Российская горно-металлургическая отрасль взяла курс на цифровизацию

• От офиса до рудника
• Сплав с искусственным интеллектом
• Эффективность и безопасность

От офиса до рудника

Каждому управленцу знакомы аббревиатуры АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом), MES (Manufacturing Execution System), CRM (Customer Relationship Management), ERP (Enterprise Resource Planning), RPA (Robotic Process Automation) и так далее. Это разные виды ПО для учета, оперативного руководства, планирования закупок и других ключевых бизнес-процессов.

После того как автоматизация свершилась в бэк-офисе, она может шагнуть в цеха. Здесь, в пылу доменных печей, среди шума и копоти, внедрять цифровые инструменты гораздо труднее. Но уже выделился ряд первичных направлений, по которым двинулись почти все крупные игроки отрасли.

Например, автоматизация складских комплексов. Специальное ПО позволяет рассчитать оптимальное размещение сырья на складе, спланировать маршруты движения персонала и отследить каждую единицу хранения с помощью штрих-кодов. В результате ничего не пропадает, сокращается время отгрузки материалов, растет полезная емкость складских площадей. В декабре такой склад площадью 10 тыс. кв. метров ввел в эксплуатацию Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК).

Автоматизации поддаются и горные работы. На рудниках сегодня оборудуются диспетчерские центры. Туда, на пульты и мониторы, стекается информация о местоположении рабочих и машин, оснащенных GPS-датчиками, о составе воздуха в забое, об исправности инженерных систем, об остатке топлива в баках экскаваторов… Прежде всего это вопрос безопасности: в случае возникновения опасной ситуации никто из сотрудников не будет забыт в шахте. Но важны и экономические бонусы: оптимизация транспортной логистики помогает свести к минимуму простои техники. Подобные диспетчерские системы внедрили Уральская горно-металлургическая компания, Распадская угольная компания, Качканарский ГОК, ММК и другие предприятия.

Сплав с искусственным интеллектом

Следующий этап – подключение к производственным процессам ИИ-алгоритмов. Тут уже техника не просто введена в цифровой контур, но становится по-настоящему «умной»: организация работы улучшается за счет анализа данных и поиска скрытых закономерностей.

Важный инструмент, с которого, как правило, начинается использование ИИ в металлургии, – машинное зрение: видеокамеры снимают процесс, нейросети распознают и анализируют объекты на изображении. НЛМК применяет эту технологию для определения размеров кусков руды, поступающей в цех дробления Стойленского ГОК (так повышается производительность дробилок), а также для контроля качества нанесения цинкового покрытия (с этим алгоритмы справляются лучше самых опытных технологов).

На базе ИИ-аналитики создаются экспертные системы, подсказывающие рабочим оптимальные технологические режимы. Решение по-прежнему за человеком, но программа уже играет более активную роль: если сотрудник отклонил ее рекомендации, он должен ввести в систему обоснование.

Эффективность и безопасность

Это лишь некоторые из возможных направлений цифровизации. Всего их гораздо больше. По словам руководителя ИТ-компании «Цифра» Павла Растопшина, работающего с российскими металлургами, их открытость к инновациям выше, чем у зарубежных компаний. «У наших есть это желание изобретать: "Давайте то, давайте это". Сближение мира ИТ с миром производства у нас идет быстрее», – говорит он.

Один из лидеров отрасли – Уральская горно-металлургическая компания (УГМК) занялась цифровой трансформацией (ЦТ) с начала 2020 года, причем начали с нуля, поскольку ранее такого направления в компании не было. Уже по итогам 2021 года эффект от ЦТ составил более чем 350 млн рублей.

«Есть несколько направлений ЦТ, которыми мы гордимся, – рассказал «Профилю» руководитель направления цифровой трансформации УГМК Сергей Федотов, – во-первых, диспетчеризация – контроль производительности оборудования на каждом из этапов производственного процесса. Пример тому – проект в "Кузбассразрезугле" (КРУ), где мы повысили загрузку самосвалов на 2,2%, улучшили их производительность на 8%. Диспетчеризация – самое крупное направление в плане получения экономического эффекта ЦТ. Больше 200 млн рублей дала именно она».

По словам заместителя директора по трансформации УГМК Сергея Готванского, эффект от диспетчеризации в том, что на 3–5% повысилось время работы ключевого оборудования.

Пока система диспетчеризации развернута на одном филиале КРУ, в течение 2022 года ее запустят еще на пяти филиалах угольной компании, «Сибирь-Полиметаллах», «Святогоре», а в 2023 году – на остальных предприятиях УГМК.

Второе направление – советчики и подсказчики, использование накопленных данных для правильной настройки технологических процессов. К примеру, на Челябинском цинковом заводе (ЧЦЗ), где внедрен цифровой советчик по управлению обжиговыми печами. Он позволяет стабилизировать процесс на базе исторических данных и советует, какой температурный режим нужно выбрать для конкретного типа шихты. В 2021-м этот советчик помог заводу получить дополнительный экономический эффект в размере 14,8 млн рублей.

Третье направление – видеоаналитика, использование компьютерного зрения для автоматизированного сбора данных. В мире его применяют для контроля за соблюдением правил безопасности, выявления дефектов продукции, классификации сырья и т. д. Это перспективное направление для УГМК, которое только начинает внедряться.

Также интересное направление – предиктивная аналитика, прогноз будущего поведения машин и оборудования, который помогает выявлять неполадки на самых ранних стадиях, чтобы предотвращать серьезные поломки. Яркий пример – система оптимизации работы экскаваторов PreVail в КРУ, позволяющая снизить простои оборудования и повысить его коэффициент полезного действия.

И наконец, инфраструктурные проекты, которые направлены на упрощение и ускорение взаимодействия разных служб компании или категорий сотрудников между собой. К примеру, на Челябинском цинковом заводе внедрили цифровой маркетплейс. Благодаря этому сроки закупки – от подачи заявки до получения требуемого товара – на ЧЦЗ сократились на сотни дней. Дело в том, что заводу нужно покупать много мелких товаров – канцелярия, гаечные ключи и т. д. Но процедуры в УГМК выстроены так, что даже для небольшого заказа нужно пройти все этапы в отделе закупок. В итоге порядка 40–50% рабочего времени сотрудников отдела закупок тратится на обработку менее 10% от объема закупок в денежном выражении. Весь этот «хвост» сейчас отдали в маркетплейс.

Еще один пример инфраструктурного проекта – корпоративное мобильное приложение. Через него сотрудник может заказать любую справку в личном кабинете, увидеть расчетные листы, количество оставшихся дней отпуска. Также там есть цифровые «Доска решения проблем», «Фабрика идей» и другие инструменты. За полгода к приложению подключили 15 тыс. сотрудников (около 25% штата УГМК), в 2022 году рассчитывают подключить всех. Новостные ленты, справочники сотрудников, материалы для их адаптации также можно найти в приложении. Конечно, это не дает прямого экономического эффекта, но дает людям возможность активно участвовать в жизни компании. Оперативно подать идею или сообщить о проблеме, получить обратную связь от сотрудников – это не менее важно в работе большой компании.

Все эти проекты успешно реализуются вместе с ИТ-направлением УГМК. В результате, по словам Сергея Готванского, цифровая трансформация позволяет решить три ключевые задачи:

1. Повысить безопасность труда. К примеру, безлюдное бурение – один из элементов повышения безопасности работы в подземных условиях.
2. Повысить эффективность компании за счет увеличения объемов производства и снижения затрат.
3. Исключить человеческий фактор в сложных технологических процессах.