Big data dans une mine: comment l'industrie russe investit dans le numérique

Selon une étude de l'École supérieure d'économie, en 2019, l'activité numérique des entreprises russes

a sensiblement augmenté : plus de 25 % des cadres ont signalé une augmentation de la demande de technologie dans la production, et le nombre d'entreprises investissant activement dans la numérisation a presque doublé (de 8 à 14 %).

Parmi les outils de ce qu'on appelle l'Industrie 4.0 les entreprises industrielles investissent le plus souvent dans l’automatisation des processus, l’Internet des objets, l’intelligence artificielle et le big data, les technologies cloud et les technologies d’identification par radiofréquence (RFID), et notamment dans la robotisation de la production.

Des voitures au lieu de personnes

Transfert des processus de production vers les robots -une zone à grande échelle qui réunit de nombreux domaines d'activité qui vous permettent d'optimiser les opérations de routine, d'augmenter leur vitesse et leur précision, augmentant ainsi la production, tout en réduisant les coûts d'exploitation et en protégeant le travail des spécialistes. Le point culminant du processus de robotisation devrait être une production complètement déserte - des mines et des puits, où tout le travail est effectué par des machines, et des spécialistes à distance les contrôlent.

Plusieurs projets de ce type sont déjà en Russieau stade du développement - en particulier, la mine Skalisty Gluboky de la société Norilsk Nickel. Mais pour qu'une entreprise fonctionne sans personnes, les principes de l'activité autonome doivent y être incorporés au stade de la création. Essayer de repenser les installations existantes pour ce modèle est un événement coûteux et peu pratique, c'est pourquoi la plupart des entreprises n'utilisent actuellement que des éléments d'automatisation individuels dans la production. Par exemple, un certain nombre de sociétés pétrolières - telles que Gazpromneft, Rosneft et LUKOIL - travaillent à la création de puits intelligents, dont le principe est largement basé sur les technologies de l'Internet des objets (IoT). Dans de tels puits, l'équipement est équipé de capteurs qui transmettent des données sur tous les processus à un système commun qui traite les informations reçues et prend certaines décisions en fonction de celles-ci.

Un modèle similaire sous-tend le système de conseillerà l'usine de concentration de Norilsk Nickel, Kola MMC: sur la base de l'analyse d'une énorme quantité de données sur le fonctionnement des équipements et les paramètres des matières premières, il émet des recommandations pour l'optimisation des processus. Lors de la première fois après la mise en œuvre du système, chacune de ces recommandations est étudiée par des spécialistes, et si l'employé confirme l'avis proposé, le programme se souvient de ce choix. Ainsi, le système apprend constamment lui-même et au fil du temps commence à prendre des décisions indépendantes.

Transport par joystick

Le transport sans pilote est une direction distincte dansindustrie, qui couvre une grande variété d'équipements : plates-formes de forage automotrices, camions-bennes sans pilote, transports par locomotives électriques dans les mines, véhicules aériens sans pilote volants (drones). L'utilisation de tels transports améliore non seulement la sécurité du personnel, mais augmente également la productivité. Ainsi, en déplaçant le conducteur d'un camion-benne minier de la cabine du camion à la salle de contrôle, l'entreprise économise sur les changements d'équipe et, par conséquent, transporte plus de matières premières dans le même laps de temps.

Lorsqu'il s'agit de drones, leurs capacités sont inestimables pourle diagnostic des lignes électriques, des pipelines et des oléoducs et des installations industrielles en général, où l'accès des humains et des équipements est difficile. Les systèmes sans pilote sont utilisés pour l'exploration géologique, le transport de petites charges, la réparation des dommages aux lignes électriques et la résolution de nombreux autres problèmes. Par exemple, Gazpromneft, qui contrôle 60% de ses pipelines à l'aide de drones, a déjà développé plus de 70 scénarios d'utilisation. Selon les estimations de la société, les drones sont 2,5 à 3 fois moins chers que les hélicoptères d'exploitation.

Un autre domaine d'application non trivial pour les dronesassociés à la surveillance des chantiers miniers. Il existe de nombreuses zones inaccessibles et dangereuses dans les mines qui doivent être soigneusement étudiées avant d'y envoyer des personnes. À ces fins, Norilsk Nickel a développé un modèle de véhicule aérien sans pilote capable d'opérer en profondeur sous terre, en l'absence d'éclairage, de GPS et de toute communication.

Les secteurs industriels individuels ont besoin de leurs propresvéhicules sans pilote spécifiques. Ainsi, dans l'industrie agricole, il s'agit principalement de moissonneuses-batteuses équipées de caméras vidéo, d'un pilote automatique et d'un système d'intelligence artificielle qui ajuste l'ensemble du processus : du rythme de travail à l'angle sous lequel se situent les lames de la moissonneuse - en particulier, de tels équipements est développé par la société russe Cognitive Technologies. Dans les mines, les robots d'arpentage peuvent devenir indispensables : des appareils automoteurs capables d'effectuer des levés 3D sous terre. Le premier exemple de géomètre autonome a été développé dans le cadre du « Laboratoire numérique » - la division R&D de Norilsk Nickel : un tel robot est contrôlé à distance à l'aide d'un téléphone portable sur lequel un logiciel spécial est installé, et l'« image » lui-même est transmis en temps réel aux lunettes VR du répartiteur. Cette invention permet d'étudier de nouvelles cavités, y compris difficiles d'accès, sans mettre en danger les spécialistes, et, en outre, de détecter les défauts de fonctionnement et de les corriger rapidement.

Entreprises virtuelles

Sur les 10 normes numériques récemment approuvéesIndustry Five est dédié aux jumeaux numériques – des prototypes virtuels d'objets ou de processus réels qui simulent leur fonctionnement en collectant des données provenant de capteurs. De tels jumeaux permettent d'optimiser le fonctionnement des équipements, d'identifier les défauts et d'effectuer des ajustements, tout en atténuant les risques inévitables lors des expériences en production réelle.

Simulation de divers scénarios au seinle prototype virtuel vous permet de choisir les tactiques les plus efficaces et d'éviter celles qui échouent. Un cas illustratif s'est produit dans l'une des entreprises européennes de Schneider Electric, où un système d'analyse prédictive a prédit une panne dans le fonctionnement d'un gros compresseur près d'un mois avant qu'elle ne se produise - sans cette prévision, l'entreprise aurait pu perdre plusieurs millions. dollars. Il n’est pas surprenant que cette technologie soit désormais activement adoptée par de nombreux secteurs et que d’ici 2023, selon les experts, la taille du marché des jumeaux numériques devrait atteindre 16 milliards de dollars.

En Russie, on travaille sur la technologie des jumeaux numériquesDes entreprises de secteurs industriels très divers opèrent : outre Schneider Electric déjà mentionné, Gazpromneft, SIBUR et Norilsk Nickel y investissent activement. Ainsi, l’année dernière, Norilsk Nickel a développé le seul système de simulation du pays permettant de créer des modèles numériques pour toutes les mines de l’entreprise. Il permet de tester toutes les solutions organisationnelles et techniques et les plans de production dans le simulateur pour vérifier leur efficacité avant leur mise en production. La prochaine étape, selon les plans de l’entreprise, sera la création d’un jumeau numérique à part entière qui simulera complètement la production, y compris le contexte opérationnel et économique.

Robots et personnel

L'introduction des technologies numériques n'est pas seulementaugmente l'efficacité de la production, mais augmente également sa sécurité, puisque la robotisation des processus permet de «retirer» les spécialistes des zones dangereuses. En revanche, toute automatisation soulève traditionnellement des inquiétudes liées à une augmentation du chômage: selon les futurologues, dans les années à venir, les machines vont détruire un certain nombre de professions, déplaçant les salariés «vivants» de leurs lieux de travail.

Cependant, pour l'instant, attendez-vous à de telles perspectivesprématuré : selon les experts, même la création d'une mine totalement sans pilote entraînera une réduction des effectifs de seulement 35 %, mais le volume de compétences requises pour les employés restants changera de 80 %. L'automatisation ne consiste pas principalement à réduire la main d'œuvre, mais à la recycler : par exemple, le transport sans pilote transforme un chauffeur de camion en un opérateur qui contrôle l'équipement à distance avec un joystick à la main. Certes, l’expansion de la technologie numérique réduit le besoin de personnes responsables des opérations de routine, mais le besoin de personnes capables d’interagir avec des équipements autonomes et de configurer ses algorithmes de fonctionnement augmente.

Ainsi, dans l'environnement industriel, la demande augmentepour les professionnels ayant des compétences numériques, ce qui incite les entreprises à investir dans la formation en entreprise. Par exemple, en 2019, l'université d'entreprise Gazpromneft a lancé le programme We in the Future, dans lequel les employés peuvent améliorer leurs compétences numériques. Et pendant la pandémie, Norilsk Nickel a développé un projet numérique à grande échelle Norilsk Nickel pour ses spécialistes, qui leur permet de suivre des cours en ligne sur l'alphabétisation numérique et la sécurité de l'information, d'étudier les technologies d'intelligence artificielle et de se familiariser avec les principes du big data, de la blockchain et de l'Internet des objets.

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