Big data i en gruve: hvordan den russiske industrien investerer i digital

По данным исследования Высшей школы экономики, в 2019 году цифровая активность российских предприятий

økt merkbart: mer enn 25 % av lederne rapporterte om en økning i etterspørselen etter teknologi i produksjonen, og antallet selskaper som aktivt investerer i digitalisering ble nesten doblet (fra 8 til 14 %).

Blant verktøyene til den såkalte Industry 4.0 industribedrifter investerer oftest i prosessautomatisering, tingenes internett, kunstig intelligens og big data, skyteknologier og teknologier for radiofrekvensidentifikasjon (RFID), og spesielt i produksjonsrobotisering.

Biler i stedet for mennesker

Overføring av produksjonsprosesser til roboter -et stort område som kombinerer mange aktivitetsområder som lar deg optimalisere rutinemessige operasjoner, øke hastigheten og nøyaktigheten, og dermed øke produksjonen, samtidig redusere driftskostnadene og beskytte spesialistenes arbeid. Kulminasjonen av robotiseringsprosessen bør være en helt øde produksjon - gruver og brønner, der alt arbeid utføres av maskiner, og eksterne spesialister overvåker dem.

Flere slike prosjekter er allerede i Russlandpå utviklingsstadiet - spesielt Skalisty Gluboky-gruven til Norilsk Nickel-selskapet. Men for at en bedrift skal fungere uten mennesker, må prinsippene for autonom aktivitet innlemmes i den på skapelsesstadiet. Å prøve å gjenbruke eksisterende anlegg for denne modellen er en kostbar og upraktisk hendelse, så de fleste selskaper bruker for tiden bare individuelle automatiseringselementer i produksjonen. For eksempel jobber en rekke oljeselskaper - som Gazpromneft, Rosneft og LUKOIL - med å lage smarte brønner, hvis prinsipp i stor grad er basert på Internet of Things (IoT) teknologier. I slike brønner er utstyr utstyrt med sensorer som overfører data om alle prosesser til et felles system, som behandler den mottatte informasjonen og på grunnlag tar bestemte beslutninger.

En lignende modell ligger til grunn for rådgiversystemetved konsentrasjonsanlegget til Norilsk Nickel, Kola MMC: basert på analysen av en enorm mengde data om drift av utstyr og parametere for råvarer, gir den anbefalinger for prosessoptimalisering. Første gang etter implementeringen av systemet studeres hver slik anbefaling av spesialister, og hvis den ansatte bekrefter det foreslåtte rådet, husker programmet dette valget. Dermed lærer systemet seg kontinuerlig og begynner over tid å ta uavhengige beslutninger.

Styrespaketransport

Ubemannet transport er en egen retning iindustri, som dekker et bredt spekter av utstyr: selvgående borerigger, ubemannede dumper, elektrisk lokomotivtransport i gruven, flygende ubemannede luftfartøyer (droner). Bruk av slik transport forbedrer ikke bare personellsikkerheten, men øker også produktiviteten. Ved å flytte sjåføren av en gruvedumper fra lastebilens førerhus til kontrollrommet, sparer selskapet på skiftbytte og transporterer følgelig mer råvarer i samme tidsperiode.

Når det gjelder droner, er deres evner uvurderlige fordiagnostikk av kraftledninger, rørledninger og oljerørledninger og industrianlegg generelt, der tilgang for mennesker og utstyr er vanskelig. Ubemannede systemer brukes til geologisk leting, transport av små laster, reparasjon av skader på kraftledninger og for å løse mange andre problemer. For eksempel har Gazpromneft, hvis 60% av rørledninger kontrolleres av droner, allerede utviklet mer enn 70 scenarier for deres bruk. I følge selskapet er droner 2,5-3 ganger billigere enn å betjene helikoptre.

Et annet ikke-trivielt bruksområde for dronerknyttet til overvåking av gruvedriften. Det er mange utilgjengelige og farlige områder i gruvene som må studeres nøye før man sender folk dit. For disse formålene har Norilsk Nickel utviklet en modell av et ubemannet luftfartøy som kan operere dypt under jorden, i mangel av belysning, GPS og eventuell kommunikasjon.

Individuelle industrisektorer krever sine egne,spesifikke ubemannede kjøretøy. Så i landbruksindustrien er disse først og fremst skurtreskere utstyrt med videokameraer, en autopilot og et kunstig intelligenssystem som justerer hele prosessen: fra arbeidstempoet til vinkelen som hogstbladene er plassert i - spesielt slikt utstyr utvikles av det russiske selskapet Cognitive Technologies. I gruver kan undersøkelsesroboter bli uunnværlige – selvgående enheter som kan utføre 3D-undersøkelser under jorden. Det første eksemplet på en autonom landmåler ble utviklet innenfor rammen av "Digital Laboratory" - FoU-avdelingen til Norilsk Nickel: en slik robot styres eksternt ved hjelp av en mobiltelefon som spesialprogramvare er installert på, og "bildet" i seg selv overføres til avsenderens VR-briller i sanntid. Denne oppfinnelsen gjør det mulig å studere nye hulrom, inkludert vanskelig tilgjengelige, uten å sette spesialister i fare, og i tillegg å oppdage funksjonsfeil og raskt korrigere dem.

Virtuelle virksomheter

Av de 10 nylig godkjente digitale standardeneIndustry Five er dedikert til digitale tvillinger - virtuelle prototyper av virkelige objekter eller prosesser som simulerer deres operasjon ved å samle inn data fra sensorer. Slike tvillinger bidrar til å optimalisere utstyrsdriften, identifisere feil og gjøre justeringer, samtidig som de reduserer risikoen som er uunngåelig under eksperimenter i reell produksjon.

Simulering av ulike scenarier innenforEn virtuell prototype lar deg velge den mest effektive taktikken og unngå mislykkede. En illustrerende sak skjedde ved et av de europeiske foretakene til Schneider Electric, der et prediktivt analysesystem spådde en feil i driften av en stor kompressor nesten en måned før det skulle skje - uten denne prognosen kunne selskapet ha tapt flere millioner dollar. Det er ikke overraskende at denne teknologien nå blir aktivt tatt i bruk av mange bransjer, og innen 2023 skal størrelsen på det digitale tvillingmarkedet nå 16 milliarder dollar, ifølge eksperter.

I Russland, jobber med digital tvillingteknologiSelskaper fra en rekke industrielle sektorer opererer: i tillegg til allerede nevnte Schneider Electric, investerer Gazpromneft, SIBUR og Norilsk Nickel aktivt i det. Så i fjor utviklet Norilsk Nickel det eneste simuleringssystemet i landet som lar deg lage digitale modeller for alle selskapets gruver. Det gjør det mulig å teste alle organisatoriske og tekniske løsninger og produksjonsplaner i simulatoren for å sjekke effektiviteten før implementering i produksjon. Den neste fasen, i henhold til selskapets planer, vil være etableringen av en fullverdig digital tvilling som fullstendig vil simulere produksjon, inkludert den operasjonelle og økonomiske konteksten.

Roboter og personell

Innføringen av digital teknologi er ikke bareøker effektiviteten i produksjonen, men øker også sikkerheten, siden robotisering av prosesser lar deg "fjerne" spesialister fra farlige områder. På den annen side reiser enhver automatisering tradisjonelt frykt forbundet med en økning i arbeidsledigheten: ifølge prognosene fra futurologer vil maskiner i de kommende årene ødelegge en rekke yrker, og flytte "levende" ansatte fra jobbene sine.

Men for nå, forvent slike utsikterfor tidlig: ifølge eksperter vil selv opprettelsen av en helt ubemannet gruve føre til en bemanningsreduksjon på bare 35%, men volumet av nødvendig kompetanse for de gjenværende ansatte vil endre seg med 80%. Automatisering handler for det første ikke om å redusere arbeidsstyrken, men om å omskolere den: For eksempel gjør ubemannet transport en lastebilsjåfør til en operatør som fjernstyrer utstyret med en joystick i hendene. Ja, utvidelsen av digital teknologi reduserer behovet for personer som er ansvarlige for rutineoperasjoner, men behovet for de som er i stand til å samhandle med autonomt utstyr og konfigurere driftsalgoritmene øker.

Følgelig vokser etterspørselen i industrimiljøetfor fagpersoner med digital kompetanse, som oppfordrer selskaper til å investere i bedriftens opplæring. For eksempel lanserte Gazpromneft bedriftsuniversitet i 2019 programmet We in the Future, der ansatte kan forbedre sine digitale ferdigheter. Og under pandemien utviklet Norilsk Nickel et storstilt Digital Norilsk Nickel-prosjekt for sine spesialister, som gjør det mulig for dem å ta online kurs om digital kompetanse og informasjonssikkerhet, studere kunstig intelligensteknologi og bli kjent med prinsippene for big data, blockchain og Internett av ting.

Se også:

Menneskeheten vil uttømme de tillatte ressursene på Jorden i morgen. Hva betyr det?

Astronomer ser hvordan et svart hull avgir flimrende gammastråler

Det kan være flere useriøse planeter enn stjerner i galaksen vår