ТЕХНОЛОГИИ ЦИФРОВИЗАЦИИ ГОРНОДОБЫВАЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

​АННОТАЦИЯ

С течением времени технологии становятся всё более совершенными. Операции, функции и анализ, который раньше почти полностью выполнял человек, теперь выполняет программно-аппаратный комплект устройств. Они сводят человеческий фактор на автоматизированном участке к минимуму, а что позволяет специалистам не отвлекаться на элементарные и повторяющиеся операции, а фокусироваться только на задачах, требующих их внимания и квалифицированного анализа. В этой статье представлен анализ таких технологий для горнодобывающего предприятия.

ABSTRACT

Over time, technology has become more advanced. Operations, functions and analysis, which used to be almost entirely man-made, is now performed by a software and hardware set of devices. They reduce the human factor in an automated area to a minimum, and that allows specialists not to be distracted by elementary and repetitive operations, and focus only on tasks that require their attention and qualified analysis. This article presents an analysis of such technologies for a mining enterprise.

Ключевые слова: цифровизация, автоматизация, горная промышленность, инновации.

Keywords: digitalization, automation, mining, innovation.

Предприятия тяжёлой промышленности отличаются от других отраслей индивидуальным набором производственных цепочек и используемого оборудования. Всё это создаёт ряд проблем для автоматизации. Явления «лоскутной» (то есть разрозненной) автоматизации встречаются всё более часто. Однако горная промышленность не может себе позволить все недостатки такого подхода в случае, если предприятие намерено увеличивать целевые показатели и сохранять конкурентоспособность [1; 2].

Казахстанская компания «Алтыналмас» одной из первых в мире внедрила на своих предприятиях опытный образец программно-аппаратного комплекса решений в области информационных технологий с целью повышения эффективности и достижения наилучшего результата минимально необходимыми силами. В рамках государственной программы «Индустрия 4.0» компанией разработан и успешно внедряется проект «Цифровой рудник» [3].

«Цифровой рудник» — это комплексная программа автоматизации производства, рассчитанная на 3 года. В данный момент на многих предприятиях компании создаётся интегрированная цифровая среда, где в режиме реального времени отслеживаются все бизнес-процессы, осуществляется мониторинг и управление производством.

На месторождениях «Пустынное» и «Акбакай» активно внедряются самые инновационные технологии, которые позволяют автоматизировать процесс открытых и подземных горных работ, процесса переработки, а также геолого-маркшейдерское обеспечение на базе интегрируемых решений от «Dassault Systèmes» и «Micromine».

Компания «Dassault Systèmes» предоставляет широкий спектр инновационных технологий в области автоматизации, однако на конкретном примере «Цифрового рудника» была использована аналитическая платформа «3D Expirence». Она позволяет создавать цифровые копии рассматриваемого производства в целом и отдельного участка, объекта или станка в частности. Главным преимуществом этой платформы является наличие инструментов, которые значительно ускоряют процесс проектирования. Это позволяет всегда иметь исчерпывающую картину смоделированного участка, а также вносить комплексные изменения в случае необходимости [4].

Рисунок 1. Пример оптимизации конструкции воздуховодов предприятия в «3D Expirence»

Рисунок 2. Пример интерфейса управления цифровым двойником предприятия в «3D Expirence»

Для установления связи на всём руднике было проложена оптоволоконная линия связи длиной 130 километров, а также установление подземного Wi-fi на глубине до 400 метров. Система подземного позиционирования «STRATA CONNECT» показывает диспетчеру местоположение людей и техники благодаря встроенным датчикам.

«STRATA CONNECT» выполняет функции по оцифровке операций и высокоскоростной и автоматической передачи данных, таких как видео сигнал, телеметрия, отслеживание RFID-меток персонала и оборудования, а также предоставляет стабильный сигнал на удалённой дистанции в виде Wi-Fi и LTE, обеспечивая низкую задержку для дистанционных и автономных транспортных средств [5].

Рисунок 3. Пример настройки сети «STRATA CONNECT»

«GEOVIA Surpac» позволяет геологам определять физические характеристики месторождения, используя комплексную трёхмерную графику, геостатистику и интегрированную среду моделирования. Для этого программа может использовать сложные базы данных для хранения информации о бурении, поддерживает связь через СУБД в реальном времени, может быстро и легко отобразить участки с помощью сверлильных отверстий и существующих топографических или предварительно смоделированных данных. Работа с производится над текстурированными каркасными объектами из отсканированных или фотограмметрических источников для обеспечения прямого трехмерного геологического картирования контактов, границ и поверхностей [6].

Рисунок 4. Каркасная модель пласта руды в «GEOVIA Surpac»

Рисунок 5. Просмотр скважин, подземных разработок, рудной зоны и ресурсного блока модели в «STRATA CONNECT»

Автоматизация производства с решением «GEOVIA Insite» позволяет увеличить эффективность использования оборудования, а также облегчить человеческий труд и повысить уровень безопасности. Это решение предоставляет горнодобывающим компаниям актуальные сведения для визуализации производственных процессов, обеспечивая контроль в коротких интервалах и поддержку учета материалов на протяжении всей цепочки создания добавленной стоимости. Решение «GEOVIA InSite» имеет интерактивный пользовательский интерфейс с настраиваемой панелью управления, которая позволяет перемещаться по системе и просматривать все области отклонений в операционных процессах и задачах горнодобычи [7].

Рисунок 4 .Просмотр скважин, подземных разработок, рудной зоны и ресурсного блока модели в «GEOVIA InSite»

Для того, чтобы обслуживать эту инфраструктуру производятся курсы по получению сотрудниками необходимых компетенций. Это позволяет насыщать кадры ценными знаниями и удерживать квалифицированных специалистов. Так как после завершения обучения они могут сразу приступить к работе, используя самые передовые технологии. Специалистам располагают всем, то им нужно для карьерного роста в компании «Алтыналмас».

Подводя итог, можно сделать вывод о том, что в горнодобывающей отрасли уже имеется положительный опыт разработки и внедрения технологий по цифровизации на примере проекта «Цифровой рудник» компании «Алтыналмас».

Список литературы:

1. Лоскутная автоматизация предприятия [Электронный ресурс] — URL: https://bstudy.net/655058/informatika/loskutnaya_avtomatizatsiya_predpriyatiya (Дата обращения: 10.01.2023)
2. Разумный подход к автоматизации управленческого учета [Электронный ресурс] — URL: https://www.cfin.ru/itm/kis/choose/management_accounting.shtml  (Дата обращения: 10.01.2023)
3. Цифровой рудник [Электронный ресурс] — URL: https://www.altynalmas.kz/digital-mine (Дата обращения: 10.01.2023)
4. POSCO A&C [Электронный ресурс] — URL: https://www.3ds.com/insights/customer-stories/posco-ac-construction-virtual-twin (Дата обращения: 10.01.2023)
5. DigitalBRIDGE Communications & IoT [Электронный ресурс] — URL: https://www.strataworldwide.com/mining/strata-connect-mining/digitalbridge-mining# (Дата обращения: 10.01.2023)
6. GEOVIA Surpac [Электронный ресурс] — URL: https://www.3ds.com/ru/produkty-i-uslugi/geovia/produkty/surpac/ (Дата обращения: 10.01.2023)
7. Программное обеспечение для управления GEOVIA InSite [Электронный ресурс] — URL: https://www.directindustry.com.ru/prod/dassault-systemes/product-8011-1835561.html (Дата обращения: 10.01.2023)