Big data i en gruva: hur den ryska industrin investerar i digital

Enligt en studie från Higher School of Economics, 2019 den digitala aktiviteten för ryska företag

ökade märkbart: mer än 25 % av cheferna rapporterade en ökning av efterfrågan på teknologi i produktionen, och antalet företag som aktivt investerar i digitalisering nästan fördubblades (från 8 till 14 %).

Bland verktygen i den så kallade Industry 4.0 industriföretag investerar oftast i processautomation, Internet of things, artificiell intelligens och big data, molnteknik och radiofrekvensidentifieringsteknik (RFID), och speciellt i produktionsrobotisering.

Bilar istället för människor

Överföring av produktionsprocesser till robotar -ett storskaligt område som förenar många aktivitetsområden som gör att du kan optimera rutinmässiga operationer, öka deras hastighet och noggrannhet och därmed öka produktionen, samtidigt som du minskar driftskostnaderna och skyddar specialisterna. Kulminationen med robotiseringsprocessen bör vara en helt öde produktion - gruvor och brunnar, där allt arbete utförs av maskiner, och fjärrspecialister kontrollerar dem.

Flera sådana projekt finns redan i Rysslandpå utvecklingsstadiet - i synnerhet Skalisty Gluboky-gruvan från Norilsk Nickel-företaget. Men för att ett företag ska fungera utan människor måste principerna för autonom aktivitet införlivas i det på skapelsestadiet. Att försöka utforma befintliga anläggningar för denna modell är en dyr och opraktisk händelse, därför använder de flesta företag för närvarande bara enskilda automatiseringselement i produktionen. Till exempel arbetar ett antal oljebolag - som Gazpromneft, Rosneft och LUKOIL - för att skapa smarta brunnar, vars princip till stor del bygger på Internet of Things (IoT) -teknologier. I sådana brunnar är utrustningen utrustad med sensorer som överför data om alla processer till ett gemensamt system, som bearbetar den mottagna informationen och fattar vissa beslut på grundval av detta.

En liknande modell ligger till grund för rådgivningssystemetvid koncentrationsanläggningen i Norilsk Nickel Kola MMC: baserat på analys av en enorm mängd data om driften av utrustning och parametrar för råvaror, ger den rekommendationer för optimering av processer. Vid första gången efter implementeringen av systemet studeras varje sådan rekommendation av specialister, och om den anställda bekräftar det föreslagna rådet, kommer programmet ihåg detta val. Således lär sig systemet ständigt sig själv och med tiden börjar fatta oberoende beslut.

Joystick transport

Obemannad transport är en separat riktning inindustri, som täcker ett brett utbud av utrustning: självgående borriggar, obemannade dumper, in-gruvan elektriska lokomotiv, flygande obemannade flygfarkoster (drönare). Användningen av sådana transporter förbättrar inte bara personalsäkerheten utan ökar också produktiviteten. Genom att flytta föraren av en gruvdumper från lastbilshytten till kontrollrummet, sparar företaget på skiftbyten och transporterar därmed mer råmaterial under samma tidsperiod.

När det gäller drönare är deras kapacitet ovärderliga fördiagnostik av kraftledningar, rörledningar och oljeledningar och industrianläggningar i allmänhet, där tillträde för människor och utrustning är svårt. Obemannade system används för geologisk undersökning, transport av små laster, reparation av skador på kraftledningar och för att lösa många andra problem. Till exempel har Gazpromneft, som kontrollerar 60% av sina rörledningar med drönare, redan utvecklat mer än 70 scenarier för deras användning. Enligt företagets uppskattningar är drönare 2,5-3 gånger billigare än helikoptrar som fungerar.

Ett annat icke-trivialt användningsområde för drönarei samband med övervakning av gruvdrift. Det finns många otillgängliga och farliga områden i gruvorna som måste studeras noggrant innan man skickar dit folk. För dessa ändamål har Norilsk Nickel utvecklat en modell av ett obemannat flygfarkost som kan trafikera djupt under jorden, i avsaknad av belysning, GPS och all kommunikation.

Enskilda industrisektorer kräver sina egna,specifika obemannade fordon. Så inom jordbruksindustrin är dessa i första hand skördetröskor utrustade med videokameror, en autopilot och ett artificiellt intelligenssystem som justerar hela processen: från arbetstakten till vinkeln som skördarbladen är placerade i - i synnerhet sådan utrustning utvecklas av det ryska företaget Cognitive Technologies. I gruvor kan lantmäterirobotar bli oumbärliga – självgående enheter som kan utföra 3D-undersökningar under jord. Det första exemplet på en autonom lantmätare utvecklades inom ramen för "Digital Laboratory" - FoU-avdelningen av Norilsk Nickel: en sådan robot fjärrstyrs med hjälp av en mobiltelefon på vilken speciell programvara är installerad, och "bilden" själv sänds till avsändarens VR-glasögon i realtid. Denna uppfinning gör det möjligt att studera nya hålrum, inklusive svåråtkomliga sådana, utan att utsätta specialister för risker, och dessutom att upptäcka funktionsfel och omedelbart korrigera dem.

Virtuella företag

Av de 10 nyligen godkända digitala standardernaIndustry Five är tillägnad digitala tvillingar - virtuella prototyper av verkliga objekt eller processer som simulerar deras funktion genom att samla in data från sensorer. Sådana tvillingar hjälper till att optimera utrustningens funktion, identifiera fel och göra justeringar, samtidigt som de minskar de risker som är oundvikliga under experiment i verklig produktion.

Simulering av olika scenarier inomvirtuell prototyp låter dig välja den mest effektiva taktiken och undvika misslyckade. Ett illustrativt fall inträffade vid ett av Schneider Electrics europeiska företag, där ett prediktivt analyssystem förutspådde ett fel i driften av en stor kompressor nästan en månad innan det skulle hända - utan denna prognos kunde företaget ha förlorat flera miljoner dollar. Det är inte förvånande att denna teknik nu aktivt antas av många industrier, och till 2023, enligt expertprognoser, bör storleken på den digitala tvillingmarknaden nå 16 miljarder dollar.

I Ryssland, arbetar med digital tvillingteknikFöretag från en mängd olika industrisektorer är verksamma: förutom de redan nämnda Schneider Electric investerar Gazpromneft, SIBUR och Norilsk Nickel aktivt i det. Så förra året utvecklade Norilsk Nickel det enda simuleringssystemet i landet som låter dig skapa digitala modeller för alla företagets gruvor. Det gör det möjligt att testa alla organisatoriska och tekniska lösningar och produktionsplaner i simulatorn för att kontrollera deras effektivitet innan implementering i produktionen. Nästa steg, enligt företagets planer, kommer att vara skapandet av en fullfjädrad digital tvilling som helt kommer att simulera produktion, inklusive det operativa och ekonomiska sammanhanget.

Roboter och personal

Införandet av digital teknik är inte baraökar produktionseffektiviteten, men ökar dess säkerhet, eftersom robotisering av processer gör det möjligt att "ta bort" specialister från farliga områden. Å andra sidan väcker varje automation traditionellt oro i samband med en ökning av arbetslösheten: enligt prognoserna från futurologer kommer maskiner under de kommande åren att förstöra ett antal yrken och förskjuta "levande" anställda från sina jobb.

Men för närvarande kan du förvänta dig sådana utsikterför tidigt: enligt experter kommer till och med skapandet av en helt obemannad gruva att leda till en personalminskning på endast 35 %, men volymen av erforderlig kompetens för de återstående anställda kommer att förändras med 80 %. Automation handlar inte i första hand om att minska personalstyrkan, utan om att omskola den: till exempel förvandlar obemannade transporter en lastbilschaufför till en operatör som fjärrstyr utrustningen med en joystick i händerna. Ja, utbyggnaden av digital teknik minskar behovet av personer som ansvarar för rutindrift, men behovet av dem som kan interagera med autonom utrustning och konfigurera dess driftsalgoritmer ökar.

Följaktligen växer efterfrågan inom den industriella miljönför professionella med digital kompetens, vilket uppmuntrar företag att investera i företagsutbildning. Till exempel lanserade Gazpromnefts företagsuniversitet 2019 We in the Future-programmet, inom vilket anställda kan förbättra sina digitala färdigheter. Och under pandemin utvecklade Norilsk Nickel ett storskaligt digitalt Norilsk Nickel-projekt för sina specialister, som gör det möjligt för dem att ta onlinekurser om digital kunskaper och informationssäkerhet, studera artificiell intelligens teknik och bekanta sig med principerna om big data, blockchain och tingenes internet.

Se även:

Mänskligheten kommer att uttömma jordens tillåtna resurser i morgon. Vad betyder det?

Astronomer ser hur ett svart hål avger flimrande gammastrålar

Det kan finnas fler falska planeter än stjärnor i vår galax