaize ở tỉnh Thiểm Tây, thuộc Tập đoàn Than Quốc gia Trung Quốc (CNCG), nổi lên như một minh chứng ngoạn mục cho thấy cách công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể cách mạng hóa một ngành công nghiệp truyền thống.
Ngay cả khi giá than có xu hướng giảm 18% trong năm 2024, mỏ này vẫn đạt doanh thu 9,1 tỷ Nhân dân tệ (khoảng 1,27 tỷ USD) và lợi nhuận ròng 3,8 tỷ Nhân dân tệ (530 triệu USD), tương đương tỷ suất lợi nhuận ròng 40%. Con số này vượt xa nhiều ngành công nghiệp khác, thậm chí cả các ngân hàng lớn như Morgan Stanley (20% trong cùng kỳ).
Dahaize không chỉ là một mỏ than, mà còn là biểu tượng của sự hiệu quả, an toàn và lợi nhuận chưa từng có, tất cả nhờ vào sự áp dụng AI một cách triệt để. Với trữ lượng khổng lồ 3,2 tỷ tấn than và sản lượng hàng năm lên tới 20 triệu tấn, Dahaize đã tự khẳng định mình là một trong những mỏ than ngầm lớn nhất và năng suất nhất ở Trung Quốc.
Tuy nhiên, điều thực sự khiến mỏ này trở nên đặc biệt không phải là quy mô, mà là cách nó vận hành. Chỉ với khoảng 980 nhân viên, một con số cực kỳ nhỏ so với hàng nghìn công nhân thường thấy ở các mỏ truyền thống, Dahaize đã đạt được những thành tựu tài chính đáng kinh ngạc.
Nếu tính bình quân, mỗi nhân viên của mỏ Dahaize tạo ra sản lượng tương đương 1 triệu USD mỗi năm nhờ tích hợp AI và lắp mạng 5G dưới lòng đất, tạo thành một hệ sinh thái thông minh và là minh chứng cho một cuộc cách mạng ngành khai khoáng.
Thế nhưng, bên cạnh thành công đó là những trăn trở về sa thải lao động, thất nghiệp của lao động ngành mỏ.
Cuộc cách mạng ngành mỏ
Trước khi lắp đặt hệ thống AI, công nhân khai thác vẫn phải tuần hành hàng chục cây số hầm lò mỗi ca để đo khí methane, độ ẩm hay điều chỉnh máy cắt.
Giờ đây, robot tự hành tuần tra liên tục 24/7, thu thập hàng terabyte dữ liệu môi trường và truyền về trung tâm điều khiển chỉ trong vài giây. Hệ thống video analytics do AI điều khiển tự động nhận diện nguy cơ sập lở hay rò rỉ, lập tức kích hoạt cảnh báo, giúp giảm 78% sự cố an toàn trong năm đầu vận hành.
Hệ thống camera ngầm phân tích hình ảnh thời gian thực để phát hiện sự cố, con người chỉ cần can thiệp khi có cảnh báo đặc biệt
Thay vì dựa vào sức lao động thủ công nguy hiểm, Dahaize đã trao quyền kiểm soát cho AI. Các máy cắt vỉa than do AI điều khiển, được trang bị công nghệ định vị laser và quán tính (Lidar), hoạt động với độ chính xác milimet, tối ưu hóa đường cắt, tăng hệ số hồi than lên 92%.
Chúng không chỉ tự động cắt than mà còn có khả năng tự điều chỉnh để tránh các khu vực nguy hiểm như tràn nước, đảm bảo an toàn tối đa.
Sau khi cắt, than được chuyển thẳng lên xe tải tự hành, vốn vận hành dưới lòng đất bằng hệ thống định vị ngầm. Không còn cảnh kẹt xe tải trong hầm hay chờ đợi ca kíp, toàn bộ quy trình "thăm than – cắt than – chất than" chạy như một dây chuyền sản xuất.
Mạng 5G dưới lòng đất đóng vai trò xương sống, cung cấp khả năng kết nối không gián đoạn, cho phép truyền dữ liệu khổng lồ theo thời gian thực từ hàng ngàn cảm biến và thiết bị đến trung tâm điều khiển trên mặt đất.
Mỏ triển khai mạng 5G tần số kép: 700 MHz cho vùng ngầm và 2,6 GHz cho khu vực trên mặt. Cả hai đều kết nối vào "core" mạng riêng (private core) nhưng tần số cao (2,6 GHz) còn dùng được như mạng di động công cộng nhờ MOCN
Điều này giúp các thuật toán AI liên tục giám sát, phân tích và tối ưu hóa mọi khía cạnh của quy trình khai thác, từ việc điều phối máy móc đến dự đoán sự cố thiết bị trước khi chúng xảy ra.
Thêm nữa, kiến trúc tích hợp đám mây (cloud-network integration platform) do China Coal Technology Engineering Group và China Broadcasting Network phối hợp xây dựng, giúp phân tách luồng dữ liệu điều khiển, giám sát và video, đảm bảo độ trễ thấp và an toàn mạng cao
Robot và máy bay không người lái (drone) cũng là những "nhân viên" đắc lực. Drone bay qua các đường hầm, thực hiện nhiệm vụ kiểm tra chỉ trong vài phút, công việc mà trước đây con người phải mất hàng giờ mới hoàn thành. Cánh tay robot và xe tải tự động không người lái di chuyển liên tục, vận chuyển than qua những con đường bụi bặm, loại bỏ sự cần thiết của con người trong môi trường khắc nghiệt này.
Thành công của AI không chỉ dừng lại ở năng suất và an toàn. Về mặt tài chính, Dahaize là một câu chuyện thành công phi thường.
Việc giảm thiểu đáng kể số lượng nhân công không chỉ giúp tiết kiệm chi phí lương mà còn giảm thiểu các rủi ro liên quan đến tai nạn lao động, vốn là gánh nặng lớn của ngành than truyền thống.
Ước tính, Dahaize đã tiết kiệm được khoảng 12 Nhân dân tệ trên mỗi tấn than và giảm được hàng triệu Nhân dân tệ chi phí nhân công mỗi năm. Ngoài ra, đường sắt chuyên dụng dài 60 km nối mỏ với nhà máy điện gần nhất giúp tiết kiệm thêm hàng trăm triệu Nhân dân tệ cho vận tải.
Không chỉ dừng lại ở sản xuất, đội ngũ kỹ sư của mỏ còn đang triển khai bảo trì dự đoán (predictive maintenance ) dựa trên phân tích dữ liệu rung động và nhiệt độ của thiết bị. Mỗi khi bộ phận băng tải hay máy nén khí có dấu hiệu "lỗi nhẹ", AI sẽ lên lịch bảo trì tự động, tránh được sự cố lớn và tiết kiệm chi phí thay mới linh kiện.
Thách thức sa thải lao động
Trên nền tảng thành công ấy, Dahaize ngày càng được nhắc đến như biểu tượng của "khai thác thông minh" (smart mine), nơi công nghệ số và trí tuệ nhân tạo không chỉ hỗ trợ con người mà còn tiếp thêm sức mạnh cho cả một ngành công nghiệp vốn bền bỉ và cứng nhắc nhất của thế giới.
Mỏ Dahaize không chỉ là một thành công đơn lẻ mà còn là biểu tượng cho định hướng phát triển của ngành công nghiệp khai thác mỏ tại Trung Quốc và trên toàn cầu. Nó chứng minh rằng với sự đầu tư đúng đắn vào công nghệ, ngay cả những ngành công nghiệp nặng và nguy hiểm nhất cũng có thể trở nên hiệu quả, an toàn và mang lại lợi nhuận cao.
Tuy nhiên ít ai biết rằng công cuộc chuyển đổi này cũng đối mặt với nhiều thách thức, nhất là phía công nhân ngành mỏ khi lo ngại bị sa thải hàng loạt.
Ngay tại Dahaize, một bộ phận nhân sự cũng phản đối khi hệ thống AI mới được áp dụng do lo sợ mất việc làm. Công nhân có thể cảm thấy không chắc chắn về con đường sự nghiệp của mình, đặc biệt là những người đã dành cả đời gắn bó với nghề mỏ.
Các công việc "thông minh" đòi hỏi kỹ năng cao hơn về công nghệ, điều khiển máy móc và phân tích dữ liệu. Những công nhân không có những kỹ năng này có thể cảm thấy bị bỏ lại phía sau.
Dẫu vậy, đây là tiến trình không thể tránh khỏi khi doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, tăng cao lợi nhuận hơn so với trước đây.
Trên thực tế, việc ứng dụng 5G và AI vào khai thác than tại Trung Quốc không mới.
Tháng 11/2023, Shaanxi Coal Group hợp tác với China Telecom, Huawei và TD Tech giới thiệu Caojiatan Smart Mine – mỏ than 5G-Advanced (5G-A/5.5G) đầu tiên toàn cầu. Mỏ có công suất thiết kế 25 triệu tấn/năm, triển khai 6 mặt khai thác thông minh sử dụng AI để giám sát và tối ưu hóa sản lượng than. Hai mặt khai thác đã giảm số công nhân từ 17 xuống chỉ còn 7 người, nâng cao hiệu quả lên đáng kể.
Ngoài ra các mỏ lộ thiên như Huaneng Yimin (Nội Mông, Trung Quốc) cũng sử dụng công nghệ tự động hóa, đặc biệt là xe tải khai mỏ không người lái do Huawei phát triển.
Mỏ than Hongliulin (Thiểm Tây) thì đầu tư vào hệ thống tự động hóa, sử dụng camera mạch kín và 5G để giảm số lượng người làm việc dưới lòng đất.
Dẫu vậy, phần lớn những ứng dụng này chưa triệt để như mỏ Dahaize.
Nổi bật với cách tiếp cận toàn diện, tích hợp sâu rộng các công nghệ đỉnh cao (AI, 5G, robot, tự động hóa) để tạo ra một hệ thống khai thác gần như hoàn toàn tự chủ, mỏ Dahaize cho thấy được sự hiệu quả vượt trội về sản lượng, an toàn, đạt được lợi nhuận kinh tế đáng kinh ngạc, biến nó thành một hình mẫu tiên phong trong ngành công nghiệp khai thác than toàn cầu.
Tuy nhiên trong khi việc áp dụng AI và tự động hóa trong ngành than mang lại lợi ích rõ ràng cho các doanh nghiệp và góp phần hiện đại hóa ngành, nó cũng tạo ra thách thức lớn về việc làm cho hàng triệu công nhân, trở thành bài toán khó khăn và lâu dài cho chính phủ Trung Quốc.
*Nguồn: Tổng hợp
