От карьера до порта: цифровизация в горнодобывающем секторе

Марко Паньини, директор DuPont Sustainable Solutions. Умный рудник: горнодобывающий сектор получит огромные преимущества от использования цифровых технологий и аналитики данных

Anglo American PLC - транснациональная горнодобывающая компания, зарегистрированная в Великобритании, со штаб-квартирой в Лондоне, крупнейший в мире производитель платины, крупный производитель алмазов, меди, никеля, железной руды, угля. Компания имеет представительства в Африке, Азии, Австралии, Европе, Северной Америке и Южной Америке. Anglo American хочет стать лидером в оцифровке горной добычи. Применяя технологии и инновации, как инструменты ускорения, генеральный директор хочет сделать свое предприятие «рудником будущего».

Эта глобальная горнодобывающая компания не одинока в стремлении к тотальному обновлению и поиску более чистых, безопасных и эффективных способов производства. Многие организации используют цифровизацию с анализом данных для улучшения результатов работы и управления рисками. Действительно, цифровые технологии уверенно проникают в горнодобывающую отрасль по всему миру, и везде это делается с целью снизить издержки, нарастить объемы производства.

Международная Корпорация Данных (The International Data Corporation) прогнозирует, что мировые расходы на цифровую трансформацию бизнеса, продуктов и организаций в 2022 году достигнут 1,97 триллиона долларов. Это ведет к важной цели по ускорению производственных процессов, улучшению качества продукции и услуг, упрощению информационного обмена, повышению надежности поставок и интеграции, уровня безопасности и, в итоге, увеличению прибыли. Одновременно с этим развиваются все направления: машиностроение, электроника, технологии, процессы управления производством, принципы добычи руд, частично внедряется искусственный интеллект.

Горнодобывающая отрасль получит огромные преимущества от использования цифровых технологий и аналитики данных, однако нужно будет преодолеть устаревшие алгоритмы работы с неэффективным взаимодействием между рудником, переработкой и транспортировкой. Соединение этих элементов цепочки воедино даст большие возможности повышения эффективности. Но для того, чтобы преодолеть препятствия и добиться положительных результатов от цифровой трансформации, необходимо прежде всего создать новый образ мышления.

Использование цифровых технологий для повышения эффективности бизнеса и снижения рисков. В непростых условиях рынка цифровизация стала жизненно важной опорой бизнеса, поскольку она открывает новейшие технологии, снижая риски, позволяя оставаться конкурентоспособными. Использование цифровых двойников и симуляторов позволяет горнодобывающим компаниям анализировать, планировать свои процессы в виртуальной среде и прогнозировать эксплуатационные характеристики с использованием сценариев «что, если», тем самым сокращая время и затраты на поисковые, разведочные и горные работы. В ближайшем будущем наиболее опасные и сложные операции могут быть полностью возложены на роботизированную технику и системы.

Наш мозг не в состоянии обрабатывать гигабайты данных: это под силу только лишь IT-технологиям с применением сложных математических моделей. Искусственный интеллект и расширенная аналитика применяются для улучшения процессов, выявления и устранения узких мест, повышения доступности, надежности и использования ресурсов, а также оптимизации затрат и сокращения воздействия на окружающую среду, здоровье и безопасность. Например, BHP Billiton (Одна из крупнейших в мире горнодобывающих компаний, штаб-квартира в Мельбурне, Австралия), развертывает датчики на этапе добычи, которые предоставляют подробную информацию о рудах. Повышается предсказуемость карьера, что позволяет полнее извлекать медь. Кроме того, сокращаются переработка и количество отходов.

Также существуют цифровые решения, которые могут улучшить производительность и уменьшить риски, а именно: автономные буры, беспилотные грузовики и поезда, а также мониторинг техники с сенсорным управлением. Объемные данные об окружающей среде и оборудовании, полученные в режиме реального времени от горняков и шахтеров, могут дать актуальные идеи и преобразоваться в краткосрочные меры контроля и стратегические планы. Например, степень усталости рабочих можно считывать с помощью носимых устройств, а эффективность взаимодействия человека с машиной – благодаря датчикам в реальном времени.

Планирование ТО и ремонтов оборудования – жизненно важная задача любого горного предприятия. Грамотное ПО позволит рассчитать износ техники и определить сроки следующего техобслуживания. Анализ полученных данных позволит создать оптимальный режим загрузки оборудования, рабочих и ремонтных бригад. Предсказуемый износ поможет избежать внезапных поломок, сбоев и простоев в производственном режиме. В результате ремонт и обслуживание будут производиться более вдумчиво и рационально, а значит – снизится число убытков и затрат, повысится безопасность.

Внедрение VR/AR (виртуальной/дополненной реальности) все больше применяется для обучения и повышения квалификации сотрудников. Это позволяет, например, обучаться выполнению задач с высоким риском и решению ключевых операционных задач, находясь в безопасных условиях.

Эмпирическое обучение, геймификация и своевременность. Внедрение цифровых технологий более эффективно поддерживает развитие навыков, достижений, измеряет влияние процессов и дает «обратную связь».

Дроны используются как для управления оборудованием, так и для обследования участков, управления перевозками и обслуживания. 3D-печать запасных частей может сократить время простоя и поддержать уровень производства. Также есть возможность эффективнее отслеживать отгрузки, оптимизировать маршруты и диспетчеризацию флота, что улучшает все этапы работ предприятия от карьера до порта.

Цифровизация в горнодобывающей отрасли начинается с оснащения простыми датчиками и заканчивается полной или частичной роботизацией отдельных этапов производства.

Ключи успеха оцифровки горных работ. Цифровизация и применение новых технологий в горнодобывающей промышленности набирают обороты до бесконечности. Но есть базовые факторы для успеха любых усилий по цифровизации, от пилотных до крупномасштабных внедрений.

Цифровизация должна решать четкую и актуальную бизнес-проблему. Поэтому важно составить целостное представление о стоимости и рисках в цепочке поставок, чтобы за счет цифровизации оптимизировать бизнес и показатели EHS (Environment, health and safety - окружающая среда, здоровье, безопасность).

Известно, что на производствах повторяются одни и те же нарушения техники безопасности, которые присутствуют практически во всех циклах основных процессов. Это объясняется нерациональной организацией работ и равнодушным отношением работников к безопасности труда. Поэтому автоматизация управления производством жизненно необходима. Это позволит, например, четко ставить задачи перед каждой бригадой и контролировать их исполнение. Ответственные сотрудники смогут иметь доступ к аналитике и лучше планировать работу секторов предприятия. Управление промышленной безопасностью позволит решить целый ряд задач по контролю и устранению рисков, существенно сократить число повторяющихся нарушений.

Использование цифровых возможностей для принятия решений и управления эффективностью. Очень важно интегрировать цифровые возможности в систему управления и операционную модель бизнеса на всех уровнях организации. Таким образом, цифровизация успешно поддержит принятие решений, активное управление производительностью и рисками на уровнях от стратегического до повседневного.

Управление в вопросах усвоения инноваций рабочими. Помимо потенциальной выгоды, программы цифровизации могут также создать ряд проблем, которые необходимо должным образом осознать и решить, чтобы внедрение было успешным. Например, в случае данных с носимых устройств или других распределенных датчиков, связанных с людьми, оцифровка может оттолкнуть передовой и цеховой персонал. Рабочие могут испытывать страх «быть под наблюдением» и испытывать чувство неловкости. Таким образом, руководство играет ключевую роль в том, чтобы организация содействовала изменениям. Это достижимо за счет повышения квалификации сотрудников, устранения страхов и препятствий в процессе обновления, ролевого моделирования желаемого поведения и образа мышления. С этой целью руководство должно быть готово расширить и развить свои лидерские навыки до следующего уровня, чтобы успешно вовлекать и поддерживать организацию на всем пути.

Горнодобывающая отрасль находится в сложной бизнес-среде, зависимой от нестабильных условий, изменяющегося спроса, снижения оценок, роста затрат и международного давления в конкурентной борьбе за мировые рынки. Она должна обеспечивать при этом прибыль для акционеров, а потому потребность в технологических и цифровых инновациях является очевидным стратегическим рычагом развития.

Инновации в горнодобывающей промышленности – это современная реальность. Цифровизация перестала быть экзотикой и становится насущной необходимостью для каждого предприятия, которое желает успешно держаться «на плаву» и расти.

© Acceleration.ru по материалам зарубежной прессы, в том числе consultdss.com