Цифровизация в добыче: успешные кейсы

Конечно же, цифровизация в горную отрасль пришла не  вчера. Но именно в последние годы подобные проекты на  карьерах, фабриках и в шахтах активизировались. Управляющий директор, руководитель департамента «Природные ресурсы» Accenture Николас Гутьеррес отмечает, что коронавирусная ситуация 2020 года стала мощным драйвером цифровизации. И уже сегодня многие компании добились значимых экономических эффектов.

Успешных цифровых кейсов действительно достаточно. Однако г-н Гутьеррес рассказал, что, по данным исследования, которое провела его компания, только 20% инициатив «выстрелили».

«Причин много. Среди основных я вижу бесконечный фокус на самих технологиях. Но как мы внедряем их в производство, как с их помощью оптимизируем его, как работаем с узкими местами, какой результат они принесут бизнесу? К тому же было много проектов «ярких упаковок», когда инициативы создавали просто для того, чтобы показать, что они есть. При этом кейсов, где цифровые технологии показали свою эффективность, всё же достаточно. Сейчас вопрос в том, как этот успех тиражировать», — рассуждает Николас Гутьеррес.

«ЕВРАЗ»

Успешными кейсами сегодня могут похвастать крупнейшие российские добывающие компании, и опыта своего они не скрывают, ведь и сами внимательно следят за успехами друг друга. Так, «ЕВРАЗ» в этом смысле долго запрягал, зато теперь очень быстро едет: в стратегии компании цифровизация появилась только в  2019 году, потому что «ярких кейсов было немного, и не было чёткого понимания, в какие технологии стоит инвестировать».

«Может быть, инвестировать в дроны? А может быть, в видеоаналитику? А вот сейчас мы уже разобрались, что продвинутая аналитика, математические модели, машинное обучение — это то, что даёт наибольший эффект. Видеоаналитика тоже может быть эффективной, но уже точечно. То есть потребовалось время, чтобы разобраться. И когда мы это сделали, мы сразу пошли системно, быстро и  вкладывая большие ресурсы», — отмечает вице-президент по ИТ «Евраз Холдинг» Артём Натрусов.

Соглашаясь с Николасом Гутьерресом, он отметил, что в компании есть чёткая установка на запуск тех цифровых проектов, которые приносят экономический эффект.

«Да, вот так прямолинейно. Мы думаем, что порядка 80% эффекта лежит в структуре производства. По сути, мы либо улучшаем качество, либо повышаем производительность, либо снижаем расходы на сырьё и  материалы. И дальше за счёт более тонкой настройки технологий мы получаем сравнительно небольшие улучшения: где-то 1%, где-то 10%. Но в масштабе это огромные деньги», — комментирует г-н Натрусов.

Каждый из трёх проектов, о которых рассказал специалист, принёс компании более миллиона долларов в годовом исчислении.

Проект номер один — оптимизация режимов внепечной обработки и разливки стали в электросталеплавильном цехе АО «ЕВРАЗ СЗМК» в Новокузнецке. Речь идёт о статистическом подсказчике, реализованной технологии машинного обучения.

Разработчики организовали сквозное управление на нескольких машинах: система собирает информацию, обрабатывает её и выдаёт рекомендации оператору. За счёт этого производитель снизил процент брака, а  ведь речь идёт о сырье для стальных рельсов — продукта сложного и ответственного, где очень важно минимизировать дефекты.

Второй проект — решение для динамического обогащения угля на ОФ «Распадская». Артём Натрусов объясняет, что обогатительная фабрика — это для компании и есть то самое узкое место, о котором говорил г-н Гутьеррес.

«Чем больше концентрата мы выдаём, тем больше зарабатываем — это наши прямые деньги. Но при этом нельзя снижать качество продукции, в частности, увеличивать зольность. И задача математической модели как раз и состоит в том, чтобы при установленной зольности обеспечить максимальную производительность фабрики. Сквозной математики у нас нет, работаем с информацией по отдельным внутренним переделам. И  здесь мы уже тоже получаем экономический эффект», — говорит генеральный директор «ЕВРАЗ-Техника».

И третий проект — это продвинутая аналитика для центра управления операциями на разрезе «Распадский». Это решение помогает диспетчеру в режиме реального времени более тонко реагировать на отклонения и, в  конечном итоге, повысить КИО и КТГ.

Это проект Артём Натрусов назвал достаточно простым, однако отметил, что его реализация уже принесла компании более 2 млн долларов в годовом исчислении. Также специалист подчеркнул, что ещё до старта проекта компания имела хорошую базу за счёт работающей на «Распадском» АСД «Карьер» ГК «Цифра».

«Очевидно, что если нет информации, то не с чем и работать. И наличие данных АСД «Карьер» как раз и позволило нам такой проект реализовать. Конечно, имея АСД, можно было бы остановиться, сказать, что мы уже всё внедрили, диспетчеризация и мониторинг работают. Но, оказывается, можно добиться дополнительного результата за счёт более тонкой работы с этими данными», — рассуждает г-н Натрусов.

Специалист подчеркнул, что сегодня «ЕВРАЗ» имеет большой потенциал развития именно за счёт цифровых проектов. И компания уже наращивает ресурсы и строит инфраструктуру для дальнейшего роста, увеличивая штат «ЕВРАЗ-Техники», «цифрового подразделения» компании.

«В 2020 году произошло очень важные изменения: в компании увидели, что цифровая тема может приносить реальный эффект, что это не просто красивые проекты, это мощный инструмент. Да, у нас много красивых проектов: приложения, порталы, личные кабинеты… Это всё мило, но имеет косвенный эффект. А за год у нас случился прорыв, реализованы проекты с прямым экономическим эффектом, который отражаемся на EBITDA компании», — подчеркнул Артём Натрусов.

«УГМК»

«Мы в группе компаний «УГМК» не так давно вступили в процесс цифровой трансформации. Сейчас мы выходим на новый уровень с учётом опыта «ЕВРАЗ» и других компаний. Мы смотрим на этот процесс именно с точки зрения экономических эффектов, а не с точки зрения применимости технологии как таковой. Автоматизировать-то много чего можно, но вопрос в том, какой конкретно эффект это даст компании», — высказался руководитель направления цифровой трансформации УГМК Сергей Федотов, практически повторив слова предыдущего спикера.

В качестве успешного цифрового проекта специалист назвал внедрение уже довольно популярной сегодня MES-системы, благодаря которой компания уже получила тот самый прямой эффект за счёт сокращения потребления технологических материалов.

В целом же компания сегодня в начале пути, но уже не только наметила для себя направления работы, но и обозначила ожидаемый экономический эффект. Сергей Федотов сделал акцент на том, что компании не интересны технологии как таковые, им нужны операционные изменения, которые эти технологии могут привнести. И в планах компании повысить EBITDA предприятия на 6% за счёт цифровых проектов к 2025 году.

В списке ключевых и наиболее перспективных технологий г-н Федотов назвал диспетчеризацию горнотранспортного оборудования, и такой проект компания уже реализует в Бочатском филиале совместно с  ГК «Цифра». В систему предполагают включить 250 единиц техники, а в  дальнейшем тиражировать этот опыт на других объектах компании.

Ещё один проект связан с производственными подсказчиками: внедрить такие технологии компания планирует на наиболее сложных переделах, например, на этапе флотации. Ожидается, что решение позволит повысить извлекаемость до 1%. Вторая часть этого проекта связана с системами стабилизации режимов работы отдельных участков производства. Такое решение компания уже реализует на Челябинском цинковом заводе — речь идёт о стабилизации температуры кипящего слоя обжиговой печи.

«Норильский Никель»

«Технологический прорыв» «Норникеля», пожалуй, уже у всех на слуху  — можно считать этот цифровой кейс одним из самых успешных. Проект, впрочем, и стартовал раньше — в 2015 году, сегодня же компания бесшовно перешла к «Технологическому прорыву 2.0». Руководитель направления промышленной автоматизации и метрологии Департамента информационных технологий ГМК «Норильский никель» Вадим Нафталь рассказал, как и почему началась реализация проекта.

«Чтобы понять предпосылки запуска проекта, достаточно взглянуть на  географию работы компании. Наши основные активы сосредоточены в Мурманской области, в Норильском промышленном районе и  Забайкальском крае. Мы задались вопросом: как можно эффективно управлять компанией со столь широкой географией и связанными материальными потоками?

И в 2014 году мы вместе с компанией Accenture проанализировали MES-уровень предприятий, в том числе затронув уровень локальных АСУТП. Мы пришли к выводу, что на каждом из производств внедрены достаточно эффективные продукты: в большинстве случаев это были самописные, а не коробочные решения. И они позволяли решать локальные задачи управления, но были слабо ориентированы на  сквозное производство.

Поскольку в компании была сформирована программа по реконфигурации производственных мощностей, мы сформировали комплексный план действий, учтя мировой опыт коллег из горнодобывающей отрасли и металлургических компаний. Программу, которая позволяла бы нам комплексно осуществлять управление производством с учётом того, что площадки зависят от сырья, передаваемого с  одного предприятия на другое.

В программу вошли как проекты по  модернизации существующих систем управления, так и новые системы, методологические проекты, которые позволили нам сформировать базу, на которой мы сможем строить свою аналитику», — пояснил Вадим Нафталь.

Начала компания с системы связи и позиционирования на своих рудниках. Да, работа таких решений прописана в требованиях Ростехнадзора, но  «Норникель» пошёл несколько дальше и развернул полноценную систему передачи данных, которая стала фундаментом для реализации дальнейших проектов.

Следующим этапом стало создание единой с  точки зрения методологии системы управления активами. После настала очередь системы имитационного моделирования, которая позволила за минуты «прогонять» годовой план, выявляя узкие места и открывая возможности для их расшивки.

Учитывая уже названные сквозные материальные потоки, «Норникель» сформировал единую систему баланса металлов. Построил комплексную систему диспетчеризации по всем предприятиям компании — теперь сотрудники единого центра управления могут следить за основными технологическими параметрами на каждом из предприятий. Чтобы создать систему такого уровня, компания сформировала и единое хранилище данных, куда стекаются данные со всех локальных АСУТП на предприятиях.

«Первая часть программы «Технологический прорыв» у нас завершилась в 2020 году внедрением АСКУЭ. Наверное, для многих такая система не  новость, но у нас генерирующие мощности всегда были внутри компании, поэтому острой необходимости коммерческого учёта не стояло. Но  тем не менее мы решили и этот контур тоже закрыть, и данный проект тоже имеет хороший потенциальный эффект с точки зрения развития энергоменеджмента. Не дожидаясь завершения первой версии программы, мы сформировали вторую и уже стартовали. В «Технологический прорыв 2.0» вошёл ещё ряд цифровых проектов», — рассказал Вадим Нафталь.

К концу 2020 года «Норильский никель ввёл в эксплуатацию в общей сложности 44 системы, к работе с ними приступили 3195 человек.

«Люди «распробовали» эти инструменты, увидели, как с их помощью получать бизнес-выгоды. И мы решили в  компании сформировать свой центр компетенции, чтобы закрывать своими силами техническую поддержку, плюс у нас сегодня чуть ли не каждый день появляются новые требования к системам: по виду аналитики, по форме отчётов и так далее. Мы сформировали 450 новых рабочих мест для сотрудников — то есть это уже действующие сотрудники, обученные работе с этими системами.

Сформировав свои цели до 2025-2030 годов, мы подошли ко второй части нашего проекта. Уже готовы 49 IT-инициатив, которые в дальнейшем перерастут в IT-системы. Конечно, их необязательно будет именно 49», — отметил Вадим Нафталь.

У компании есть вполне отчётливый «горизонт», к которому она стремится, следуя по пути цифровых преобразований, — «безлюдный рудник», автономное производство (об  этом проекте мы подробно рассказывали в статье «Цифровизация: вызовы и выгоды». Причём это опять же не только яркая и обсуждаемая инициатива — от реализации ожидают вполне конкретного производственного и экономического эффекта.

Таким образом, объяснил г-н Нафталь, производитель намерен, во-первых, исключить ряд организационных простоев, связанных с человеческим фактором. Во-вторых, система оперативного планирования, разработка и совершенствование которой сейчас идёт, позволит исключить и организационные простои между операциями.

К тому же горно-геологические условия заставляют добытчика спускаться всё глубже под землю, поэтому остро встаёт вопрос безопасности, отсюда и интерес к самоходной и дистанционно-управляемой технике. Кстати, в прошлом году на руднике «Норникеля» прошли испытания автономного самосвала — компания признала их успешными.

Солнцевский угольный разрез

Своим опытом цифровизации поделился и сахалинский угледобытчик — сегодня компания наметила перечень проектов и инициатив, которые видятся ей перспективными. Так, ещё несколько лет назад компания внедрила 3D-моделирование.

Это решение дало предприятию точное представление о поверхности и структуре запасов месторождения на разведанную глубину: залегании угольных пластов, объёмах запасов, качественных и физико-химических характеристиках угля, объёмах вскрышной породы. Обладая этой информацией, специалисты компании выстаивают прогнозы и составляют планы работ.

Ещё один цифровой проект строится на уже упоминавшейся системе АСД «Карьер» ГК «Цифра». И  если само решение в представлении не  нуждается, то «доработка» угледобытчика — история интересная. Дело в том, что к базовому функционалу компания добавила сбор данных с CAN-шины для внедрения систем предиктивной диагностики состояния оборудования и создания подсказчиков для оптимизации отдельных показателей: расхода топлива, например.

Но ведь в производственной цепочке задействована не только собственно карьерная техника. И для оптимизации её функционирования на предприятии запустили проект цифровой очереди. Задача такой сстемы — всё та же диспетчеризация, сбор информации о машинах в едином информационном пространстве для контроля техники в режиме реального времени.

«Машин на объекте много, и организовать их синхронную работу  — задача достаточно сложная в первую очередь потому, что упирается в человеческий фактор. И для этого мы постарались создать собственное решение на основе двух микросервисов: один «тащит» в реальном времени данные из 1C, а второй собирает телеметрию с ГЛОНАСС и подобных систем. Эту информацию мы сводим на один экран, и диспетчер может использовать её для оптимизации работы техники», — пояснил заместитель генерального директора по IT и цифровым технологиям АО «Солнцевский угольный разрез» Руслан Каримов.

И ещё одно направление, о котором рассказал специалист, даже сложно назвать цифровым проектом. Решение это, на первый взгляд простое, и до сегодняшнего дня внимание ему уделяли разве что автомобилестроители.

«В своё время это называлось худинфографикой. То есть это некий отчёт о показателях, на который можно мгновенно одним глазом посмотреть и понять, что происходит. Ведь на автомобильную панель водитель не смотрит несколько минут, он за доли секунды понимает, что, например, скорость в данный момент выше допустимой.

Идея в том, чтобы перенести в инфографику данные из агрегированных отчётов внутри компании. И, оказывается, эстетика, форма подачи тут тоже важна. Особенно для менеджеров верхнего уровня — всё-таки, согласитесь, сухие отчёты из одних цифр эмоций не вызывают. Мы ведь уже привыкли видеть нечто подобное на экранах наших телефонов, я думаю, правильно так же работать с производственными показателями», — прокомментировал неожиданную, на первый взгляд, инициативу, Руслан Каримов.

Текст: Анна Лопина