Приключения автоматизации. Рост спроса на автономные системы для горнодобывающих предприятий

Лидеры горнодобывающей отрасли всё более начинают осознавать важность систем автоматизации в деле снижения себестоимости производства. На отраслевых конференциях обсуждается тема качественных изменений в горной добыче, необходимость адаптации возможностей, предоставляемых производителями оборудования, важности автоматизации как одного из элементов - не единственного, но очень важного для сокращения себестоимости. Пока же горная отрасль находится на раннем этапе внедрения систем автоматизации, в отличие от других отраслей, например, машиностроения.

 

Однако ряд глобальных компаний, таких, как Рио Тинто, уже довольно далеко продвинулись в области автоматизации производственных процессов. Начав работать над своей программой «Рудник будущего» в 2008 году, к настоящему дню Рио Тинто стала оператором крупнейшего в мире парка из 360 автономных 180тонных самосвалов, автономных буровых установок и автономных поездов, осуществляющих ж/д перевозки готовой продукции. Другие горняки, Fortescue Metals, управляют парком из 45 автономных самосвалов, а их конкуренты из BHP Billiton находятся на заключительном этапе процесса внедрения такого парка. Автоматическая система замены колёс:

 

Конечно, существуют различного рода препятствия для внедрения систем автоматизации, но преимуществ всё же гораздо больше, и они настолько очевидны, что процесс уже не остановить. Одна из главных целей автоматизации, например, в Рио Тинто – исключение человеческого фактора из опасного и монотонного производственного процесса, которому свойственна опасность по своей природе. В компании полагают, что наилучшее применение для человеческого капитала находится вне монотонных, повторяющихся процессов. Производитель одной из самых продвинутых систем автономных буровых станков, например, описывает применение своих машин в местах, где работа человека небезопасна (при угрозе обрушения старых подземных очистных забоев и т.д.), или в отдалённых, безлюдных областях, где имеется постоянный дефицит квалифицированных кадров. А если учесть, насколько высока стоимость доставки рабочих на вахту по воздуху, да ещё и при наличии погодных условий для такой доставки, плюс их размещение, питание и т.д.

И ещё не менее важное: где бы ни работало автономное оборудование, оценка его эффективности проводится централизованно, в едином пункте управления всеми системами. Это позволяет переносить успешный опыт с одного рудника на другой или другие, в зависимости от размера компании.

Другой важной целью автоматизации, кроме человеческого фактора, являются производительность и себестоимость. Человек просто не может конкурировать с высокой точностью, повторяемостью, систематичностью, на которые способны машины. Да хотя бы просто потому, что машинам не надо останавливаться на обед и пересменок, их производительность уже гораздо выше. На время проведения взрывных работ беспилотные самосвалы также не останавливают. Оценочно, беспилотный самосвал нарабатывает не менее 500 дополнительных часов в год, что в случае с рудником Рио Тинто не менее 10% плюс к годовой наработке. Если же говорить о выгоде автономных систем в целом, то Рио Тинто даёт такие цифры: беспилотные самосвалы в среднем на 12% более производительны, чем управляемые операторами, а их себестоимость перевозки на 13% ниже. Плюс к экономии надо отнести отсутствие необходимости обучения операторов, повышения их квалификации, обучения новичков из-за ротации кадров и т.д. Машины же «обучаются» автоматически, причём постоянно, непрерывно совершенствуя процесс выполнения заданий. Это как раз то, что многие упускают при оценке эффективности процесса автоматизации: она позволяет измерять и анализировать процессы, рассматривать различные варианты исполнения, улучшать процесс по итогам анализа. Как только исключается человеческий фактор, процесс становится намного более управляемым.

Некоторые цифры Рио Тинто по итогам внедрения беспилотных систем:

 

 

 

 Или другой пример: производитель буровых установок, о котором упоминалось выше, предлагает программное обеспечение для автономной работы бурового станка любого бренда, и допускает возможность одному технику дистанционного управлять сразу четырьмя станками. К тому же при беспилотной работе станка срок службы двигателя увеличивается минимум на 10% именно за счёт исключения человеческого фактора: станок сам по себе не может изменить заводские настройки и повредить сам себя. В среднем, по данным производителя, стоимость автономного бурения ниже управляемого оператором на 15-20%, хотя в расходах рудника это и не самая большая статья расходов. Но здесь гораздо важнее другое: речь идёт не только о качестве бурения, сколько о его влиянии на весь производственный цикл. В дополнение к повышенной точности бурения (она составляет +/- 3см против +/- 30см несколькими годами ранее) система позволяет в режиме реального времени оценивать крепость породы. Это, помимо экономии взрывчатых материалов, даёт и лучшее дробление породы взрывом. А как только улучшается дробление, сразу улучшаются и остальные технологические процессы: нагрузка значительно снижается и на дробилку, и на экскаватор, и на самосвалы, и на конвейер. Это как раз то, чего и добивается любое горное предприятие.

Работа автономных бурильных установок:

 

Говоря о системах автоматизации обычно сразу вспоминают и о проблеме занятости, т.е. замене человека автоматикой. Между тем что производители систем и оборудования, что владельцы рудников, внедривших эти системы, однозначно утверждают: всё не так однозначно. Высвобождающийся персонал не увольняют, а переключают на другие функции, переводят на другие участки работы. В том же Рио Тинто бывшие операторы самосвалов сейчас отвечают за мониторинг своих бывших машин. В централизованном пункте управления каждый из них отслеживает работу до 15 самосвалов. Это яркий пример альтернативного применения профессии.

Централизованный пункт управления рудником:

 

В то же время это и пример отсева тех работников, ко не хочет совершенствовать свои навыки, расти в профессии. Но в истории человечества каждый виток прогресса сопровождался естественным отбором. Когда изобрели первый, паровой ещё, экскаватор, число работников рудника резко сократилось, но возвращаться к кирке по этой причине вряд ли кто согласится. Так что сокращаются лишь должности с наименьшими требованиями к квалификации, в то время как спрос на высококвалифицированных работников, наоборот, постоянно растёт. Одним из вариантов безболезненного сокращения персонала для компаний является переучивание операторов в квалифицированных техников, ведь даже новые технологии требуют поддержки.

Одним из барьеров на пути внедрения систем автоматизации на фоне продолжающегося сокращения расходов в отрасли является их начальная стоимость. Крупные компании могут позволить себе внедрять такие системы, сконфигурированные под их нужды, а компании помельче сейчас находятся на грани выживания, стараясь поддерживать производительность предприятия и численность работников, и убедить их внедрять новые технологии очень непросто. Собственно, одна из причин отставания горнодобывающей промышленности в темпах внедрения новых технологий в том, что предприятия стараются по максимуму выжать из имеющихся основных средств, а это достаточно капиталоёмкий процесс. Частный покупатель может менять личную машину каждые 2-3 года, отдавая старую в трейд-ин, у рудников всё по-другому: даже Рио Тинто, самая продвинутая в области новых технологий компания, 80% сырья добывает старыми методами.    

Горнодобывающая отрасль считается одной из самых консервативных, и компании- поставщики новых технологий часто полагают, что их новинки плохо внедряются просто из-за недостаточной информированности горняков. Однако чаще всего горнодобывающие компании стараются быть более предусмотрительными перед лицом многих неизвестных. Для успешного внедрения системы автоматизации поставщику необходимо правильно определить процессы, нуждающиеся в улучшении, дать правильные обязательства на разных уровнях управления ГОКом, при этом всё равно у заказчика останутся сомнения: действительно ли новая технология принесёт пользу? Есть ли у нас возможности для поддержки новинки? Сможем ли мы вносить изменения в технологию по итогам анализа данных? Обычно барьеры падают, как только компании начинают видеть пользу, прибыль, а ещё быстрее – при внедрении новых технологий конкурентами.

Впрочем, иногда имеет смысл и подождать с внедрением, пока не сгладятся первые неровности, исчезнут детские болезни. Например, та же Рио Тинто вынуждена была добавлять небольшую долю хаотичности в маршруты своих самосвалов, потому что иначе они накатывали колею в карьере – настолько точным был заданный автоматикой маршрут. Могут быть и подводные камни в виду непредвиденных расходов, особенно если испытанная на одном руднике технология внедряется на другом без учёта его особенностей.

Есть и другой риск: рост зависимости от новейших технологий, когда ошибки и проблемы могут множиться. Теперь в случае сбоя системы выходит из строя не отдельный самосвал или экскаватор, а вся смена может остановиться из-та случайно нажатого переключателя или не той кнопки на мониторе.

Но, несмотря на всё это, чем больше компаний внедряют новейшие технологии, чем более ясными становятся их преимущества, тем более активно горнодобывающая отрасль вовлекается в гонку за технологиями. Например, сейчас в мире горняков ажиотажный спрос на автоматические буровые установки: в Канаде, Австралии, США, Южной Америке, Африке.

Темп восприятия новых технологий растёт, и главной его движущей силой является всё-таки экономика.

 Александр Жданов

Руководитель по поддержке продаж и обучению

ООО «Ферронордик Машины»

460
Получать свежие новости на почту

* Новости рассылаются в виде подборок каждую неделю

назад
ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Новости горной отрасли

Получайте новости горной отрасли на вашу почту.
Будьте в курсе последних событий