Цифровые решения: сквозная автоматизация и технологии цифровизации в ГМК

В современных реалиях, когда технологии стремительно развиваются и находят отражение во всех сферах нашей жизни, горно-металлургическая отрасль не может оставаться в стороне. Цифровизация становится ключевым фактором повышения эффективности производства, снижения затрат и улучшения экологической безопасности предприятий.

Внедрение цифровых технологий позволяет автоматизировать процессы добычи полезных ископаемых, их переработки и транспортировки, а также оптимизировать управление ресурсами. Об основных направлениях цифровизации ГМК и перспективах дальнейшего развития отрасли рассказывает Сергей Калуцкий, директор проектов операционной эффективности и развития производственных систем Группы компаний Б1.

Подход к цифровизации ГМК

Сквозная цифровизация подразумевает четыре поля решений и целый набор технологий — от оборудования до обработки данных:

Робототехника и физическая автоматизация. Автономное и удалённое управление оборудованием, аддитивные технологии, БПЛА.

Цифровизация процессов и автоматизация ПО. Программное обеспечение, мобильные и веб-приложения, дополненная реальность, виртуальная реальность, роботизация работ и процессов.

Углублённая аналитика и алгоритмы. Использование большего объёма данных, нейронные сети и машинное обучение, цифровое зрение, распознавание и синтез речи, цифровые двойники, блокчейн, искусственный интеллект.

Связь и датчики. Носимые устройства, геолокация, умные датчики, LIDAR, термо- и прочие сканеры, NFC, RFID и другие тэги, биометрические сенсоры, инфраструктура IoT.

Как правило, проекты цифровизации охватывают несколько уровней ИТ-контура и нацелены на прозрачность, скорость и качество управленческих решений:

• Инсайты (BI) — Платформа хранения и визуализации данных на базе BI-инструментов, дашбортизация;
• Информация (ERP) — Автоматизированные системы управления предприятием;
• Данные (MES) — Система управления производственными процессами;
• Сигналы (АСУТП) – Платформы организаций и сенсоры сбора данных.

Внедрение цифровых решений в ГМК

Традиционно внедрение цифровых технологий в горно-металлургических компаниях сложнее, чем в других отраслях промышленности. Это обусловлено рядом факторов, таких как:

• Неопределённость горно-геологических условий: разработки последних десятилетий в точности моделирования, качестве прогнозирования ресурсной базы и поиске месторождений шагнули далеко вперёд, при этом добыча полезных ископаемых до сих пор отличается высокой степенью неопределённости.
• Сложность и риски операционной деятельности: горнодобывающие работы ведутся с использованием многочисленного мобильного и стационарного оборудования инфраструктуры.
• Меняющееся расположение производственного процесса: разработка месторождений сопряжена с целым рядом уникальных трудностей, включая низкий уровень или отсутствие прозрачности оперативных данных об использовании оборудования или его местоположении, а также сложности перепланирования.
• Географическая удалённость: любаяшахта обычно представляет собой систему с непрерывно меняющейся производственной площадкой и перемещаемым производственным оборудованием.

В целевом видении цифровизация процессов и цифровые технологии могут кардинально изменить бизнес ГМК, и в первую очередь в части системы управления.

Внешняя среда (потребители, регуляторы, поставщики) не изменяется радикально. В то же время цифровизация позволит интегрировать и проектировать сквозные цифровые цепочки поставок как с поставщиками, так и с клиентами.

Первичные активы и сырьё также не поменяются под влиянием цифровизации. Потенциал лежит в плоскости автоматизации производства. Необходимой предпосылкой является снижение стоимости владения и эффективности использования оборудования. Кроме того, часть процессов и работ может быть роботизирована. Актуальность и эффективность решений год к году растут.

Система управления может обновиться кардинально сразу в нескольких направлениях: управление физическими активами и взаимодействие с внешней средой через их цифровой образ, принятие решений с помощью интеллектуальных систем, принятие решений и целеполагание на уровне более декомпозированных КПЭ. 

Эффективное управление цифровизацией компании состоит из пяти блоков задач:

1. Стратегия и портфель цифровых проектов, которые подразумевают высокий уровень амбициозности и стратегические цели цифровизации, структуру и источник наполнения портфеля цифровых инициатив, дорожную карту цифровизации и бизнес-кейс.
2. Взаимодействие с экосистемой, а именно: цифровой бренд, поиск партнёров и выстраивание эффективной коммуникации с ними.
3. Технологии и платформа — объединяют цифровые площадки хранения и обработки данных, среды разработки, инструменты информационной безопасности.
4. Операционная модель — наиболее расширенный блок, охватывающий системы управления (бюджет, приоритизация портфеля проектов, целеполагание), организацию (структура и распределение ответственности), развитие поддерживающих процессов (закупочные процедуры, информационная безопасность, HR, финансы), управление эффективностью.
5. Люди и компетенции: цифровые компетенции и культура, найм «цифрового» и «нецифрового» персонала, EVP.

Такое управление должно фокусироваться на улучшении основных КПЭ, а программы цифровизации — подкрепляться конкретными релевантными инструментами.

Стратегия цифровизации может содержать в себе охват всех процессов цепочки создания стоимости, включая поддерживающие функции, но, как правило, более 50-70% эффекта лежат в цифровизации производства. Программы цифровизации оцениваются и приоритизируются с учётом влияния на ключевые КПЭ бизнеса. Качество выбранного решения, последовательность внедрения создают дополнительный синергетический эффект реализации стратегии.

Общий потенциал по направлениям эффективности планирования производства, эффективности исполнения горных работ, эффективности обогащения, диагностики и планирования ремонтов, выполнения ремонтов, безопасности и охраны труда составляет, на примере одной из компаний ГМК, от 15 до 25 млрд рублей. Эффект зависит от базового уровня зрелости процессов, наличия инфраструктуры, скорости и синергии от инициатив.

Аудит приживаемости цифровых решений

Приживаемость внедрения комплексных преобразований цифровизации должна происходить во всех элементах модели управления предприятием: процессах, персонале, КПЭ, ИТ. В первом элементе процессы развиваются с учётом возможностей цифровых систем и в полной мере используют их преимущества, а отчётность и оперативное управление базируются на актуальной аналитике и потоковых данных.

Во втором элементе корпоративная культура обеспечивает приживаемость цифровых систем, новые решения приживаются в культуре открытости к изменениям и наличия соответствующих компетенций у персонала и роли руководства.

В третьем элементе система показателей адаптирована под актуальные данные, объективные метрики и аналитики, которыми могут управлять линейные руководители, а система целеполагания предприятия основана на подходе «снизу-вверх» и максимальной декомпозиции целей до уровня участка/ бригады.

Наконец, в четвёртом элементе цифровые решения обеспечивают единый «источник правды» для всей компании на всех уровнях управления, и поток данных и аналитик гарантируют бесшовное целостное управление всем циклом создания продукта по объёмам и качеству в режиме реального времени.

Диагностика ИТ выполняется по трём основным направлениям: качество данных, надёжность и удобство пользования, которые, в свою очередь, оцениваются с точки зрения полноты, точности, актуальности данных, количества сбоев, времени устранения, программного обеспечения и планшетов. Диагностика процессов выполняется по двум основным направлениям: оперативное управление и разбор отклонений (выработка мероприятий).

Схематично это можно представить следующим образом:

Аудит приживаемости и эффективности внедрения должен происходить не после внедрения решений, а параллельно с внедрением организационных изменений — именно в организационных изменениях и процессах лежит основа получения эффектов и приживаемость решения.

Цифровизация процессов в ГМК — ещё не «мейнстрим» (в хорошем смысле этого слова), однако многие уже обрели первый опыт внедрения цифровых решений самостоятельно или переняли опыт партнёров.

Безусловным успехом изменений от цифровизации являются скорость и качество приживаемости внедрённых решений, и наш опыт с ГМК говорит о критической необходимости раннего фокуса на задачах приживаемости ещё на этапе внедрения.