Velká data v dole: jak ruský průmysl investuje do digitálních technologií

Podle studie Vysoké školy ekonomické v roce 2019 digitální aktivita ruských podniků

znatelně vzrostl: více než 25 % vedoucích pracovníků uvedlo nárůst poptávky po technologiích ve výrobě a počet společností aktivně investujících do digitalizace se téměř zdvojnásobil (z 8 na 14 %).

Mezi nástroje takzvaného Průmyslu 4.0 průmyslové společnosti nejčastěji investují do automatizace procesů, internetu věcí, umělé inteligence a velkých dat, cloudových technologií a technologií radiofrekvenční identifikace (RFID) a především do robotizace výroby.

Auta místo lidí

Přenos výrobních procesů na roboty -rozsáhlá oblast, která spojuje mnoho oblastí činnosti, které umožňují optimalizovat rutinní operace, zvyšovat jejich rychlost a přesnost, čímž zvyšují produkci při současném snižování provozních nákladů a ochraně práce specialistů. Vyvrcholením procesu robotizace by měla být zcela opuštěná výroba - doly a studny, kde veškerou práci provádějí stroje a ovládají je vzdálení specialisté.

Několik takových projektů již v Rusku jeve fázi vývoje - zejména důl Skalisty Gluboky společnosti Norilsk Nickel. Aby však mohl podnik fungovat bez lidí, musí do něj být ve fázi stvoření začleněny principy autonomní činnosti. Pokus o přepracování stávajících závodů pro tento model je nákladná a nepraktická událost, proto většina společností v současné době používá ve výrobě pouze jednotlivé prvky automatizace. Například řada ropných společností - jako Gazpromneft, Rosneft a LUKOIL - pracuje na vytváření inteligentních vrtů, jejichž princip je z velké části založen na technologiích internetu věcí (IoT). V takových studnách je zařízení vybaveno senzory, které přenášejí data o všech procesech do společného systému, který zpracovává přijaté informace a na jejich základě provádí určitá rozhodnutí.

Podobný model je základem systému poradcův koncentračním závodě Norilsk Nickel Kola MMC: na základě analýzy obrovského množství dat o provozu zařízení a parametrech surovin vydává doporučení pro optimalizaci procesů. Poprvé po zavedení systému každé takové doporučení prostudují odborníci, a pokud zaměstnanec potvrdí navrhovanou radu, program si tuto volbu zapamatuje. Systém se tak neustále učí a postupně začíná přijímat nezávislá rozhodnutí.

Přeprava joystickem

Samostatným směrem je bezpilotní dopravaprůmysl, který zahrnuje širokou škálu zařízení: samohybné vrtné soupravy, bezpilotní sklápěče, důlní elektrická lokomotivní doprava, létající bezpilotní vzdušná vozidla (drony). Použití takové dopravy nejen zlepšuje bezpečnost personálu, ale také zvyšuje produktivitu. Přesunutím řidiče důlního sklápěče z kabiny náklaďáku do dispečinku tak firma ušetří na směnách a tím pádem přepraví více surovin za stejnou dobu.

Pokud jde o drony, jejich schopnosti jsou neocenitelnédiagnostika elektrických vedení, ropovodů a ropovodů a průmyslových zařízení obecně, kde je obtížný přístup pro lidi a zařízení. Bezpilotní systémy se používají pro geologický průzkum, přepravu malých nákladů, opravy poškození elektrického vedení a řešení mnoha dalších problémů. Například společnost Gazpromneft, která ovládá 60% svých potrubí pomocí dronů, již vyvinula více než 70 scénářů jejich použití. Podle odhadů korporace jsou drony 2,5 až 3krát levnější než operační vrtulníky.

Další netriviální oblast použití pro dronyspojené s monitorováním důlních děl. V dolech je mnoho nepřístupných a nebezpečných oblastí, které je třeba před odesláním lidí pečlivě prostudovat. Pro tyto účely společnost Norilsk Nickel vyvinula model bezpilotního letounu, který může operovat hluboko pod zemí, bez osvětlení, GPS a jakékoli komunikace.

Jednotlivá průmyslová odvětví vyžadují vlastní,konkrétních bezpilotních vozidel. V zemědělském průmyslu se tedy jedná především o kombajny vybavené videokamerami, autopilotem a systémem umělé inteligence, který upravuje celý proces: od tempa práce až po úhel, ve kterém jsou nože kombajnu umístěny – konkrétně taková zařízení je vyvíjen ruskou společností Cognitive Technologies. V dolech se mohou stát nepostradatelnými geodetické roboty – samohybná zařízení, která mohou provádět 3D průzkumy pod zemí. První příklad autonomního geodeta byl vyvinut v rámci „Digitální laboratoře“ – divize R&D společnosti Norilsk Nickel: takový robot je řízen na dálku pomocí mobilního telefonu, na kterém je nainstalován speciální software, a „obrázek“ samotný je přenášen do dispečerových VR brýlí v reálném čase. Tento vynález umožňuje bez ohrožení specialistů studovat nové dutiny, včetně těch těžko dostupných, a navíc odhalovat pracovní vady a rychle je opravovat.

Virtuální podniky

Z 10 nedávno schválených digitálních standardůIndustry Five se věnuje digitálním dvojčatům – virtuálním prototypům reálných objektů nebo procesů, které simulují jejich fungování sběrem dat ze senzorů. Taková dvojčata pomáhají optimalizovat provoz zařízení, identifikovat závady a provádět úpravy a zároveň zmírňovat rizika, která jsou nevyhnutelná při experimentech v reálné výrobě.

Simulace různých scénářů uvnitřvirtuální prototyp umožňuje zvolit nejúčinnější taktiku a vyhnout se neúspěšným. Ilustrativní případ se stal v jednom z evropských podniků Schneider Electric, kde prediktivní analytický systém předpovídal selhání provozu velkého kompresoru téměř měsíc předtím, než k němu mělo dojít – bez této prognózy by společnost mohla přijít o několik milionů dolarů. Není divu, že tuto technologii nyní aktivně přijímá mnoho průmyslových odvětví a do roku 2023 by podle odborníků měla velikost trhu digitálního dvojčete dosáhnout 16 miliard dolarů.

V Rusku pracuje na technologii digitálního dvojčetePůsobí společnosti z nejrůznějších průmyslových odvětví: kromě již zmíněné Schneider Electric do ní aktivně investují Gazpromněft, SIBUR a Norilsk Nickel. Takže v loňském roce Norilsk Nickel vyvinul jediný simulační systém v zemi, který vám umožňuje vytvářet digitální modely pro všechny doly společnosti. Umožňuje otestovat všechna organizační a technická řešení a výrobní plány na simulátoru pro kontrolu jejich účinnosti před implementací do výroby. Další etapou bude podle plánů společnosti vytvoření plnohodnotného digitálního dvojčete, které bude kompletně simulovat výrobu včetně provozních a ekonomických souvislostí.

Roboti a personál

Zavádění digitálních technologií není jenzvyšuje efektivitu výroby, ale také zvyšuje její bezpečnost, protože robotizace procesů umožňuje „odstranit“ specialisty z nebezpečných oblastí. Na druhou stranu jakákoli automatizace tradičně vyvolává obavy spojené se zvyšováním nezaměstnanosti: podle předpovědí futurologů v příštích letech stroje zničí řadu profesí a vytlačují „živé“ zaměstnance z jejich zaměstnání.

Zatím však takové vyhlídky očekávejtepředčasné: podle odborníků i vytvoření zcela bezpilotního dolu povede ke snížení počtu zaměstnanců pouze o 35 %, ale objem požadovaných kompetencí u zbývajících zaměstnanců se změní o 80 %. Automatizace není primárně o snižování pracovní síly, ale o její rekvalifikaci: například bezpilotní doprava promění řidiče kamionu v operátora, který zařízení ovládá na dálku pomocí joysticku v rukou. Ano, rozšíření digitální technologie snižuje potřebu lidí odpovědných za rutinní operace, ale zvyšuje se potřeba těch, kteří jsou schopni interagovat s autonomním zařízením a konfigurovat jeho provozní algoritmy.

Proto v průmyslovém prostředí roste poptávkapro odborníky s digitálními kompetencemi, což povzbuzuje společnosti, aby investovaly do podnikového školení. V roce 2019 tak podniková univerzita Gazpromneft zahájila program We in the Future, v rámci kterého mohou zaměstnanci zdokonalovat své digitální dovednosti. A během pandemie vyvinul Norilsk Nickel pro své specialisty rozsáhlý projekt Digital Norilsk Nickel, který jim umožňuje absolvovat online kurzy digitální gramotnosti a informační bezpečnosti, studovat technologie umělé inteligence a seznámit se s principy velkých dat, blockchainu a internet věcí.

Viz také:

Lidstvo zítra vyčerpá přípustné zdroje Země. Co to znamená?

Astronomové vidí, jak černá díra emituje blikající paprsky gama

V naší galaxii může být více nečestných planet než hvězd