Big Data больших карьеров

Элементы Индустрии 4.0 активно внедряются крупнейшими горно-промышленными предприятиями РК

Big Data больших карьеров

Промышленность четвертого поколения для Казахстана — объект скорее футурологический, ведь пониманием того, как она должна быть устроена, в нашей стране обладают единицы. Возможно, до системного внедрения Индустрии 4.0 в отечественной промышленности еще далеко, однако отдельные элементы цифровизации местные компании применяют вполне уверенно. Как демонстрируют первые результаты тематического исследования, проведенного Казахстанским институтом развития индустрии (КИРИ), наибольший интерес к технологиям Индустрии 4.0 (другое название — «промышленный интернет») демонстрируют предприятия горнодобывающего сектора, который не принято считать высокотехнологичным.

Активность недропользователей обусловили несколько факторов. Во-первых, выручка этих предприятий позволяет им вкладываться в такие проекты цифровизации, которые средний бизнес не потянет (например, ERP, автоматизированный мониторинг). С другой стороны, падение цен на нефть и металлы в 2015–2016 годах вынудило их форсированно снижать инвестиционные и операционные затраты, формирующиеся как из-за нерационального использования человеческих ресурсов и оборудования, так и из-за аварийности и простоев. Кроме того, сказывается давление регулятора, стимулирующего снижать производственный травматизм и повышать автоматизацию технологических процессов для большего контроля.

Вопрос «сколько может сэкономить горнорудная отрасль благодаря цифровизации» уже перешел в практическую плоскость. В минувшем году BHP Billiton оценила общий эффект на бизнес компании в 10 млрд долларов в год при среднегодовой выручке (2015–2016) в 40 млрд. BHP собирается заменить часть людей роботами в карьерах и рудниках, что позволит нарастить добычу и при этом снизить издержки на фонд оплаты труда. Дроны обеспечат контроль выполнения техники безопасности (особенно при проведении взрывных работ), беспилотные поезда — доставят руду на ГОК или к местам погрузки для отправки на ГОК.

С «Лейкой», без блокнота

KAZ Minerals — одна из быстрорастущих горнорудных компаний Казахстана, объединяющая несколько крупных перспективных проектов бывшей Kazakhmys Plc (Бозшакольское и Актогайское медные месторождения, Бозымчакское золоторудное и несколько месторождений цветных металлов в Восточном Казахстане). Общий объем инвестиций в эти проекты превысил 4,5 млрд долларов. По итогам 2016 года выручка KAZ Minerals составила 280 млн долларов и продолжит расти в этом году вслед за увеличением объемов добычи.

На Бозшаколе и Актогае компания применила несколько продуктов, разработанных одним из флагманов в сфере геоматики, швейцарской Leica Geosystems. Для мониторинга состояния бортов карьера, предотвращения их сдвига или оползней была применена система высокоточного автоматизированного мониторинга Leica GeoMoS. Система собирает информацию с геодезических, геотехнических и метеорологических датчиков и контролирует процесс деформации — задача чрезвычайно важная, если учесть, что большая часть травматизма на карьерах и рудниках связана с обрушением горной массы. Применяя этот элемент Индустрии 4.0, компания повышает безопасность персонала и сохранность горной техники. Кроме того, продукты Leica помогают автоматизировать работу транспорта в карьере, в результате чего снижается простой техники. Например, система сама выстраивает и корректирует маршруты передвижения техники в карьере, отслеживает и задает параметры работы каждой единицы техники, диагностирует состояние самосвалов. А самосвалы Caterpillar, используемые на рудниках KAZ Minerals, оснащены системой VIMS (Vital Information Management System), которая выводит показания работы машины (скорость движения, обороты двигателя, передача, загрузка кузова) на бортовое табло, а также сигнализирует о неполадках.

В целях мониторинга и управления безопасностью зданий и сооружений применяются системы Andover и MicroSeSame. Однако в KAZ Minerals решили пойти дальше сугубо производственных процессов и автоматизировали даже вахтовую систему предприятий. Система Workforce Management позволяет автоматизировать процессы планирования расселения и замещения вахтовиков так, чтобы не допустить остановки производства, повысить эффективность транспортировки и, как итог, снизить общие затраты компании по этому направлению.

На Актогае маркшейдеры начали применять дроны для геодезических работ. Беспилотник производит съемку карьера по заданной программе в режиме автопилота, передавая специалистам данные, на основе которых рассчитываются планы геологических работ. Дрон (используется модель Q-200 Surveyor британской QuestUAV) позволяет маркшейдерам получать более точные результаты (передает изображение сверхвысокого разрешения), при этом выполняя в течение дня объем работ, который ранее отнимал бы недели.

Корпорация «Казахмыс» (та часть бывшей Kazakhmys, которой достались зрелые месторождения) на руднике и ГОК Нурказган внедрила проект интеллектуального производственного комплекса (ИПК). Структурно ИПК ничем не отличается от традиционного (времен Индустрии 2.0) производственного комплекса, где три основных подразделения: добывающее, перерабатывающее и вспомогательное. Промышленный интернет позволяет автоматизировать управление всеми этими подразделениями и работу внутри них максимально эффективно благодаря контролю над процессами и качеством сырья и решению задач планирования. В результате растет производительность и сокращается себестоимость производства. Но главная цель у авторов проекта на Нурказгане более высокая — ноль смертей в год. И поскольку смертность на производстве — чаще всего прямой результат действия человеческого фактора, человека из опасных производственных процессов надо исключить, заменив на роботов и датчики под управлением АСУТП.

IT-горняки

ERG — вертикально интегрированный горно-металлургический холдинг, в который входит 15 предприятий, среди которых рудники, ГОК, металлургические и машиностроительные заводы, электростанции и транспортная компания. Под цифровую трансформацию, в структуре ERG создали специальную компанию — Business & Technology Services. Эта компания занимается всеми пилотными проектами, и именно она обеспечивает довольно активный (если учитывать количество проектов) ход трансформации предприятий группы.

В активе группы есть «умный рудник»: проект реализуется на Качарском карьере ССГПО, предприятии по производству железной руды и окатышей. Качар сегодня дает до половины всей добычи руды по ССГПО. Здесь внедряется несколько элементов Индустрии 4.0. Для более эффективного планирования деятельности установлена ERP-система (на базе продуктов SAP): ERP помогает стандартизировать и оперативно «поднимать» данные для составления отчетности. Оптимальный сценарий плана производства горняки строят с помощью GIS MineSched (от недели до месяца) и GIS Surpac (от года и больше). Действует система контроля и непрерывного улучшения производственных процессов и показателей. «Интеграция производственных планов и показателей между этими самыми современными на сегодня системами — GIS, MES и ERP — обеспечивает полную прозрачность и контроль за показателями эффективности», — отмечают в компании.

Эффективность буровзрывных работ позволяет повысить технология точного позиционирования буровзрывных станков и автоматизация всех связанных с этим процессов. Использование дронов для мониторинга процессов на предприятии и обеспечения безопасности работ в ССГПО применяется вот уже несколько лет.

Как и на предприятиях KAZ Minerals, состояние горной техники отслеживается онлайн. Программный продукт для диспетчеризации разработан американской Modular Mining Systems. Цель и инструменты те же: оптимизировать перевозки и сократить простои, повысить безопасность работ, а следовательно, снимать все данные работы машин от загрузки двигателей до показателей топливных баков. Завершение внедрения системы ожидается в этом ноябре.

Чтобы повысить общий экономический эффект, ряд проектов реализуется в масштабах группы. Как сообщают в компании, за минувшие пять лет 250 млн долларов было инвестировано в модернизацию IT-систем компании с тем, чтобы охватить технологиями Индустрии 4.0 все сферы деятельности группы. В единую сеть объединены 13 тыс. компьютеров. На предприятиях ERG используется около 90 тыс. датчиков и 237 АСУТП. Следующий шаг — переход к полномасштабной аналитике поступающего потока big data.

Общий объем инвестиций в создание и развитие IT-инфраструктуры, соответствующей требованиям Индустрии 4.0, в перспективе до 2025 года в компании оценивают в 1 млрд долларов. Это позволит наращивать производительность на 25–30% в год.

Wi-Fi на руднике

По итогам исследования, которое КИРИ проводил среди 59 крупнейших горнорудных предприятий страны, выяснилось, что средний технологический уровень недропользователей выше, чем компаний обрабатывающей промышленности. Например, доля производств, соответствующих уровню Индустрии 3.0 (современная техника, оборудование на основе ЧПУ, частичное использование специализированных программных продуктов и интернета в технологических процессах) среди горных предприятий оказалась на уровне 21%, тогда как обрабатывающих — всего 3%.

Большая часть проектов реализуется в крупных группах горнорудных компаний-экспортеров. Тратить на цифровизацию им, во-первых, есть что (дистанционные и управленческие системы могут обойтись предприятиям от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов долларов в зависимости от масштаба), во-вторых, горно-промышленные группы стремятся сделать свой бизнес устойчивее и безопаснее. Поэтому потенциал продолжения внедрения элементов Индустрии 4.0 оценивается как высокий. Следующий этап — строительство внешней и внутренней телекоммуникационной инфраструктуры на основе высокоскоростного беспроводного интернета. «На базе высокоскоростных сетей и будут формироваться технологии, которые повысят эффективность действующего производственного процесса, а впоследствии позволят внедрять теледистанционные системы. Например, одному оператору — управлять тремя буровыми комплексами и так далее. Также высокоскоростные сети позволят внедрять m2m-технологии», — отмечает заместитель председателя КИРИ Сабит Суханов.

Хотя процесс цифровизации отрасли необратим, задержать его может ухудшение конъюнктуры цен на металлы, а соответственно выручки компаний, другие финансовые проблемы компаний, а также недостаточный уровень квалификации персонала предприятий для использования технологий Индустрии 4.0. По-видимому, две эти важные задачи — подготовки кадров для промышленности будущего и инвестиции во внешнюю телекоммуникационную инфраструктуру — придется частично взять на себя государству.

Статьи по теме:
Повестка дня

Коротко

Повестка дня

Люди и события

Люмпен-эстетика в буржуазных интерьерах

В гламурном пространстве Алматы Villa Boutiques & Restaurants открылась выставка арт-дуэта из Бишкека, повествующая о судьбе Шелкового пути и проблемах миграции

Казахстан

Отечественный газ в полном объеме для себя и на экспорт

УОГ на Бозое — ключевой элемент системы, призванной бесперебойно обеспечивать газом южные регионы Казахстана и обеспечить экспортные поставки в Китай

Экономика и финансы

Быстрее, выше, сложнее

Уровень экономической сложности — показатель, позволяющий точнее прогнозировать рост и эффективнее расставлять приоритеты долгосрочного развития