Повышение производительности и экологичности горнодобывающих производств достигается не столько за счет развития отрасли, а за счет повышения эффективности машин и оборудования. Функционал техники все больше растет. И все больше задач и требований ставится при цифровизации процессов. В частности, одно из перспективных направлений развития угольных предприятий — Интернет вещей, или IoT.

О том, как развивается это направление в горнодобывающей промышленности, «ЭПР» рассказал генеральный директор «Первой горно-машиностроительной компании» (ПГМК) Игорь Семенов.

— Что такое Интернет вещей и какие преимущества оно приносит в горнодобывающую промышленность?

–Технология IoT — это настоящая цифровая революция, которая изменит способ добычи полезных ископаемых. Она объединяет несколько новаторских устройств, таких как сенсоры и носимые устройства, которые генерируют огромное количество данных. Благодаря этим устройствам, а также сканерам для определения различных сортов руды и беспилотным летательным аппаратам производительность отрасли значительно повысится.

Согласно исследованию GlobalData, на данный момент менее 5% горнодобывающих компаний полностью внедрили носимые технологии, а около 20% используют беспилотные летательные аппараты. Однако, по прогнозам GlobalData, к 2025 году доходы от использования IoT в горнодобывающей промышленности увеличатся до 1,9 млрд долларов. Это свидетельствует о значительном росте рынка IoT в этой отрасли.

— Как сказывается развитие IoT на повышении производительности и экологичности горнодобывающей отрасли? Есть ли связь между развитием IoT и достижением технологической независимости России и какая?

— Согласно данным на 2022 год, объем рынка горнодобывающей промышленности составлял чуть больше 28 млрд долларов, а к 2030 году ожидается его рост на 12%. Это свидетельствует о потенциале отрасли и возможности ее развития. С учетом повышения конкуренции на рынке внедрение IoT-решений становится важным фактором для компаний, стремящихся сохранить конкурентоспособность и обеспечить устойчивое развитие.

Использование технологий станет основным способом, с помощью которого горнодобывающие компании смогут добиться повышения эффективности, снижения затрат и повышения рентабельности, чтобы лучше противостоять волатильности цен в ближайшие годы. Поэтому внедрение IoT (Интернета вещей) — объединение в единую сеть физических устройств, таких как горное оборудование, транспортные средства, здания, электронные устройства и датчики — является наиболее важным шагом, который могут предпринять горнодобывающие компании для получения конкурентного преимущества в этой области. В условиях, когда капитальные затраты вряд ли вернутся к уровням, наблюдавшимся до сырьевого спада 2014/2015 годов, инвестиции в передовые технологии, а не в новые активы будут оставаться приоритетными для горнодобывающей отрасли.

Связь между развитием IoT и достижением технологической независимости России также является существенной. Внедрение современных технологий, включая IoT, в горнодобывающую отрасль позволяет повысить ее конкурентоспособность на мировом рынке. Успешное применение передовых решений в отечественном добычном секторе способствует развитию отечественных производителей, что является ключевым фактором для достижения технологической независимости страны.

— В каких направлениях своей деятельности горнодобывающие предприятия и угольные компании, в частности, применяют сегодня IoT наиболее активно? Что это дает?

— Горнодобывающие компании активно применяют IoT в нескольких направлениях. Во-первых, они используют системы мониторинга и сбора данных, основанные на IoT, чтобы повысить эффективность и оптимизировать расходы. Это позволяет им получать реальные данные о работе оборудования, процессах производства и транспортировки, что в свою очередь позволяет принимать более обоснованные решения и улучшать ресурсоэффективность.

Кроме того, IoT помогает повысить безопасность на горнодобывающих предприятиях. С помощью датчиков и мобильных устройств можно отслеживать состояние оборудования, уровень опасных газов и условия работы. Это позволяет предотвращать аварии и несчастные случаи, а также быстро реагировать на возможные угрозы для работников.

Использование IoT также способствует развитию искусственного интеллекта в горнодобывающей промышленности. Анализ данных, собранных от устройств IoT, позволяет выявлять тенденции, оптимизировать процессы производства и управления ресурсами, а также предсказывать возможные риски и проблемы.

Мы ожидаем новую волну цифровой трансформации, которая положительно повлияет на все рынки IoT. Учитывая постоянное снижение цен на датчики и повышение вычислительной мощности, IoT становится доступнее для шахт. Внедрение IoT во всей цепочке создания стоимости — это необходимость времени.

— В каких направлениях вы видите наибольшие перспективы?

— Я вижу перспективность IoT в горнодобывающей промышленности в его роли в качестве базовой системы, способствующей использованию искусственного интеллекта. Начиная с этапа разведки и заканчивая переработкой и транспортировкой, ИИ может усилить возможности решений IoT.

В горнодобывающей промышленности искусственный интеллект (ИИ) обладает огромным потенциалом в различных направлениях. Он может усилить возможности системы Интернета вещей (IoT) и способствовать оптимизации операций, снижению затрат и повышению безопасности. Используя огромные массивы данных, ИИ и машинное обучение могут делать прогнозы и рекомендации для геологоразведочных работ, повышая эффективность процесса.

Прогностические модели на базе ИИ также позволят горнодобывающим компаниям усовершенствовать переработку металлов с использованием более точных и экологически безопасных технологий. Кроме того, ИИ может быть использован для автоматизации грузовиков и буровых установок, что приводит к сокращению затрат и повышению безопасности.

Примерами успешного применения ИИ в горнодобывающей промышленности являются экспертная система, используемая компанией BHP Billiton для отправки железной руды беспилотными поездами, и сотрудничество компании Goldcorp с компьютерной системой Watson компании IBM для улучшения программы разведки полезных ископаемых. Компания Rio Tinto также планирует построить «интеллектуальный рудник» в рамках проекта Kookaideri, объединяющий все оборудование в сеть и способный принимать решения в режиме реального времени. Оптимизация производства и операций с помощью ИИ также применяется компаниями Rio Tinto и Anglo American в Австралии.

Все эти примеры показывают, что ИИ имеет значительные перспективы в горнодобывающей промышленности и способен принести высокие результаты.

— Внедрение нового направления требует дополнительного оборудования, расширения функционала существующего? Какого именно? Как это выглядит на практике?

— Внедрение IoT в горнодобывающую промышленность требует установки и использования дополнительного оборудования, такого как цифровые датчики и системы телеметрии мобильного оборудования. Эти технологии позволяют собирать данные о работе оборудования и процессов производства для анализа и оптимизации.

Несколько компаний уже успешно внедрили IoT на своих рудниках и предприятиях. Например, одна из компаний, работающих на цинковом руднике в Канаде, использовала с целью повышения производительности цифровые датчики, которые помогли лучше понять работу оборудования и увеличить перевози-мый тоннаж руды. Также другая компания использовала систему телеметрии для эффективного управления простоями оборудования. Благодаря диагностике оборудования в режиме реального времени компания получила возможность использовать данные для определения оптимальных способов использования машин и немедленной диагностики проблем оборудования с целью сокращения времени простоя. Как результат — она достигла рекордного роста производительности и объема добычи.

Одна из столкнувшихся с катастрофой компаний в Канаде внедрила систему вентиляции на основе IoT, которая позволяет автоматически регулировать вентиляцию подземных выработок, обеспечивая более эффективное использование энергии и контроль возможных перерывов в работе.

Другая компания использовала технологию для улучшения вентиляции на золотодобывающем предприятии. Благодаря использованию системы вентиляции Ventilation on Demand (VoD) компания может автоматически регулировать вентиляцию подземных выработок, управляя вентиляторами дистанционно через централизованный цифровой интерфейс на поверхности. Это позволяет более эффективно использовать энергию и лучше контролировать возможные перерывы в работе из-за отсутствия вентиляции.

Также использование датчиков и сбора больших данных позволяет компаниям повысить безопасность на предприятиях. Например, в случае происшествия, связанного с обрушением хвостохранилища на шахте, внутри IoT-системы помогут отслеживать местоположение и безопасность работников, ускоряя поисково-спасательные операции и сокращая возможные потери жизни.

Вспомним катастрофу в Брумадиньо в январе 2019 года, когда после обрушения хвостохранилища на железнорудной шахте погибло более 200 человек и 102 считаются пропавшими без вести. При таком сценарии взаимосвязанная работа с использованием IoT, позволяющая отслеживать всех работников, может значительно ускорить поисково-спасательные операции и сократить число погибших.

— Насколько сложно сегодня внедрять технологии IoT с учетом сложной ситуации, разрыва связей? Что предлагают в этой области отечественные производители машин и оборудования для угольной промышленности, в частности ваша компания?

— В нашей компании мы понимаем важность внедрения IoT в угольной промышленности и поэтому мы работаем над разработкой устройств и датчиков, обеспечивающих надежную связь и сбор данных даже в условиях недоступности сети.

Мы разработали специализированное программное обеспечение, позволяющее эффективно управлять и анализировать данные при поддержке ведущих инженеров наших партнерских компаний. Мы понимаем важность надежности и безопасности данных и для этого предлагаем современные методы шифрования и защиты информации.

Кроме того, наши машины и оборудование имеют возможность интеграции с системами IoT, что позволяет угольным предприятиям максимально использовать потенциал сбора и анализа данных для оптимизации производства и повышения эффективности.