инновации в действии. металлургия

«Норникель» уходит
в цифру

Ежегодная экономия в размере $36 млн. – таков эффект от реализуемой «Норникелем» программы «Технологический прорыв.
Данная программа позволяет «Норникелю» оцифровать
и автоматизировать большинство бизнес-процессов
на обогатительных и перерабатывающих мощностях компании
к 2020 году.
Принятая в 2015 году программа «Технический прорыв» учитывает обозначенные
в Стратегии-2013 задачи по повышению производственной эффективности. Для их осуществления понадобилось сформулировать основные бизнес-задачи, реализация которых позволит добиться необходимого результата. И приложить к ним IT-модели, позволяющие данные задачи автоматизировать. «Основная задача – контроль за эффективным производством, – говорит первый вице-президент компании Сергей Дяченко. – Производство не может существовать без цифр, без статистики. Если не измеряешь, то не знаешь, что дальше делать. И насколько ты хорошо выполняешь свою работу». Топ-менеджмент «Норникеля» сопоставил используемые участниками рынка IT и бизнес-решения. Компания изучила опыт, реализованный на горнодобывающих предприятиях Австралии, Южной Африки, Южной Америки, в Европе.
И сформировал собственную программу, создающую, по сути, единое цифровое пространство
в рамках всего «Норникеля».

Люди подземелья
Цифровая трансформация компании началась с горного передела. Подземные рудники металлургических компаний – это огромные «города» со своей логистикой, маршрутами, туннелями. Люди под землей занимаются отбивкой руды и транспортировкой (с помощью дорожной техники)
на поверхность. Нахождение людей и техники под землей затрудняет как контроль за людьми, в том числе и в плане производственной безопасности, так и исполнение производственных планов.
Как, к примеру, понять, в каком направлении шахтер должен расширять добычу руды? Вверх? Вниз? Влево? Задачу усложняет и неоднородность залежей – рудное тело может содержать одновременно
и богатые, и бедные руды.

Для оптимизации управления подземными рудниками «Норникель» разработал и частично уже внедрил ряд инновационных решений. Одно из них – под названием «Горно-геологическая информационная система» – затрагивает непосредственно сам процесс добычи руды. Система создает трехмерную модель разрабатываемого рудного «тела», данные о специфике горных пород и наличие уже имеющихся горных выработок. Эта модель позволяет делать глубокий анализ горной породы,
ее структуру и, соответственно, принять оптимальное решение по дальнейшей разработке пласта.
То есть в каком направлении правильнее прокладывать дальнейшие маршруты и как обеспечить более высокий уровень добычи качественной руды.
Ставка на безопасность
Еще одно «подземное» решение касается вопросов производственной безопасности. «Система радиосвязи и позиционирования» позволяет определить точное местонахождение работающих в шахтах людей.

Для этого «Норникелю» пришлось, по сути, «оцифровать гору» – проложить под землей километры оптоволоконной сети, установить Wi-Fi – систему беспроводной передачи данных, установить повсюду (под землей) видео- камеры.

Сейчас каждый работник, который спускается под землю, оснащен индивидуальной меткой. Транспондер позволяет передавать диспетчеру данные о его местонахождении. Метка считывается специальными устройствами, которые расположены вдоль установленного маршрута.

Рабочие также оснащены радиостанциями для связи друг с другом под землей и мобильными телефонами. Видеонаблюдение также позволяет диспетчеру получать полную информацию о том, что происходит под землей. Отображение информации ведется на графическом интерфейсе в виде упрощенной карты шахты в режиме реального времени. Аналогичные устройства установлены на подземной горной технике и, помимо выполнения локационных задач, позволяют регулировать движение.

Благодаря разработанной системе «Антинаезд» водитель подземного транспортного средства заблаговременно получает информацию о том, что на пути следования подземного транспорта находятся люди и иная дорожная техника. Это позволяет избежать аварий.

Компания также разработала решение, которое в данный момент в России и странах СНГ еще никто не применяет. Система «Имитационное моделирование» создает оптимальную модель по транспортировке руды из шахты на поверхность. Она позволяет рассчитать необходимое количество подземной техники, которое нужно отправить под землю для выполнения обозначенного плана.

Нужно учитывать специфику подземных «магистралей»: они узкие, и избыток техники может привести к созданию подземных «пробок». Это замедляет выполнение плана и снижает общую производственную эффективность. То есть условными десятью машинами можно выполнять запланированные работы дольше, чем семью. А значит, менее эффективно.

Соответственно, оптимальная рассчитанная модель процесса позволяет решить сразу две задачи: избежать избыточной закупки техники и максимально оперативно выполнить план по доставке руды. К примеру, в текущем году благодаря системе в Заполярном филиале компании удалось «сэкономить» 22 дорожные единицы. Каждая – стоимостью около $1 млн.

Система «Имитационное моделирование» является, по сути, симулятором, который в течение несколько часов просчитывает и выдает многовариантные модели решения сформулированной задачи. На экране это выглядит как подземный город с туннелями, по которому передвигаются крошечные машинки. Можно наглядно увидеть: если введенное в систему количество машин половину времени «ждет» своей очереди, значит, с такими вводными данными план выполнен не будет.
Цифровая трансформация компании
началась
с горного
передела
«Драгоценные» потери и как их избежать
Система, которая решает серьезную задачу потери металлов в длинной производственной цепочке компании, называется «Баланс металлов». Она фиксирует фактические объемы продукции и реальное содержание металла в руде на каждом производственном этапе.

Производственная цепочка «Норникеля» – одна из самых сложных в металлургической отрасли. Компания производит драгоценные и цветные металлы. Добытая руда прогоняется через обогащение, плавку, рафинирование. Производственные цепочки расщепляются между переделами внутри фабрик и заводов, между самими заводами. Большинство производственных «потоков» остается в России, другие уходят на дальнейшую переработку на зарубежные предприятия компании.

Недостаточный контроль за товарными потоками внутри компании также приводит к искажению данных, которые необходимы для анализа и расчета экономики производственных процессов. А это, соответственно, негативно сказывается на показателях эффективности компании в целом.

Для решения проблемы «Норникель» реализует систему «Баланс металлов». Система позволяет вести, по сути, детальный и фрагментарный учет поступающей продукции на каждом производственном переделе. Данные по массе и содержанию металла на входе и выходе на каждом участке (и предприятии) загружаются в систему. Она анализирует и выдает «промежуточный» точный результат для последующего производственного участка.

На сегодняшний день программа «Техпрорыв» реализована уже более чем на 50%. Завершить автоматизацию производственных и бизнес-процессов планируется в 2020 году .