Во глубине оцифрованных руд

Цифровизация в промышленности

Под землей трудятся роботизированные комплексы и беспилотные машины, а всем процессом управляет персонал на поверхности. Какие этапы для воплощения этой мечты нужно пройти горно-металлургическим компаниям?

Генеральный директор УГМК Андрей Козицын согласовал старт пилотного проекта по созданию на Учалинском горно-обогатительном комбинате автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления. Проект призван стать площадкой для взаимодействия в вопросах цифровизации производственных процессов специалистов одного из крупнейших в стране ГОКов, ОАО «УГМК», Технического университета УГМК, проектного института «Уралмеханобр», компании «УГМК-Телеком» и других структур горно-металлургического холдинга.

Цифровая трансформация в мировой промышленности движется семимильными шагами. Лидеры здесь — автомобилестроительные концерны, активно развивающие автоматизацию и роботизацию, промышленный интернет вещей, сбор и анализ «больших данных», цифровые двойники, системы предиктивной аналитики и многие другие технологии. Горная промышленность значительно более консервативна, поскольку здесь при стабильно больших объемах производства первостепенное внимание уделяется безопасности ведения работ. А мы помним: скорость изменений в любой системе обратно пропорциональна ее устойчивости. Тем не менее горно-металлургические компании по всему миру уже приступили к цифровизации, поскольку начали фиксировать снижение результативности труда. Задачи по объемам производства те же, а многие действующие месторождения исчерпаны, по содержанию металлов добытая руда беднее, доступ к новым рудным телам сложнее. Еще немного, и словосочетание «экстремальная добыча» перестанет удивлять профессионалов отрасли.

В Техническом университете УГМК предлагают рассматривать «цифру»  как вариант повышения экономической и технологической эффективности горного производства. Какую промышленную и информационную инфраструктуру для этого необходимо создать? Как масштабировать пилотные проекты, чтобы не потратить деньги впустую? Какие главные барьеры возникают на пути цифровой трансформации? Как должны измениться коллективы горных предприятий, чтобы стать более эффективными? Эти вопросы были рассмотрены на международном форуме «Цифровизация в горной промышленности. Индустрия 4.0», прошедшем 24 и 25 октября под Екатеринбургом — в Верхней Пышме на площадке Технического университета УГМК. Помимо УГМК в работе форума участвовали представители холдингов РМК, «Казахмыс», «Норильский никель», ТМК, Евраз, эксперт McKinsey, специалисты финской Outotec, канадской Newtrax, шведской Sandvik, австралийской Micromine, американских Autodesk и Wonderware, французской DassaultSystemes, немецких Siemens, GHH Fahrzeuge, Endress+Hauser, Eplan. Партнерами по организации форума выступили компании Kaspersky, 1С и Autodesk.

Дум высокое стремленье

Заместитель гендиректора УГМК Евгений Брагин обозначил на форуме основные проблемы внедрения цифровых технологий в горной промышленности. Одна из них — имеющиеся разрывы в коммуникациях между «айтишниками» и горными инженерами, а также между различными службами традиционного горного предприятия:

— Это разрыв между проектированием с одной стороны и строительством и эксплуатацией — с другой. Вопрос, как их связать, пока не имеет решения. Кроме того, остается открыт вопрос построения модели, которая бы учитывала функционирование не просто здания или отдельного технологического участка, а всего предприятия.

Другие названные им барьеры цифровизации: особенности российского законодательства в горной сфере; приобщение к единой цифровой культуре работников, чья деятельность основана на устойчивых технических регламентах, не терпящих резких перемен; отсутствие четких критериев при оценке эффективности движения к Индустрии 4.0. Пользу от цифровизации «горы», в отличие от многих других промышленных отраслей, проблематично оценивать производительностью труда (выработкой на человека в тоннах или рублях), поскольку извлечение полезных ископаемых год от года затрудняется.

Ситуацию осложняет тот факт, что цветные металлы — товар биржевой, здесь крайне высока конкуренция. Важно и «транспортное плечо»: выигрывает тот, кто правильно оптимизирует маршруты доставки руды и сделает точные расчеты на каждом этапе пути. 

По мнению замдиректора по горному производству УГМК Владимира Замотина, основными направлениями цифровизации в горнорудном комплексе должны стать: генерация больших массивов данных, пригодных для анализа; взаимодействие человека и машин с помощью мобильных устройств; промышленная безопасность; автономная техника; автоматизация процессов и контроль состояния производственного оборудования и горного транспорта в реальном времени; развитие сырьевой базы и управление запасами, геологическое моделирование и планирование горных работ в рамках горно-геологической информационной системы, лежащей в основе управления месторождением.

— Служба директора по горному производству УГМК не просто готова, она движется в направлении цифровизации. Первый и основной приоритет — это обеспечение безопасности, — считает Владимир Замотин. — Если посмотреть на этапы цифровой трансформации, то на подготовительном уровне мы видим датчики, диагностические системы, уже получаем приближенно результаты, а в отдельных случаях — диагностику технологических систем. Постепенно это перетекает в системный мониторинг оборудования, что повышает производительность. Высший уровень — это роботизированные системы, автономные буровые установки под землей и грузодоставочная техника. Это «безлюдные» технологии.

На форуме отмечалось, что «безлюдные» технологии направлены вовсе не на освобождение производственного процесса от участия человека, а на создание новой организации, в которой люди дистанционно управляют машинами, а те «берут» на себя тяжелую и монотонную работу в опасных и вредных условиях.

Опытом цифровой трансформации крупнейшего производителя меди в Казахстане «Казахмыса» поделился директор ИТ-службы группы компаний Александр Гревцев:

— У нас выработаны понятные критерии эффективности при внедрении цифровых технологий — снижение себестоимости и увеличение производительности. За время работы нашего холдинга было огромное количество инсталляций. Моей задачей стало остановить все неэффективные внедрения. Для нас самые важные блоки — безопасность и совместимость всех систем. В нашей ИТ-службе более 600 человек. Обслуживаем как базовые сети передачи данных, так и системы автоматизации, аналитические системы, программные решения. Сфера ответственности большая — от подземной связи до космических спутников. Мы разработали программу цифровизации всего холдинга, в который входит больше 35 промышленных компаний различного профиля. Хотели сначала построить одну глобальную диспетчерскую для всех рудников, но в итоге сейчас создаем диспетчерские для каждого рудника, а макроданные уже собираются в аналитическую систему.

Свобода вас примет радостно у входа

Горно-металлургические предприятия и холдинги по сути проходят тот же путь цифровой трансформации, что и производственные компании других отраслей: фазы обретения «цифровой зрелости» миновать невозможно. В компании Autodesk, одном из крупнейших в мире поставщиков технологий для промышленности, полагают, что прослеживается устойчивый тренд, связанный с конвергенцией производственных технологий, применяемых в различных отраслях: к 2025 году подходы практически не будут отличаться. В связи с этим Autodesk и эксперты отрасли разработали руководство по цифровизации промышленных предприятий. Документ представили на форуме в Верхней Пышме, он доступен на сайте Autodesk, его можно свободно скачать.

— Цель — рост эффективности компаний. Документ максимально практичный, он не про теорию, а о том, что нужно делать, чтобы напрямую приступить к внедрению, — рассказывает технический директор Autodesk в России и СНГ Петр Манин. — Руководство состоит из трех частей. В первой говорится, зачем меняться, как и с чего начать. Не все технологии Индустрии 4.0 должны быть применены прямо сейчас, но их невозможно игнорировать. Вторая глава — большей частью про действующие на предприятии и новые процессы (гибкое и гибридное производство, управление жизненным циклом и др.). Третья часть — все эти вещи, положенные на наши продукты, полностью закрывающие жизненный цикл производства изделия. Следуя рекомендациям, можно повысить производительность, сократить как затраты на разработку и выпуск продукции, так и время вывода изделий на рынок, тем самым повысить конкурентоспособность компании. 

Путь к Индустрии 4.0 должен сопровождаться созданием в компании единой цифровой культуры, ведь без заинтересованного участия всех сотрудников, от топ-менеджмента до линейного персонала, эффект может быть нулевым.

— Персонал зачастую не заинтересован в цифровизации, так как она предъявляет повышенные требования к детализации, достоверности и своевременности ввода информации, сводит до нуля возможность усреднения производственных показателей, — говорит директор компании «Синерго», интегратор компании «1С» Константин Давкаев. — Для устранения этого фактора параллельно с трансформацией необходимо менять процессы и систему мотивации персонала. Простой пример — системы диспетчеризации оборудования в горно-транспортном комплексе (ГТК) практически мгновенно начинают работать после того, как к расчету заработной платы принимаются только данные из АСУ ГТК. То есть прежде всего нужно управлять мотивацией персонала, направляя его усилия на развитие, а не поддержание привычных процессов.

Еще один этап, сопровождающий цифровизацию на каждом предприятии, — комплексное решение вопросов информационной безопасности. По данным компании Kaspersky, каждый второй компьютер в мире (в России этот показатель — 44%), работающий в промышленном сегменте, хоть раз да подвергался воздействию вредоносного ПО. Ежедневно на мировом рынке появляются около 300 тысяч новых вредоносных программ. Серьезный рост числа компьютерных вирусов фиксируется во всех основных производственных сегментах.

— В рамках действующего законодательства многие российские предприятия в соответствии с той категорией, к которой они отнесены, используют сегодня минимальные требования по обеспечению информационной безопасности. Туда входят наладка процессов, выстраивание политик, оргвопросы и др. Но компании все больше стремятся обеспечить фактическое внедрение, — подчеркивает руководитель направления защиты промышленных систем Kaspersky Алексей Петухов. — Если взять металлургию, то мы реализовали и реализуем комплексные проекты для Северстали, РМК, Металлоинвеста, Норникеля, НЛМК, Полиметалла, Полюса. Мы четко понимаем, как работают предприятия, и видим следующую тенденцию: ни один из наших клиентов не использует только нормативную базу, все стараются найти работающие решения информационной безопасности, которые позволяют собирать больше данных, мониторить, что происходит в технологическом сегменте. Потому что это позволяет повысить наблюдаемость, прозрачность, понимание процессов.

За два дня участники форума смогли сформировать мнение о том, каким должен быть цифровой ГОК, и обсудить его с коллегами. В рамках стратегической сессии они сформулировали требования к цифровому ГОКу на примерах модернизации существующей и создания новой площадки, подготовили пожелания к внешней среде и цикл мероприятий по цифровизации условного ГОКа на год вперед. Экспертная группа форума обобщила эти предложения, «обогатила» их, выделив самое ценное и важное. Таким образом, форум в ТУ УГМК зарекомендовал себя не только как новая профильная дискуссионная площадка, но и как фабрика мысли.

По мнению директора Технического университета УГМК Вячеслава Лапина, цифровизация в горной добыче переходит в фазу зрелости. Она стала реальным инструментом повышения эффективности горно-металлургических компаний. Но использовать его следует с чрезвычайной осмотрительностью, ставя во главу угла безопасность, уделяя большое внимание работе с персоналом. Только такими шагами отрасль, одна из наиболее консервативных в промышленности, способна прий­ти к идеалу — цифровому руднику.