Рудники переходят в цифровую реальность — практика и опыт России

Irina Dorokhova | Октябрь 16, 2016 | Просмотров: 487

На сессии 9, которая прошла во время форума МАЙНЕКС Россия-2016, ее участники на конкретных примерах показали, как можно улучшить работу предприятия, используя цифровые технологии.

ah8a9358ah8a9387Сессию открыл модератор, гендиректор SRK Consulting (Russia) Дэвид Пирс, задав тематические рамки сессии.

«Существует много данных, которые собираются, чтобы принять правильное решение. Мир развивается и меняется, появляются новые опции, к которым мы еще не привыкли, опыта использования которых еще нет. Мы хотим создать эффективное предприятие – управлять, делать дешевым, но надежным, и развивать любым способом, чтобы он меньше стоил. Делать это трудно. Надо увязывать работу карьера и фабрики, и, если оптимизировать только одну часть, это может привести к дисбалансу в другой», — отметил господин Пирс.

По его словам, одна из наиболее обсуждаемых тем сейчас – автоматизация. Komatsu недавно презентовал самосвал без кабины: диспетчеры могут сидеть далеко от рудника и, используя только жидкокристаллические мониторы, управлять агрегатами, находящимися на глубине 600 метров. Rio Tinto уже использует автономные технологии в Западной Австралии.

Отдельная тема – средства связи. Сейчас можно связываться с людьми под землей так же, как на открытом карьере. Например, рудник Челопеч в Болгарии, внедривший в подземном руднике средства связи повысил производительность вдвое, улучшив показатели прибыльности.

Также важно использовать тренажеры, которые позволяют прорепетировать ситуации, которые не всегда возможно отработать на реальном оборудовании. На тренажерах можно узнать, подходит ли человек для управления этим оборудованием – например, может ли он вести самосвал в три часа утра, не будет ли у него рассеяно внимание.

Важно также знать информацию о работе оборудования, о его износе – чтобы заблаговременно планировать ремонт.

Необходимо понимать, какие данные выбирать из общего потока как их трансформировать в полезную информацию (потому что в данных можно утонуть). Можно иметь данные о тоннаже, но не знать, какая на самом деле разница в работе двух самосвалов, двух водителей, какова дорога. Надо знать, где находится руда, какие содержания, где руда будет находиться после взрывных работ, чтобы сказать экскаваторщикам, где копать. Важно собирать оперативную информацию, работая по реальным, а не усредненным данным. И надо ранжировать информацию. В России сталкиваешься с тем, что данные собираются, но никто не может их правильно понять и что с ними делать, как можно на основе этих данных улучшать работу предприятия.

«Мне кажется, сейчас восхитительное время – перед нами вызов: надо работать лучше, не как раньше. Может, это даже интереснее для старших руководителей: как это можно сделать по-другому, кого слушать. Можно собрать данные – но вот вопрос, поддаются ли они управлению? Когда все застывшее и жесткое, трудно что-то улучшить. Так что наслаждайтесь своей работой и, будем надеяться, что ваш бизнес будет успешен», – завершил господин Пирс.

ah8a9395ah8a9416Директор проектного офиса Nordgold Олег Максимов, отметив, что форум МАЙНЕКС – отличная площадка для обсуждения новых технологий, заявил, что повышение автоматизации – один из способов повышения эффективности всей горнорудной отрасли.

Олег Максимов напомнил, что автоматизация должна быть не самоцелью, а улучшать бизнес-процессы в компании (улучшать производительность, коммуникации, снизить затраты, повышать прозрачности и экономическую эффективность).

В компании определяют, какие области требуют наибольшего внимания для создания максимального эффекта. Анализ чувствительности показал, что наибольший эффект на показатели компании может дать улучшение процессов «в горе». Один из проектов – максимизация нагрузки самосвалов, повышение наполняемости ковша, лучшая балансировка самосвалов и экскаваторов. Стало это возможно благодаря системе контроля за загрузкой (операторы и самосвала, и экскаватора видят, сколько они загружают, коммуникация между ними улучшается, самосвал загружается максимально). Это позволило существенно повысить производительность участка.

Еще один пример – использование дронов (самолеты и квадрокоптеры) для маркшейдерской съемки, для отслеживания взрывных работ. «Это один из самых эффективных способов ускорения маркшейдерской съемки», – заверил господин Максимов. Эта система особенно эффективна, так как ускоряет работу сразу по нескольким карьерам, экономит затраты на персонал, повышает качество самого процесса. На нескольких предприятиях дроны используются для сбора данных по карьеру и по кучам выщелачивания. Способ недорогой, но значительно повышающий осведомленность о происходящих процессах.

Кроме того, компания использует радары, так как есть риски движения породы, движения бортов карьеров. В прошлом году на Березитовом был установлен радар, который позволяет следить онлайн за движением породы, знать о повышении риска и своевременно реагировать. Один из плюсов системы – работа в условиях от +50° до -50°, т.е. в условиях от Якутии до Африки. Олег Максимов считает, что радары стали отличной практикой для мониторинга движений бортов карьеров.

Одно из решений по автоматизации работы фабрики – smart ear (электронное ухо) – детектор, который ставится рядом с мельницей и позволяет отслеживать загрузку и отслеживать процессы, которые в ней происходят. Сигнал приходит к оператору, который может ускорить подачу руды, поняв, что мельница недозагружена. На нескольких предприятиях система smart ear была увязана с системой подачи руды, так что даже человеческий фактор был полностью исключен. В результате повысилась скорость конвейерной ленты, скорость подачи руды в мельницы, повысилась производительность мельницы, ходимость футеровки, процесс стал эффективнее.

Еще одно нововведение — система Blast movement technology – система мониторинга руды после взрыва, которая используется в Африке и России. Система позволяет решать проблемы потери руды, разубоживания и реклассификации руды. Оказалось, что движение руды после взрыва составило от 1 до 6 метров. Это одни из самых основных потерь, особенно если приходится работать на рудных телах со сложной геологией, где вопрос разубоживания крайне важен.

В отчетности внедряется единая система. Цель  — интегрировать системы разнородных данных, контролируя все затратым процессы в единую структуру. Компания сосредоточилась на системах диспетчеризации, контроля за учетом топлива, движения горной массы. Сейчас она объединяет их, чтобы получать единую картину.

Внедрение автоматизации и учета привело к повышению производительности экскаваторной техники на 60%. Общая вывозка горной массы улучшилась почти на 100 тыс. тонн в месяц.

Внедрение в горное дело технологий big datа – та сфера, где горное дело пока отстает, но где есть огромный потенциал по повышению эффективности и снижению затрат, – уверен господин Максимов.

ah8a9424ah8a9493Эксперт Mine Lens Гатье Канарт в начале доклада представил аналитику McKinsey, которая показывает, какое оборудование имеет наибольшие возможности по созданию ценности горнорудного предприятия. По его словам, есть смысл концентрироваться на том, что находится под контролем горнодобывающих компаний (которые не могут контролировать, например, цены на металлы). В зоне их ответственности – количество руды, отходов, капитала, которое необходимо вложить, чтобы все заработало. Если с 2004 года продуктивность падала, то сейчас производительность труда улучшается. Если посмотреть на цифры 2015 года, то тенденция именно такова. Здесь важны технические аспекты, важна эффективность оборудования (хотя ее и можно мерить по-разному), это касается и обслуживания, и расходных материалов. Эффективность эта ниже, чем в нефтегазовой отрасли или металлургии, но надо помнить, что уровень сложности в горном деле гораздо выше.

Горнодобывающая отрасль только в начале пути к автоматизации. Внедряются новые системы, подходы, юридические правила. Некоторые компании и отрасли до сих пор находятся в удручающем состоянии, так как не используют новые технологии. Сейчас самое время задуматься, куда идти дальше. И руководители, как правило, понимают, что инновации – это важная часть бизнеса. Но здесь есть и большие риски. Лишь немногие из них реально вовлечены в усовершенствовании технологий.

Все больше возможностей не только создавать большие объемы данных, но и анализировать их, чтобы принимать решения, больше возможностей для взаимодействия с машинами (в том числе, речь идет о беспилотниках). Но чтобы создать ценность с помощью технологий, их надо измерять. Это, например, делает McKinsey.

Господин Канарт представил «рудник будущего». В нем будут интегрированы платформы данных. Сейчас компании работают с большим количеством данных и метрических систем. Интегрирование всех этих данных произойдет именно на «руднике будущего». Вторая его составляющая – возможность отслеживать операции и моделировать их в режиме реального времени. Третья составляющая – предупредительная оптимизация, когда анализ состояния оборудования может заблаговременно предупредить о том, что пришло время ремонтировать оборудование. Наконец, четвертый компонент – автоматизация всего предприятия.

Важно также, что сами технологии меняются, поэтому гоорнорудная отрасль должна выстроить всю цифровую инфраструктуру в единую, правильно сконфигурированную систему. Информация должна приносить пользу, работая в кратко-, средне- и долгосрочной перспективе. «Новые системы требуют новых навыков, и это тоже своего рода вызов», – подытожил докладчик.

ah8a9460ah8a9565Главный геолог по ресурсам CSA Global Максим Середкин рассказал, как происходила автоматизация горнорудных дивизионов «Росатома». В  2011 году была разработана концепция по внедрению систем информатизации. Идея была внедрить систему для всего холдинга, но реальность показала, что эффективнее делать это для каждого предприятия в отдельности.

В основе должна лежать разработка баз данных в унифицированном формате. Подходящий пример – система «Атомгео» в Казахстане, внедренная в «Казатомпроме». Изначально не было понимания, как она будет использоваться, но потом она стала использоваться для создания геологических моделей. Важно также создание коллекции и геологическая кодировка, которая была бы понятна не только геологам, но и технологам, и менеджерам. Важный аспект – оцифровка исторических данных. Она была начата в 2005 году, заняла около 10 лет. Главная сложность – разные легенды и качество данных (бумажные носители не всегда были удобны для оцифровки).

Построение геологических моделей для геолога – это наглядное представление информации. Важный вопрос – правильное разделение месторождение на домены. Крайности – рассматривать месторождение как единое целое или дробить его на множество типов оруденения. Тут важно соблюдать принципы деления на домены, понятные, прежде всего, тем, кто отрабатывает месторождения – технологам и горным инженерам.

После геологической модели надо делать модель выемочных блоков, учитывающую разубоживание. Опыт работы с месторождениями показал, что часто после моделирования месторождений выявляются участки брошенных руд, так что увеличивается срок жизни рудника. Важно также сравнивать геологическую модель с данными эксплуатационной разведки и фактической добычей, потому что любая модель делает допуски и нуждается в корректировке.

В целом господин Середкин признал, что информатизация целого предприятия – заманчивая идея, но внедрения начинаются с решения локальных задач.

Внедрение информационных систем на рудниках, добывающих уран методом СПВ, было важно, так как добыча происходит без визуального контроля. С другой стороны, технологические параметры довольно легко контролировать, установив систему датчиков. Далур – первое предприятие, где система была запущена в полном объеме. Заняло внедрение около 10 лет. Система состоит из четырех модулей: геологический, геотехнологический, модуль сбора информации и экологический.

Важный модуль – сбор геотехнологической данных. Геотехнологические модели позволяют рассчитать физико-химические и гидродинамические процессы, происходящие в недрах, какие концентрации ураны, какова растекаемость, каков расход кислоты, что позволяет управлять работой скважины, даже делать реверс, тем самым максимизируя добычу урана.

Экологический модуль позволил рассчитать растекаемость, самонейтрализацию раствора и то, как происходит этот процесс.

Результаты работы позволяют использовать эти системы в Казахстане. Были разработаны геологические модели для рудников, входящих в Uranium one. 3D-модели позволяют лучше понять, как следует располагать фильтры, снизить расход кислоты и повысить содержания урана. Также проработаны методики построения модели фильтрации. Производственный опыт показал, что надо характеризовать непроницаемые породы, а в проницаемых охарактеризовать лишь степень изменчивости их проницаемости.

Главный риск систем информатизации – нарушение связей между предприятиями, когда на одном сегменте уже работают новые технологии, а на других – еще нет. Поэтому «передовое» предприятие должно быть готово предоставлять отчетность также и в старом формате.

ah8a9533ah8a9567Руководитель горного направления ООО «Сумма технологий» Виктор Жиринас рассказал о проекте на руднике Октябрьский (входит в «Норильский никель»). Поправки в правила безопасности потребовали установить системы позиционирования персонала и транспорта. Внедрение требует больших денег, поэтому одно из важнейших требований – возможность системы к расширению, решение задачи передачи данных, дистанционного управления оборудованием, видеонаблюдения, мобильной связи и передачи данных по каналам мобильной связи, и диспетчерского управления.

Основной элемент – считыватель системы позиционирования. Оно представляет собой устройство, объединяющее функции wi-fi роутера, коммутатора, конвертера интерфейсов, собственно считывателя местоположения и т.д. Система контролирует нахождение персонала, а также подает сигнал, если в опасной близости от транспорта находится человек. Система позволяет управлять качеством добываемого сырья, способствует повышению технологической дисциплины и общей эффективности, передает оперативную информацию по отгрузке руды, автоматизирует учет объема и типов перевезенной горной массы и качества отгруженной руды, частично автоматизирует диспетчерский учет, а главное – отслеживает перемещение персонала в горных выработках, контролирует выход людей, особенно при чрезвычайных ситуациях. Система может планировать выезды и работу самоходного оборудования. В ней установлено видеонаблюдение, которое позволяет отслеживать гранулометрический состав руды и заполняемость. Система работает на радиосвязи и беспроводной передаче данных. У каждого сотрудника есть радиометка, которая служит также для аварийного оповещения. Однако, чтобы сократить расходы, точность нахождения выбрана не «до выработки», а зональная. Первая зона – ламповая, вторая – клеть и так далее. В отдельные зоны выделены места взрывных работ, места разгрузки-погрузки и другие.

Для установки системы использовались бронированные кабели. Прокладывались они не по трассам движения, а по специально пробуренным скважинам. В местах ведения горных работ подсоединены более дешевые кабели, заготовлены запасные и, когда рабочий кабель повреждается, его просто меняют, а поврежденный отправляют наверх для ремонта.

Информация системы доступна на нескольких уровнях (начальники горных участков, диспетчеры рудника), есть контроль данных по погрузке и отгрузке, так что диспетчеры могут отправлять электровозы к тем рудоспускам, где накоплена руда.

Важнейший эффект от внедрения системы – за счет использования стандартного оборудования по контролю за перемещениями оказался возможным контроль рудоперевозок, так что качество управления этим процессом становится более точным и прозрачным.

ah8a9546ah8a9570Менеджер по усовершенствованию предприятий AMC Consultants Кейт Соммервил предложила поговорить о продуктивности и производительности. Главные критерии – достоверность и полнота данных, которые должны поставляться своевременно: какова руда, каковы потери – все эти данные позволяют сформировать цели и бюджеты. Также крайне важно правильно управлять транспортным потоком. Самое лучшее – иметь интегрированную систему, чтобы была возможность получать данные, передавать ее в нужное место, определять ее ценность и принимать решения. Для контроля автотранспорта важно время работы, смен, заправок, полезную нагрузку, показатели производительности, возможности анализировать данные. И если из работы автотранспорта убрать задержки, это уже приведет к экономии. Также важно обращать внимание на скорость перемещения транспорта, заправка топливом – здесь тоже можно найти источник сокращения затрат. Все это надо измерять и включать в график расчетов.

session-9

facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmailby feather
Рейтинг: 0

Автор публикации

не в сети 2 дня

Irina Dorokhova

11
Комментарии: 0Публикации: 275Регистрация: 26-02-2016

Leave a Reply