Цифраоскар: итоги конкурса «Горная индустрия 4.0»

Ещё недавно горную отрасль называли консервативной: считалось, что инновационные, в том числе и цифровые, проекты приживаются здесь крайне неохотно. Но в последнее время случился в добыче настоящий цифровой бум. Проектов уже так много, что настало время выяснять, кто в отрасли самый цифровой. Это и решили сделать организаторы конкурса «Горная индустрия 4.0».

Победителей объявили и наградили на площадке MiningWorld Russia  — именно дирекция выставки совместно с ГК «Цифра» и организовала конкурс. Церемония получилась эффектная и даже торжественная — на манер вручения премии «Оскар». Были и интрига, и приглашённые гости, и конверты, и аплодисменты. В общем, всё включено.

«Я с уверенностью могу сказать, что в горной индустрии реально огромное количество очень ценных и полезных проектов. И я это связываю с тем, что добывающие предприятия — это частные компании с частными инвестициями, в которых всегда есть определённый акционер. Поэтому одной из главнейших задач таких проектов является результат, эффект цифровых решений, поэтому качество проектов горной отрасли очень высоко»,  — отметил коммерческий директор ГК «Цифра» Михаил Арансон.

Заявок поступило больше 40. Из них жюри, в состав которого вошли директора горно-металлургических холдингов, руководители ведущих вендоров, представители главных горных вузов, отраслевые эксперты, большой консалтинг и главы отраслевых союзов, предстояло выбрать лучших.

Номинация «Промышленная безопасность, охрана труда и экология»

Победителем в номинации судьи назвали Урановый холдинг «АРМЗ» Госкорпорации «Росатом», где на АО «Хиагда» реализовали проект «Умная каска».

Проект этот уже знаком и нашей редакции, и читателям журнала «Добывающая промышленность» — мы освещали в №3, 2020. Поэтому напомним только ключевые моменты.

Мы начали с того, что цифровые проекты в горной отрасли отличаются тем, что тут можно чётко оценить результат — в процентах, деньгах или моточасах. Действительно, гаджеты ради гаджетов никому не нужны, все внедрения должны выливаться в конкретные эффекты. В этом смысле «Умная каска» — проект показательный. На первый взгляд, это решение, направленное конкретно на повышение уровня безопасности сотруднико — величины, которую трудно измерить и монетизировать.

«Мы посчитали экономический эффект от внедрения технологии «Умная каска» — так скажем, условную прибыль, условную выручку. Я подчеркну, что, когда дело касается человеческих жизней, снижения травматизма, не стоит даже думать о возврате инвестиций или финансах в принципе — здоровье сотрудников для «Росатома», для «АРМЗ» бесценно. Но при этом, благодаря «умным каскам», в бюджете холдинга остаётся порядка 16 млн рублей в год», — подчеркнул генеральный директор АО «Хиагда» Андрей Гладышев.

Конечно же, возникает вопрос, откуда набежала такая сумма. Пионеры направления объясняют: да, ключевая задача реализация проекта — повышение уровня промышленной безопасности. Плюс к тому, превентивный анализ существующих угроз и оперативное их устранение. Ещё одна возможность — мониторинг передвижения сотрудников и контроль собственно ношения касок. Повышение производительности — это уже своего рода косвенные эффекты, возникающие за счёт сокращения простоев и повышения скорости бизнес-процессов.

Данные аналитики показывают, что в «умных касках» сотрудники стали существенно быстрее выполнять обходы полигонов для осмотра откачных и закачных насосов — теперь процесс занимает 1,5 часа вместо двух. Время простоев и перекуров сократилось на 15 %. За счёт автоматизации бизнес-процесса «Учёт рабочего времени» на 10% увеличилась производительность труда. И вот он, реальный экономический эффект: теперь в месяц на АО «Хиагда» выполняют только два ремонта скважин против прежних десяти, а всё потому, что все обходы стали совершаться вовремя.

«Конечно, реализация любого проекта цифровизации сопряжена с определёнными трудностями. Поэтому не стоит лукавить и говорить, что всё прошло легко и гладко. На первом этапе у нас сигнал с каски поступал в течение 30-40 секунд: сами понимаете, если у нас какое-то происшествие, то это слишком долгий срок. Сейчас у нас время реакции на снятие или внешнее воздействие всего 7 секунд — и о ситуации уже оповещён диспетчер», — рассказал Андрей Гладышев.

Поскольку компания оценивает проект как удачный, «умные каски» в скором времени должны появиться и на других объектах «АРМЗ». На шутливый вопрос о том, когда появится «умная куртка», специалисты компании совершенно серьёзно ответили, что проектирование цифровой одежды уже ведётся.

Номинация «Цифровизация обогатительного передела»

В этой номинации победу присудили Талнахской обогатительной фабрике ГМК «Норильский Никель» за проект «Цифровой двойник оператора флотации». Здесь разработчикам также удалось добиться впечатляющих эффектов: сегодня 80 % времени работы фабрики управляет математический алгоритм.

«Действительно, ключевым нашим достижением мы считаем то, что система работает почти в автоматическом режиме, но при этом не заменяет человека — это, скорее, помощник, чтобы разгрузить оператора», — отметил руководитель направления промышленной автоматизации и метрологии Департамента ИТ и руководитель офиса управления программы «Технологический прорыв» ПАО ГМК «Норильский никель» Вадим Нафталь, получая награду.

А теперь подробнее. Руда, поступающая на Талнахскую фабрику, очень изменчива — состав может меняться даже в течение суток. Оператор просто физически не мог отследить все изменения и оперативно внести корректировки в технологический процесс. Иногда реакция была настолько запоздавшей, что изменения имели уже негативный эффект.

«Изначально мы создавали решение типа «подсказчик-советчик». Но по требованию производства мы перешли к варианту автоматического управления процессами. Дело в том, что рекомендации приходили раз в 15 минут, и оператору всё равно приходилось в ряде случаев принимать решение самостоятельно.

Ещё один момент: процесс изменений инерционный, поэтому есть необходимость прогнозирования — за 40-50 минут. Мы отобрали лучшие результаты работы операторов, применили алгоритмы машинного обучения», — рассказал старший руководитель проектов группы анализа данных машинного обучения Талнахской обогатительной фабрики ПАО ГМК «Норильский никель» Антон Абраров.

Что в результате? Нет, не только удалось упростить жизнь оператора. Прирост извлечения никеля в концентрат коллективной флотации составил 0,35%. Кроме того, с 68 до 84% выросло попадание в диапазоны, заданные технологами по никелевому концентрату, с 60 до 76 % — по медному концентрату, с 63 до 75 % — по никелевым хвостам.

Номинация «Цифровизация открытых горных работ»

Здесь лучшим было названо АО «УК «Кузбассразрезуголь», жюри отметило проект «Трёхмерное моделирование угольных месторождений и организация дистанционного управления горных работ», реализованный на Бачатстком и Талдинском угольных разрезах.

Предпосылками для внедрения этого решения стала, во-первых, потребность в обеспечении безопасности горных работ, а во-вторых, изменения конъюнктуры рынка. Проще говоря, компания поставила перед собой цель повысить качество добываемого угля. Дистанционный контроль угледобытчик решил построить на базе цифрового двойника.

«Мы оцифровали 1037 геологоразведочных скважин глубиной порядка 400 м на месторождении площадью 64 км. Здесь залегают 20 пластов мощностью от 1 до 20 м. Оцифрованы не только сами пласты, но и вмещающие породы. Трёхмерная геологическая модель полностью совмещена с моделью поверхности, то есть наше месторождение оцифровано полностью, можно увидеть координаты каждой точки.

Модель постоянно пополняется, и использование этого решения позволяет уже на стадии проектирования выбрать самый оптимальный вариант отработки месторождения. Также мы имеет возможность получать достоверные отчёты, организовать дистанционный контроль, что повышает эффективность производства», — рассказал технический директор АО «УК «Кузбассразрезуголь» Станислав Матва.

Для реализации проекта компания использовала больше десятка программных продуктов — среди них были отечественные и зарубежные решения. Для автоматизированной системы мониторинга устойчивости откосов бортов специалисты «Кузбассразрезуголя» и вовсе разработали собственное ПО. В итоге компании удалось существенно оптимизировать производство.

Вместо 5-6 исполнителей маркшейдерских съёмок с работой сегодня справляются всего 1-2, съёмку угольных складов теперь удаётся проводить за 15-20 минут вместо 1,5-2 часов. К тому же благодаря высокоточному позиционированию бурового оборудования удалось сократить время бурения блоков, а заодно и время простоя бурового оборудования. И, возвращаясь к обозначенным целям, добавим: трёхмерная модель позволяет определять качественные показатели угля на разных участках и планировать работы там, где это экономически перспективно.

Номинация «Цифровизация подземных горных работ»

«Комплексная система контроля и анализа потерь процесса добычи калийной соли» — проект, реализованный на Гремячинском ГОКе ООО «ЕвроХим-ВолгаКалий», был назван лучшим в деле рудничной цифровизации.

Один из авторов проекта Вячеслав Власенко рассказал, что ГОК планомерно работает над ликвидацией «узких» мест. До недавнего времени таким бутылочным горлышком был подъём, в прошлом году удалось этот вопрос решить. И теперь «узким» местом стал сам рудник: получалось, что фабрика может переработать больше продукта, чем в состоянии дать участок добычи.

«Наш директор по производству чётко сформулировал запрос: он просил дать ему «глаза», то есть понимание, что происходит в забое. И на старте именно этот посыл стал нашей ключевой задачей — мы стремились сделать процесс производства более прозрачным. Но впоследствии мы эту задачу несколько трансформировали, расширили и решили в принципе изменить подход к процессу добычи, запустив процесс непрерывных улучшений.

На нашем руднике работает достаточное количество цифровых решений, мы имеем большой объём данных. Мы же стремились все эти данные собрать в единую систему, чтобы понять, что в каждую секунду происходит в технологической цепочке — от забоя до поверхности», — рассказал г-н Власенко.

Что добытчик имел на старте? Единственным измеримым критерием был объём суточной или же сменной добычи. И на основании этих данных рассчитывались и КИО, и КТГ оборудования. Конечно же, была налажена связь забоя с диспетчером, но последний не обладал полной информацией о том, что происходит в руднике здесь и сейчас. Проконтролировать работу забоя возможно было только через динамику заполнения общешахтного бункера и звонки горному мастеру.

«Сегодня мы получили систему чётких метрик — критерии эффективности производства. Это время однодобычного цикла, время работы в сутки/смену, время задержки между началом смены и первым циклом и время между окончанием последнего цикла и концом смены и процент загрузки самоходного вагона.

К тому же, как все знают, согласно требованиям ТБ, в подземных предприятиях должна работать система позиционирования сотрудников. Мы получаем эти данные и точно знаем, во сколько наши работники приходят на смену, во сколько с неё уходят.

Данные о людях можно сопоставить с данными о машинах. На основании этой информации мы составляем рейтинги операторов и формируем лучшие практики. Вообще же, реализация этого проекта является заделом для чего-то большего. Этим большим может быть построение цифровой модели производства», — рассуждает Вячеслав Власенко.

Ну и самый главный результат: цифровые решения позволили Гремячинскому ГОКу увеличить суточную производительность на 17 %. То есть предприятие не нанимало новых сотрудников, не запускало дополнительных объектов, не приобретало технику, но производительность выросла. Если конкретно, то КТГ увеличился на 10%, КИО — на 15%, OEE — на 29%.

Гран-при

Большой приз организаторы решили вручить за комплексную трансформацию и цифровизацию целого холдинга, которая затрагивает сквозные процессы, помогает предприятиям взаимодействовать быстрее и эффективнее. И достался гран-при ПАО ГМК «Норильский никель».

На страницах нашего журнала появлялось уже столько материалов о цифровых проектах на предприятиях холдинга, что нет смысла повторяться. Скажем только, что на конкурс «Норникель» представил 10 проектов, реализованных на различных предприятиях.

«Большая честь получить гран-при среди такого большого количества очень достойных участников, претендентов. Эта награда лично для меня символизирует признание такого огромного, безусловно, плодотворного труда многотысячного коллектива компании «Норильский никель» в области цифровизации.

Также она символизирует ту долю, которую вложили наши партнёры со всего мира. Вся наша компания расположена в различных уголках нашей страны, но решения мы используем компаний партнёров, которые расположены по всему миру. Это действительно достойная награда», — отметил Вадим Нафталь.

Выбор редакции

Мы со своей стороны отметим ещё один конкурсный проект — за оригинальность подхода: ничего похожего сотрудникам нашей редакции раньше видеть не доводилось. Молодая российская компания Rosnova внедрила «цифру» в систему заправки топливом спецтехники трёх угольных разрезов Группы «Сибантрацит». Всё-таки согласитесь, бумажный документооборот, рукописные заправочные ведомости, не говоря уже о банальном воровстве топлива не слишком вписываются в концепцию цифрового предприятия.

«Мы практикуем комплексный подход к решению задачи, берём на себя все вопросы, связанные с дви-жением топлива в технологическом цикле предприятия. Начинаем с доставки топлива — у нас собственные бензовозы-наливники. Если предприятие приобретает топливо у конкретного НПЗ, организуем доставку, если это склад ГСМ, будем возить на место ведения горных работ оттуда.

Автоматизированный современный склад, кстати, тоже можем организовать своими силами, и при реализации проекта для «Сибантрацита» как раз возникла необходимость создания перевалочного пункта в движении нефтепродукта. Теперь нам нужно заправить всю работающую на разрезе горную технику. С гусеничными машинами работают наши автотопливозаправщики, причём они оснащены автоматической системой выдачи топлива, то есть оператор в процессе не участвует.

На маршруте движения колёсной техники мы устанавливаем мобильные контейнерные АЗС (они также работают без вмешательства оператора), чтобы техника не совершала холостых пробегов», — рассказывает специалист по связям с общественностью Rosnova Екатерина Назарова.

А вот тут начинается обещанная цифровизация. Разработчики создали специальное ПО и систему контроля и учёта, где отражаются все данные о движении нефтепродуктов на предприятии. Информация с датчиков уровня топлива, из системы мониторинга, со смарткарт, с помощью которых операторы заправляются, — всё объединяется общим интерфейсом.

«В системе отражается полная картина: какой бензовоз от какого поставщика везёт топливо, где он находится, сколько в резервуаре нефтепродукта. То же самое про склад ГСМ: можно видеть, каков объём продукта в каждом резервуаре, сколько принято и отпущено, а также данные о состоянии топлива: его плотности, температуре и массе.

От бумажных заправочных ведомостей мы, конечно, уходим. Все понимают, что это нетехнологично: машинист заправился, что-то быстро написал, потом бухгалтерия голову ломает: чья это подпись и что это за цифра. Через сигналы GSM вся информация сразу формируется в цифровом виде, при этом можно увидеть, сколько времени заправлялась конкретная единица спецтехники, какой объём топлива был отпущен и фактически залит в бак. И здесь легко отследить хищение топлива, если таковое есть.

Двойной контроль возможен благодаря интеграции решения Rosnova Systems с системами спутникового мониторинга и датчиками уровня топлива на заправляемой технике. Можно синхронизировать нашу программу с 1С, настроить смс-рассылку, в результате заказчик получает отчёты сразу в цифровом формате на любое удобное устройство», — продолжает специалист Rosnova.

Ну а теперь перейдём к эффектам. Уже понятно, что можно сократить расход топлива за счёт исключения его нецелевого использования. На разрезах «Сибантрацита» объём расходуемых нефтепродуктов таким образом уменьшился на 10 %. Кроме того, теперь техника предприятий заправляется в два раза быстрее — 7 минут вместо прежних 15 за счёт скоростной системы выдачи топлива.

А в работе горного предприятия время — деньги, в прямом смысле. Человеческий фактор, холостые пробеги карьерных самосвалов, очереди на заправку удалось исключить вовсе. Для решения всех топливных вопросов, теперь достаточно только одного сотрудника из штата — все остальные вопросы решает компании-поставщик системы. В целом же годовой топливный бюджет компании удалось оптимизировать на 10-15 % — это огромная сумма для предприятия, чьё производство завязано на безостановочном движении техники.

Текст: Анна Лопина