Нейросети взбираются на гору

Новые вызовы в горнорудной промышленности

фото pxhere.com

При условии снятия ряда барьеров горнорудная отрасль станет локомотивом технологического развития

Горная добыча вкупе с переработкой сырья — один из столпов российской промышленности. На фоне санкционного давления отрасли пришлось искать ответ на новый вызов — снижение зависимости от иностранных поставок сырья.

Гарант техсуверенитета 

Именно такая задача ставится в обновленной стратегии развития минерально-сырьевой базы до 2050 года.

Государство нацеливает недропользователей на рост объемов геологоразведки, добычи и переработки полезных ископаемых. Особенно важно обеспечить металлами производство электроники, магнитов, катализаторов и аккумуляторов, а также другой высокотехнологичной продукции.

И бизнес подключается к решению задач расширения минерально-сырьевой базы. По словам вице-премьера РФ Дмитрия Патрушева, за последние пять лет совокупный объем частных вложений в геологоразведку достиг 2 трлн рублей: «По итогам 2025 года открыто 317 месторождений полезных ископаемых. Общие инвестиции недропользователей в геологоразведку превысили 420 млрд рублей».

Как отметил на заседании коллегии Федерального агентства по недропользованию министр природных ресурсов и экологии Александр Козлов, одна из ключевых задач отрасли — обеспечение государственного суверенитета: «У нас достаточно запасов как высоколиквидного, так и дефицитного сырья».

Большие надежды государство возлагает и на рост экспортного потенциала отрасли. Тем более что спрос на глобальном рынке растет.

«Продажи концентратов металлов на мировом рынке увеличатся с 369 млрд долларов в 2025 году до 400 миллиардов в 2026 году», — прогнозирует управляющий аналитик компании «Метисследования» Георгий Гончаров.

Цифровые эксперименты

Чтобы конкурировать по себестоимости на мировом рынке и обеспечить потребности внутреннего заказчика, отрасли критически важно выйти на иной уровень производительности. И эту задачу невозможно решить без технологий. Эта проблематика становится основой повестки большинства профессиональных дискуссий.

Отдельные игроки рынка уже давно тестируют цифровые технологии и элементы автоматизации на производстве. ИТ-решения задействованы на большинстве этапов производственного цикла — от проектирования и буровзрывных работ до эксплуатации и мониторинга активов.

Недропользователи пытаются решать эти проблемы, задействуя разные технологии. Но, как и во многих других отраслях, большие надежды возлагаются на искусственный интеллект (ИИ). Успешных кейсов уже достаточно много.

К примеру, на Талнахской обогатительной фабрике Норникеля внедрен цифровой помощник операторов флотации. Алгоритмы машинного зрения отслеживают параметры пены, помогают стабилизировать режим работы установки. Это повышает качество извлечения металлов.

На другом предприятии холдинга — Кольской ГМК апробирована система «Антинаезд». Сервис распознает присутствие людей на площадке и предотвращает столкновения. Для этого в условиях недостаточного освещения используются тепловизоры.

На Надеждинском металлургическом заводе Норникеля протестировали метод оптимизации работы печей с помощью предиктивной аналитики. Специалисты уже оценили экономию — около 3 млн долларов в год. 

Компания «Алмазы Анабара» (входит в группу «Алроса») реализует стратегический проект по поиску особо крупных алмазов с использованием технологий искусственного интеллекта и компьютерного зрения. 

«Модели машинного обучения способны в режиме реального времени распознавать и классифицировать алмазы на россыпных месторождениях. Технология базируется на анализе видео­потока: нейросеть сегментирует объекты и идентифицирует среди них потенциально ценные кристаллы, используя передовые алгоритмы обработки изображений», — рассказали в пресс-службе компании. 

Тестирует технологии и черная металлургия. Предприятие группы НЛМК «Стойленский ГОК» внедрило систему контроля погрузки на основе машинного зрения. Сервис анализирует объем и характеристики руды в думпкарах и самосвалах, это позволяет оптимизировать транспортировку и снизить износ техники.

Умные системы для руды

Перспективы и барьеры цифровизации отрасли обсуждали участники конференции «Горнорудная промышленность России и СНГ: строительство и модернизация», организованной в Екатеринбурге компанией «Восток Капитал».

Руководитель направления по реализации проектов Промышленность 4.0 «Мегафон Пробизнес» Анастасия Белоусова выделяет пять ключевых вызовов, которые заставляют горняков обращаться к технологиям: «Во-первых, отклонение от планового контура, ведущее к смешиванию с пустой породой. Поэтому отрасли нужны решения, снижающие потери руды. Вторая проблема — простой техники из-за несогласованной логистики. Третье узкое место — внезапные отказы ключевого оборудования. Четвертое проблемное поле — высокий риск аварий из-за ограниченной видимости и усталости персонала. И наконец, это высокие энергозатраты по причине пиковых нагрузок и неэффективного управления».

В ходе конференции опытом реализации цифровых решений поделились специалисты ЕВРАЗ Качканарский ГОК. По словам генерального директора предприятия Дмитрия Рыбакина, компания нацелена на максимальное использование цифровых решений: «Мы реализуем программу цифровизации, внедряем автоматизированные системы управления производством, ведем проекты по повышению эффективности технологических процессов».

Одно из направлений работы в рамках этого курса — повышение качественных показателей руды и синхронизация процессов добычи и обогащения.

«До середины 2020 года управление процессом обогащения выполнялось вручную с пультов управления операторских пунктов. В этом случае ключевым фактором, влияющим на качество производимого концентрата, являются навыки и опыт операторов. В 2020–2021 годах в компании решили начать внедрение первого цифрового проекта «Продвинутая аналитика. Динамическое управление обогащением». В период с 2022-го по 2024 год мы разработали и внедрили новую Интеллектуальную систему автоматизированного управления технологическим процессом обогащения (ИСАУТП обогащения)», — поделился руководитель группы развития обогатительной фабрики ЕВРАЗ КГОК Дмитрий Черепанов.

Сервис представляет собой сквозное цифровое управление качеством руды — от карьерной добычи до обогатительной фабрики. Основная задача новой системы — автоматическое управление технологическими параметрами обогащения. Благодаря этому компания рассчитывает повысить общее извлечение железа в концентрате. Проект реализован совместно с ГК «Цифра».

ИТ-магистраль

Надо сказать, что ИТ-индустрия все активнее подключается к решению задач горнорудной промышленности.

По мнению Анастасии Белоусовой, фундаментом, который позволяет реализовать новые цифровые решения, становятся в том числе частные мобильные сети. 

В горнорудной отрасли с их помощью можно найти ответ на несколько вызовов.

«Во-первых, это фрагментация управления. Мы видим, что у многих предприятий по отдельности выстроены сети, сервисы, данные разбросаны по разным зонам ответственности. И когда возникает инцидент, приходится обращаться к разным подразделениям. Все это выливается во временные потери. Вторая задача — повышение эффективности через технологии и внедрение автоматизированного транспорта. Третий запрос — безопасность и контроль данных», — аргументирует эксперт.

Недропользователи уже идут по пути строительства частных сетей. В этом году МегаФон завершил масштабный проект по созданию сети для компании «Эльгауголь». Цифровая инфраструктура объединила три ключевых объекта — Эльгинское угольное месторождение, порт Эльга и Тихоокеанскую железнодорожную ветку.

Недавно золотодобывающая компания «Нордголд» объявила о завершении аналогичного проекта на своем месторождении золота в Якутии.

«Уверенное покрытие всех зон карьера позволяет передавать данные с горной техники в режиме реального времени. Это повышает функциональность уже действующих решений в сфере диспетчеризации, промышленной безопасности, включая мониторинг усталости водителей и систему предотвращения столкновений. Упрощается задача отслеживания состояния окружающей среды. Кроме того, частная сеть дает возможность полноценного промышленного внедрения беспилотных решений», — приводит пресс-служба компании цитату директора по информационным технологиям кластера «Гросс» компании «Нордголд» Алексея Шейкина.

Так что отдельные эксперименты проводятся. Ключевая сложность заключается в разрозненности инструментов и слабой интеграции в управленческие процессы. Кроме того, не на всех предприятиях отрасли еще выстроены бизнес-процессы. А это важнейшее условие цифровизации.

По мнению экспертов, цифровизацию отрасли сдерживает и качество данных.

«Неполные или плохо структурированные данные могут приводить к ошибочным результатам. До 30% проектов с генеративным ИИ могут быть остановлены из-за проблем с данными», — ставят проблему авторы аналитического доклада ЕВРАЗ КГОК.

Сказывается и нехватка специалистов, способных внедрять и поддерживать цифровые решения.

В целом потенциал есть. Цифровые сервисы и программные комплексы в горнорудной сфере России способны существенно повысить эффективность производства. Но для этого требуется развитие инфраструктуры, подготовка квалифицированных кадров и преодоление существующих организационных ограничений.

По мнению экспертов, при условии последовательного снятия барьеров горнорудная отрасль сможет не только сохранить роль экономического локомотива, но и стать образцом высокотехнологичного добывающего комплекса, способного отвечать на глобальные вызовы XXI века.