Big data en una mina: como la industria rusa está invirtiendo en digital

Según un estudio de la Escuela Superior de Economía, en 2019 la actividad digital de las empresas rusas

aumentó notablemente: más del 25% de los ejecutivos informaron de un aumento en la demanda de tecnología en la producción, y el número de empresas que invierten activamente en digitalización casi se duplicó (del 8 al 14%).

Entre las herramientas de la llamada Industria 4.0 las empresas industriales invierten con mayor frecuencia en automatización de procesos, Internet de las cosas, inteligencia artificial y big data, tecnologías en la nube y tecnologías de identificación por radiofrecuencia (RFID), y especialmente en robotización de la producción.

Autos en lugar de personas

Transferencia de procesos productivos a robots -un área de gran envergadura que une múltiples áreas de actividad que permiten optimizar las operaciones de rutina, aumentar su velocidad y precisión, aumentando así la producción, a la vez que reducen los costos operativos y protegen el trabajo de los especialistas. La culminación del proceso de robotización debería ser una producción completamente desierta: minas y pozos, donde todo el trabajo es realizado por máquinas y especialistas remotos los monitorean.

Varios de estos proyectos ya están en Rusia.en la etapa de desarrollo, en particular, la mina Skalisty Gluboky de la empresa Norilsk Nickel. Pero para que una empresa funcione sin personas, los principios de la actividad autónoma deben incorporarse a ella incluso en la etapa de creación. Tratar de reutilizar las fábricas existentes para este modelo es un evento costoso y poco práctico, por lo que la mayoría de las empresas actualmente usan solo elementos de automatización individuales en la producción. Por ejemplo, varias compañías petroleras, como Gazpromneft, Rosneft y LUKOIL, están trabajando en la creación de pozos inteligentes, cuyo principio se basa principalmente en tecnologías de Internet de las cosas (IoT). En tales pozos, el equipo está equipado con sensores que transmiten datos sobre todos los procesos a un sistema común, que procesa la información recibida y, en base a ella, toma ciertas decisiones.

Un modelo similar subyace al sistema de asesores.en la planta de concentración de Norilsk Nickel, Kola MMC: a partir del análisis de una gran cantidad de datos sobre el funcionamiento de equipos y parámetros de materias primas, emite recomendaciones para la optimización de procesos. La primera vez después de la implementación del sistema, cada una de estas recomendaciones es estudiada por especialistas, y si el empleado confirma el consejo propuesto, el programa recuerda esta elección. Por lo tanto, el sistema se aprende constantemente a sí mismo y con el tiempo comienza a tomar decisiones independientes.

Transporte de joystick

El transporte no tripulado es una dirección separada enindustria, que cubre una amplia variedad de equipos: plataformas de perforación autopropulsadas, camiones volquete no tripulados, transporte de locomotoras eléctricas en minas, vehículos aéreos no tripulados (drones) voladores. El uso de este tipo de transporte no solo mejora la seguridad del personal, sino que también aumenta la productividad. Así, al trasladar al conductor de un camión volquete minero desde la cabina del camión a la sala de control, la empresa ahorra en cambios de turno y, en consecuencia, transporta más materias primas en el mismo período de tiempo.

Cuando se trata de drones, sus capacidades son invaluables paradiagnósticos de líneas eléctricas, oleoductos y oleoductos e instalaciones industriales en general, donde el acceso de personas y equipos es difícil. Los sistemas no tripulados se utilizan para la exploración geológica, el transporte de pequeñas cargas, la reparación de daños en las líneas eléctricas y la resolución de muchos otros problemas. Por ejemplo, Gazpromneft, cuyo 60% de las tuberías están controladas por drones, ya ha desarrollado más de 70 escenarios para su uso. Según las estimaciones de la corporación, los drones son entre 2,5 y 3 veces más baratos que los helicópteros operativos.

Otro campo de aplicación no trivial para los dronesasociados con el seguimiento de las explotaciones mineras. Hay muchas zonas inaccesibles y peligrosas en las minas que deben estudiarse cuidadosamente antes de enviar gente allí. Para estos fines, Norilsk Nickel ha desarrollado un modelo de vehículo aéreo no tripulado que puede operar a gran profundidad, sin iluminación, GPS ni comunicaciones.

Los sectores industriales individuales necesitan sus propios,vehículos no tripulados específicos. Así, en la industria agrícola, se trata principalmente de cosechadoras equipadas con cámaras de video, un piloto automático y un sistema de inteligencia artificial que ajusta todo el proceso: desde el ritmo de trabajo hasta el ángulo en el que se ubican las cuchillas de la cosechadora; en particular, este tipo de equipos. está siendo desarrollado por la empresa rusa Cognitive Technologies. En las minas, los robots topográficos pueden llegar a ser indispensables: dispositivos autopropulsados ​​que pueden realizar estudios 3D bajo tierra. El primer ejemplo de un topógrafo autónomo se desarrolló en el "Laboratorio Digital", la división de I+D de Norilsk Nickel: un robot de este tipo se controla de forma remota mediante un teléfono móvil en el que está instalado un software especial y se transmite la "imagen" misma. a las gafas VR del despachador en tiempo real. Esta invención permite estudiar nuevas cavidades, incluidas las de difícil acceso, sin poner en riesgo a los especialistas y, además, detectar defectos de funcionamiento y corregirlos rápidamente.

Empresas virtuales

De los 10 estándares digitales aprobados recientementeIndustry Five está dedicada a los gemelos digitales: prototipos virtuales de objetos o procesos reales que simulan su funcionamiento mediante la recopilación de datos de sensores. Estos gemelos ayudan a optimizar el funcionamiento de los equipos, identificar fallos y realizar ajustes, al tiempo que mitigan los riesgos inevitables durante los experimentos en producción real.

Simulación de varios escenarios dentroEl prototipo virtual le permite elegir las tácticas más efectivas y evitar las que no tienen éxito. Un caso ilustrativo ocurrió en una de las empresas europeas de Schneider Electric, donde un sistema de análisis predictivo predijo una falla en el funcionamiento de un compresor grande casi un mes antes de lo que se suponía que sucedería; sin este pronóstico, la corporación podría haber perdido varios millones. dólares. No es de extrañar que esta tecnología esté siendo adoptada activamente por muchas industrias y que para 2023, según las previsiones de los expertos, el tamaño del mercado de gemelos digitales debería alcanzar los 16.000 millones de dólares.

En Rusia, trabajando en tecnología de gemelos digitalesOperan empresas de los más diversos sectores industriales: además de la ya mencionada Schneider Electric, también invierten activamente en ella Gazpromneft, SIBUR y Norilsk Nickel. Así, el año pasado Norilsk Nickel desarrolló el único sistema de simulación del país que permite crear modelos digitales para todas las minas de la empresa. Permite probar todas las soluciones organizativas y técnicas y los planes de producción en el simulador para comprobar su eficacia antes de su implementación en producción. La siguiente etapa, según los planes de la empresa, será la creación de un gemelo digital completo que simulará completamente la producción, incluido el contexto operativo y económico.

Robots y personal

La introducción de tecnologías digitales no es soloaumenta la eficiencia de la producción, pero también aumenta su seguridad, ya que la robotización de procesos le permite "sacar" especialistas de áreas peligrosas. Por otro lado, cualquier automatización genera tradicionalmente preocupaciones asociadas con un aumento del desempleo: según las previsiones de los futurólogos, en los próximos años, las máquinas destruirán una serie de profesiones, desplazando a los empleados "vivos" de sus puestos de trabajo.

Sin embargo, por ahora, espere tales perspectivas.Prematuro: según los expertos, incluso la creación de una mina completamente autónoma conducirá a una reducción de personal de sólo el 35%, pero el volumen de competencias requeridas para los empleados restantes cambiará en un 80%. La automatización no consiste principalmente en reducir la fuerza laboral, sino en recapacitarla: por ejemplo, el transporte no tripulado convierte a un camionero en un operador que controla el equipo de forma remota con un joystick en sus manos. Sí, la expansión de la tecnología digital reduce la necesidad de personas responsables de las operaciones rutinarias, pero aumenta la necesidad de quienes sean capaces de interactuar con equipos autónomos y configurar sus algoritmos operativos.

En consecuencia, en el entorno industrial, la demanda está creciendopara profesionales con competencias digitales, lo que incentiva a las empresas a invertir en formación corporativa. Por ejemplo, en 2019, la universidad corporativa Gazpromneft lanzó el programa We in the Future, dentro del cual los empleados pueden mejorar sus habilidades digitales. Y durante la pandemia, Norilsk Nickel desarrolló un proyecto Digital Norilsk Nickel a gran escala para sus especialistas, que les permite tomar cursos en línea sobre alfabetización digital y seguridad de la información, estudiar tecnologías de inteligencia artificial y familiarizarse con los principios del big data, blockchain. e Internet de las cosas.

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