Как цифровизация повышает эффективность горнодобывающих предприятий?
TADетали

Какие технологии используются в горнодобывающей отрасли

Ключевые задачи цифровой трансформации в горнодобывающей отрасли такие же, как и во многих других сферах — сокращение издержек и повышение объемов производства. Как в России, так и во всем мире проникновение информационных технологий в этот сегмент происходит ярко и быстрыми темпами. Влияют развитие самих технологий, электроники, машиностроения, изменения в области процессов управления производством, появление новых решений на базе искусственного интеллекта, а также изменение принципов добычи полезных ископаемых.

Уже сейчас повсеместное применение на открытых горных работах современных автоматизированных систем управления горнотранспортного комплекса (АСУ ГТК) позволяет планировать оптимальные режимы работы горной техники, оптимизируя процессы горных работ, — приводит пример директор по развитию ВИСТ Групп Дмитрий Клебанов. — Помимо АСУ ГТК, в горнодобывающем производстве используются и другие информационные системы: горного планирования, АСУ ТП, MES, ТОиР, ERP и так далее.

Эти системы хранят огромное количество данных о том, что происходит на производстве, но уровень их аналитики пока остается слабым. Тормозит развитие отрасли и то, что системы нуждаются в интеграции, а к этому пока пришли единицы. И потому, например, анализ режимов работы предприятия на операционном уровне в течение смены и на уровне планирования ERP производится разными людьми на основе разных не связанных между собой данных.

Не на должном уровне и прогнозная аналитика: будь то вопросы производительности или безопасности — исследуется уже случившаяся ситуация. Машинный поиск корреляций между разными системами широко не распространен.

В каких направлениях деятельности горнодобывающих предприятий использование цифровых решений дает наибольший эффект

Польза от технологий будет очевидна на каждом этапе. Интеграция, которая уже началась, и профильное ПО дадут возможность управлять всей производственной цепочкой: от бурения до обогащения полезного ископаемого.

При этом, одинаковые процессы управления будут внедрены уже не просто в отдельных цехах, а на всем предприятии. Максимальный эффект будет получен с подключением предиктивной аналитики.

'Уровни автоматизации и подход ГК «Цифра» к созданию цифрового горного предприятия'

Можно предложить схему пошагового процесса цифровой трансформации горнодобывающей компании, исходя из целесообразности и степени готовности предприятия инициировать те или иные процессы цифровизации, — объясняет Дмитрий Клебанов. — Предприятия проходят несколько этапов. Особенно важен условный нулевой уровень, который включает в себя установку сенсоров, датчиков, диагностических систем, собирающих и хранящий телеметрию от ключевого оборудования и производственно-технологических систем.

Нижние три уровня являются ключевыми для внедрения принципа Mine to mill, который и является тем самым методом управления всей цепочкой на горнодобывающем предприятии. Последним этапом будет исключение человека из всех линейных технологических процессов на производстве за счет роботизации или внедрения роботизированных систем.

'Производственная цепочка горного производства и иерархия технологий'

Как увеличить срок службы техники, сократив расходы на ремонт и обслуживание

Одним из важнейших элементов управления цифрового горного предприятия является планирование технического обслуживания и ремонтов. В профильном ПО этот модуль позволяет объективно посчитать наработку техники до следующего этапа техобслуживания. Он выстраивает цепочки периодичности технических воздействий на объекты производства по всем ключевым показателям: моточасам, пробегу, времени и так далее. Расчетное время проведения ТО при этом можно скорректировать вручную для оптимальной загрузки ремонтных бригад.

Понятно, что при цифровом подходе к этим процессам, ремонт и обслуживание становятся менее случайными историями. Они прогнозируются и программируются заранее, благодаря чему менеджмент предприятия может избежать ненужного техобслуживания и реагировать на проблему по факту ее возникновения, а не в заранее определенные сроки. На практике это, как правило, приводит к более вдумчивому и экономному обслуживанию и ремонту, а зачастую — предвидеть поломки.

Как «цифра» помогает повысить безопасность в горнодобывающей отрасли

Безопасность в горнодобывающей отрасли зачастую достигается за счет сокращения количества персонала в опасных зонах. Этому может поспособствовать последний существующий на этот момент этап цифровизации — насыщение предприятия роботизированной техникой и системами.

Создание участков, работу на которых выполняет роботизированная техника, гарантирует повышение производительности и безопасности открытых горных работ за счет удаления человека из опасной зоны, устранения простоев, связанных с человеческими факторами, управления техникой в оптимальных режимах, а также автоматической оптимизации грузопотоков в карьере и других производственных процессов, — уточняет Дмитрий Клебанов.

Роботизированные системы позволяют повысить эффективность и безопасность горных работ за счет роботизации ключевых технологических процессов горного производства. Среди наиболее распространенных задач, которые встают в отрасли —роботизация управления буровыми станками, грузоперевозок, погрузки и работ вспомогательной техники.

За роботами будущее, однако решать проблемы промышленной безопасности нужно уже сейчас. Традиционный механизм производственного контроля на предприятии позволяет поддерживать установившийся уровень промышленной безопасности, но не предназначен для его повышения.

Одним из характерных признаков установившегося уровня охраны труда и промышленной безопасности является наличие повторяющихся нарушений требований безопасности. Доля таких нарушений составляет более 60%. Систематический характер нарушений, подтверждается их наличием практически в каждом технологическом цикле основных процессов.

Среди основных дефектов механизма промышленной безопасности наши клиенты, как правило, отмечают терпимое отношение работников к нарушениям требований безопасности, нерациональную организацию работ и низкую мотивацию людей на безопасный труд.

Таким образом, систематические нарушения требований безопасности закономерны, поскольку являются следствием дефектов в организации производства. Устранение систематических нарушений без устранения дефектов организационной системы невозможно.

Для решения этих задач нужна автоматизация процесса оперативного управления производством. В частности, речь идет о выдаче заданий каждой смене и контроль их исполнения. Помимо этого, ответственные сотрудники должна иметь доступ к оперативной информации, чтобы лучше планировать работу подразделений предприятия и сторонних организаций. Это поможет обеспечить выполнение задач без риска для безопасности. Внедрение системы управления промышленной безопасностью позволяет организовать оперативную работу по обеспечению безопасных условий при оперативном ведении горных работ, обеспечить эффективный производственный контроль и совершенствование всей системы промышленной безопасности на предприятии. В результате автоматизации промышленной безопасности количество повторяющихся нарушений можно снизить на 44%.

Процессы цифровой трансформации горнодобывающих предприятий прошли уже длительный путь развития. Создание цифровых производств и предприятий — это объективная необходимость и реальность. Эти процессы являются высоко значимыми, так как способны влиять на эффективность и уровень промышленной безопасности предприятия, понижая себестоимость добычи полезных ископаемых и повышая конкурентоспособность предприятия в условиях усложняющихся горно-геологических, горно-технических и климатических условий, — подводит итоги Дмитрий Клебанов. — Примером служит широкомасштабное внедрение АСУ ГТК «Карьер» на горнодобывающих предприятиях России, а также разработка автономных и дистанционно управляемых самосвалов. В ближайшее время первые большегрузные автосамосвалы БелАЗ с нашей робототехнической системой начнут работать на горных предприятиях. Жизнь не стоит на месте, и развитие процессов цифровой трансформации определяется экономической целесообразностью в условиях острой конкурентной борьбы на мировых рынках.