Шахта с интеллектом

В конце прошлого года состоялось первое заседание Совета по цифровой трансформации топливно-энергетического комплекса, созданного в рамках реализации ведомственного проекта Минэнерго России «Цифровая энергетика»


Под председательством Алек­сандра Новака, министра энергетики Российской Федерации, при участии представителей компаний ТЭК, научного и экспертного сообщества, а также федеральных органов исполнительной власти обсуждались результаты проделанной работы по направлению цифровой трансформации ТЭК и определялись планы на перспективу.

Трансформация отрасли

Глава энергетического ведомства отметил, что внедрение интеллектуальных технологий становится важным элементом повышения конкурентоспособности компаний на внутреннем и мировых рынках. Чтобы воспользоваться возможностями, открывающимися цифровой трансформацией, Минэнерго России был сформирован и реализуется ведомственный проект «Цифровая энергетика». Он призван создать условия для распространения цифровых технологий в ТЭК, сформировать нормативную базу, необходимую для внедрения ключевых практик и создания единой информационной среды, в рамках которой смогут взаимодействовать различные отраслевые цифровые решения.

В угольной промышленности внедрение цифровых технологий позволит снизить операционные и капитальные затраты, обеспечить прирост добычи нефти, газа и угля. Важным эффектом от использования цифровых технологий станет повышение безопасности работы на предприятиях. Также, благодаря тому, что работа ТЭК тесно связана с работой ряда других отраслей, использование цифровых технологий для повышения эффективности работы организаций ТЭК окажет положительное воздействие и на экономику в целом.

Для обеспечения перехода к комплексной цифровой трансформации и консолидации всех заинтересованных сторон в рамках проекта «Цифровая энергетика» на протяжении всего 2019 года Минэнерго России работало над созданием его системы координации и мониторинга.

Ведущими компаниями отраслей ТЭК при участии Минэнерго России уже созданы центры компетенций в электроэнергетике и нефтегазовой отрасли, ведется работа по созданию центра компетенций в угольной промышленности. Сформированные центры компетенций занимаются определением критически важных для внедрения технологий и подготовкой предложений по корректировке нормативной правовой базы в своих отраслях.

Однако ряд вопросов по цифровой трансформации ТЭК требует принятия оперативного консолидированного решения руководства заинтересованных федеральных органов исполнительной власти, крупнейших компаний ТЭК и ведущих образовательных и научно-исследовательских учреждений. Площадкой для решения таких вопросов призван стать Совет по цифровой трансформации ТЭК.

Первоочередной задачей Совета по цифровой трансформации ТЭК будет определение целевого видения цифровой трансформации отраслей ТЭК на среднесрочный и долгосрочный период. В частности, Александр Новак поручил специально созданной в рамках Совета по цифровой трансформации ТЭК рабочей группе до конца I квартала 2020 года завершить разработку Концепции цифровой трансформации ТЭК и представить ее проект на рассмотрение Совету. Глава Минэнерго России особо подчеркнул, что для достижения поставленных целей необходим системный, комплексный подход и солидарная позиция всех заинтересованных сторон.

Кузбасс в пятерочке

Как известно читателю «УК», в текущем году Кузбасс вошел в первую пятерку регионов России, где создается научно-образовательный центр (НОЦ) мирового уровня. В рамках НОЦ реализуют интереснейший проект — «Цифровое горное предприятие».

Кузбасский проект «Цифровое горное предприятие» обсудили в Минпромторге; позже ряд дискуссий состоялся на площадках Новосибирска и Кемерова.

Концепция «угольной цифровизации» включает в себя сразу несколько инвестиционных проектов:

  • «Экскаватор нового типа»,
  • «Робот-самосвал челночного типа»,
  • «Цифровая обогатительная фабрика «Кузбасс — 300»,
  • «Мини-ТЭЦ 24,9 МВт»,
  • «Питомник «Зеленый Кузбасс».

Часть из них будет реализована на основе технологии цифровых двойников реальных объектов (в партнерстве с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого).

— Эти проекты — первый конкретный шаг к цифровой трансформации угольной отрасли России. Большинство инноваций будет ориентировано и на другие отрасли, связанные с добычей твердых полезных ископаемых, поэтому разработка и внедрение проекта «Цифровое горное предприятие» имеет огромную важность для развития промышленности и экономики нашей страны, — отметил губернатор Кузбасса Сергей Цивилев.

Что имеем

Сегодня в Кузбассе есть немало примеров применения элементов роботизации в производственных процессах и охране труда.

Фирма «Гранч», используя идею «Умного дома», разработала систему, позволяющую отслеживать места нахождения горняков в шахте с точностью до 20 метров, а также осуществлять мониторинг концентрации метана. В случае наступления события — превышения допустимой концентрации метана — автоматически срабатывает система оповещения персонала и принимаются меры, которые помогают нейтрализовать эту опасность. Система успешно работает на предприятиях Кузбасса.

Автоматизированная система управления горнотехнологический комплекс («АСУ ГТК») «Карьер», являющаяся основой для построения роботизированного горного производства, внедрена на крупных горнодобывающих предприятиях региона. Среди них АО «СУЭК», АО «ХК «СДС-Уголь», ОАО «Мечел-Майнинг», ЗАО «Холдинг Сибуглемет», ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» и др.

Технологию «Умный разрез» внедряет на разрезе «Первомайский» (на участке Соколовского месторождения) компания АО «ХК «СДС». Здесь используется электронная система взрывания. Вскрытая порода направляется на засыпку отработанных пространств, а использование большегрузной техники позволяет снизить вредное воздействие на экологию.

Шахта «Листвяжная» стала первой промышленной площадкой в России, где были продемонстрированы возможности беспилотного управления грузовиком. Автомобиль КАМАЗ передвигается по промышленной трассе протяженностью километр из точки погрузки в точку разгрузки.

Проведение испытаний беспилотного самосвала — это первый практический этап реализации проекта «Цифровое горное предприятие», в рамках которого планируется создание отечественного карьерного робота-самосвала. Движение автомобиля без участия водителя позволяет вывести человека из опасной зоны горных работ, снизить вероятность ДТП и травматизма водителя. В рамках национального проекта «Экология» и реализации концепции «Чистый уголь = зеленый Кузбасс» применение беспилотного робота-самосвала позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду за счет снижения потребления топлива при ритмичных перевозках, а также использования двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовом топливе.

Не у нас, к сожалению, но на предприятии ООО «СУЭК-Хакасия» проходят промышленные испытания отечественного комплекса роботизированных перевозок угля на базе карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7513R. Роботизированные БЕЛАЗы грузоподъемностью 130 тонн работают на угольном разрезе участка открытых горных работ «Абаканский» разреза «Черногорский» в паре с экскаватором ЭКГ-8У.

Одновременное движение сразу двух самосвалов на одном участке — самая технологически сложная часть проекта. Для реализации разъезда двух машин созданы специальные алгоритмы, позволяющие выбрать оптимальную очередность движения самосвала. На участке также имеется пересечение с технологической дорогой общего пользования, для переезда которой реализован алгоритм автоматизированного управления шлагбаумами и светофорами на перекрестке.

И, наконец, в Германии на выставке CeBIT 2017 была продемонстрирована специальная кабина компании Komatsu, которая позволяет управлять удаленно экскаватором. Все органы управления полностью продублированы. Из подобной разработки вытекает сразу несколько плюсов — можно вести работы в опасных местах или работать поочередно на нескольких строительных объектах без необходимости тратить время на поездки.

Польза «цифры»

Аналитики утверждают, что внедрение цифровых технологий позволит снизить операционные и капитальные затраты, обеспечить прирост добычи угля подземным и карьерным способом на 5-7% к 2024 году. В качестве важного эффекта от использования цифровых технологий отмечается повышение безопасности работы на угледобывающих предприятиях.

Так, Евгений Ковалевский, начальник управления информационных технологий ПАО «Южный Кузбасс», говорит, что цифровые технологии в отечественной угольной отрасли активно развиваются.

— В современных реалиях при сегодняшних требованиях бизнеса к безопасности на производстве и эффективности управления процессами классических учетных систем и просто человеческих ресурсов уже недостаточно. Формирование единого информационного ландшафта, обеспечивающего интеграцию систем промышленного уровня с бизнес-приложениями, позволит создать единый цикл планирования, исполнения, контроля, учета и анализа деятельности предприятия, сократить время реакции на внутренние и внешние изменения, — считает он.

Артем Натрусов, вице-президент «ЕВРАЗа» по информационным технологиям, рассказывает о масштабной программе цифровой трансформации горно-металлургического холдинга: в 2017 году компания реализовала 19 проектов, в 2018-м — 24 проекта. Цифровая трансформация в «ЕВРАЗе» не только позволит повысить эффективность производства, но и создаст качественно иную платформу и даст новые инструменты для принятия управленческих решений.

— Развитие идет по двум основным направлениям. Первое — это базовая автоматизация, которая позволяет совершенствовать процессы и подготавливать массивы данных (Big Data). В результате проектов базовой автоматизации мы обеспечиваем готовность производства и поддерживающих функций к цифровой трансформации (Digital Ready). Второе — это, собственно, цифровая трансформация: развитие экспертных систем, центров диспетчеризации, сквозного качества и сценарного планирования, развитие технологий цифровой шахты. Вектор, связанный с искусственным интеллектом и экспертными системами, мы считаем наиболее интересным,— поделился он подробностями.

А в рамках исследования, проведенного Международным центром изучения цифрового воздействия PwC, было обнаружено, что в тех компаниях, которые внедряют у себя цифровые технологии, со временем повышается выручка и снижаются затраты. Невозможно отрицать, что на сегодняшний день преимущества цифрового лидерства для компаний значительны,— делают вывод эксперты компании.

Применение цифровых технологий в горнодобывающей промышленности не ограничивается оптимизацией производственных процессов. Так, появление системы беспилотных летательных аппаратов (дронов) для автоматизации маркшейдерской съемки на предприятиях Распадской угольной компании привело к сокращению времени простоя карьерной техники и позволило более оперативно предпринимать производственные и управленческие действия. А мобильные решения для подземной добычи угля на предприятиях холдинга позволили осуществлять объективный контроль загазованности шахт, состояния выработок, работы горно-шахтного оборудования.

Взгляд в будущее

Программа «Индустрия–4.0» предусматривает цифровизацию (автоматизацию) и интеграцию технологических, производственных и бизнес-процессов по вертикали в рамках всего предприятия, начиная от разработки продуктов и закупок и заканчивая производством, логистикой и обслуживанием в процессе эксплуатации. При этом горизонтальная интеграция цифрового предприятия выходит за рамки внутренних операций и охватывает поставщиков, потребителей и всех ключевых партнеров по цепочке создания стоимости. Все это вместе взятое поддерживается соответствующей интегральной цифровой платформой (под которой понимается автоматизированная информационная система, использующая всю необходимую совокупность данных, моделей, алгоритмов, методов и средств) и вместе со всей «цепочкой» составляет экосистему цифрового предприятия.

Лидерами в цифровой экономике являются такие страны, как США, Германия, Нидерланды, Великобритания, Южная Корея, Швеция. При этом степень цифрования во всех странах мира в последние годы существенно повышается.

Чтобы сократить отставание России в этой области, только в 2017 году федеральным и региональным органам власти, по сообщению Владимира Путина на заседании президентского Совета по стратегическому развитию цифровых технологий, на развитие информационных технологий выделено 200 миллиардов рублей.

Программа «Цифровая экономика Российской Федерации» утверждена правительством Российской Федерации (распоряжение от 28 июля 2017 года №1632-р.). Она ориентируется на стратегию развития информационного общества Российской Федерации на 2017–2030 годы и исходит из того, что цифровая экономика представляет собой хозяйственную деятельность, в которой ключевым фактором производства являются данные, представленные в цифровом виде. Обработка больших объемов и использование результатов анализа цифровых данных по сравнению с традиционными формами хозяйствования позволяют существенно повысить эффективность различных видов производства, технологий, оборудования, хранения, продажи, доставки товаров и услуг.

Цифровая экономика в программе представлена тремя уровнями, которые в своем тесном взаимодействии влияют на жизнь граждан и общества в целом:

  • рынки и отрасли экономики (сферы деятельности), где осуществляется взаимодействие конкретных субъектов (поставщиков и потребителей товаров, работ и услуг);
  • платформы и технологии, где формируются компетенции для развития рынков и отраслей экономики (сфер деятельности);
  • среда, которая создает условия для развития платформ и технологий и эффективного взаимодействия субъектов рынков и отраслей экономики (сфер деятельности), которая, в свою очередь, охватывает: нормативное регулирование, информационную инфраструктуру, кадры, информационную безопасность.

Программа сфокусирована на двух нижних уровнях цифровой экономики — базовых направлениях, определяя цели и задачи развития:

  • ключевых институтов, в рамках которых создаются условия для развития цифровой экономики: нормативное регулирование, кадры и образование, формирование исследовательских компетенций и технологических заделов;
  • основных инфраструктурных элементов цифровой экономики: информационной инфраструктуры и информационной безопасности.

Принятая программа «Циф­ровая экономика Российской Федерации» определяет систему конкретных мероприятий, реализуемых до 2024 года. Каждые три года правительством России утверждается трехлетний операционный план, в котором планы мероприятий подвергаются регулярной актуализации.

Экосистема цифровой экономики Российской Федерации может быть обеспечена за счет достижения к 2024 году следующих показателей:

  • создание не менее 10 национальных компаний-лидеров
  • высокотехнологичных предприятий, развивающих «сквозные» технологии и управляющих цифровыми платформами, которые работают на глобальном рынке и формируют вокруг себя систему стартапов (исследовательских коллективов и отраслевых предприятий), обеспечивающую развитие цифровой экономики;
  • функционирование не менее 10 успешных отраслевых цифровых платформ для основных предметных областей экономики;
  • внедрение более 500 успешно функционирующих малых и средних предприятий в сфере создания цифровых технологий и платформ для оказания цифровых услуг.

Будущий технологический импульс, основанный на использовании цифровизации и киберфизических систем, отображает «революцию» в экономике с точки зрения существенного снижения расходов времени на осуществление производственных операций, что повышает рыночный потенциал выпускаемой продукции за счет снижения производственных затрат, расходов энергии на ее изготовление и, соответственно, цен предложения.

Леонид Алексеев

ako.ru, good-climate.com, minpromtorg.gov.ru, minenergo.gov.ru, kommersant.ru, avant-partner.ru


Вердер Сайнтифик 2021