В компании завершается цикл, связанный с внедрением базовой автоматизации, и ведется активная работа над дальнейшим повышением эффективности бизнес-процессов с широким использованием продвинутой автоматизации и цифровых технологий.
Финансовый результат от внедрения проектов «Техпрорыва» оценивается в сотни миллионов рублей. О самых ярких проектах программы, а также о ее следующем этапе, в повестке которого подземная диспетчеризация, беспилотная горная техника и «безлюдное производство», «Эксперту» рассказал руководитель отдела управления программами промышленной автоматизации «Норникеля» Сергей Кумов.
— Сергей, в следующем году у вас завершается действующая четыре года программа «Технологический прорыв». Какие проекты программы вы считаете наиболее эффективными?
— Практически все они эффективны, но, сразу подчеркну, суть программы заключается в достижении целей и бизнес-выгод от совокупности взаимосвязанных проектов. То есть эффективность заложена не в отдельных проектах, а в их комплексной реализации. Проекты программы в основном взаимосвязаны, и результаты одного проекта являются базой или входными данными для реализации следующего. При этом проекты программы охватывают не только большинство процессов операционного блока компании, но и все производственные площадки.
Основные проекты программы — создание систем связи и позиционирования техники и персонала при проведении горных работ, планирование и диспетчеризация горных работ, моделирование и оптимизация процессов, проекты внедрения горно-геологических информационных систем, баланса металлов, управления промышленными активами, хранилища технологических данных, системы промышленной безопасности и охраны труда.
В целом у нас было около сорока ИТ-инициатив на первом этапе программы, осталось завершить только семь проектов, и мы сделаем это, как и планировали, в 2020 году.
Но программа «Технологический прорыв» — это не только автоматизация производства и цифровизация с помощью современных технологий. Это еще и политики, концепции, процессы. И такие проекты также были реализованы в рамках программы.
— Вы отмечаете, что уникальность вашего «Технологического прорыва» в его комплексности и масштабе. Это необходимость или амбиции?
— Это продуманный, взвешенный, и, я бы сказал, «взрослый» подход. Сначала, еще в середине 2014 года, мы проанализировали, насколько эффективна производственная деятельность компании, и определили ключевые показатели эффективности по каждому бизнес-процессу. Сформулировали, какой результат каждого бизнес-процесса является успешным, провели анализ и аудит всех решений в области промышленной автоматизации, собрали ожидания бизнеса и его потребности, оценили достижимость и зафиксировали бизнес-вехи на ближайшие пять лет. И под эти бизнес-вехи уже сформировали проекты, сгруппировав их в единую программу.
Многие крупные российские компании идут путем точечной модернизации. Но практика «быстрых, малых побед» имеет множество больших недостатков. Количество локальных систем в крупной компании может исчисляться десятками и даже сотнями, но, несмотря на такое обилие, бизнесу катастрофически не хватает полной, достоверной, актуальной на любой момент времени информации.
Поэтому мы изначально сформулировали основные принципы: должен быть взаимоувязанный по ключевым бизнес-вехам график реализации проектов, согласованный технический подход, единая система управления проектами, организация управления изменениями и коммуникациями между функциональными направлениями.
Нужен комплексный подход. В такой огромной компании, как «Норникель», с широким географическим разбросом (более десятка предприятий в трех регионах) и с ее сложными техническими переделами улучшения на отдельных участках если и будут давать эффект, то существенно меньший, чем при комплексном программном подходе. Вот так и появилась программа «Технологический прорыв», нацеленная на охват всех переделов — от добычи руды до поставок металла.
— Можно о проектах программы подробнее, начиная с наиболее масштабного?
— Начинали, безусловно, со строительства базовой инфраструктуры. К настоящему времени мы оснастили все подземные рудники системами позиционирования и связи. Под землей проложено более 300 километров оптоволоконной связи, смонтированы более 1000 точек доступа Wi-Fi, элементы позиционирования человека и технологического транспорта, элементы отслеживания рудопотоков. Каждый человек (а их более 6500 ежедневно), спускающийся в шахту, оснащен оборудованием, в котором установлена RFID-метка, позволяющая контролировать его перемещение внутри рудника. Такие же устройства регистрации установлены на движущемся оборудовании (более 500). На основных инфраструктурных объектах под землей организовано видеонаблюдение. В итоге сегодня диспетчер контролирует передвижение каждого сотрудника и имеет возможность связаться с ним по телефону. Работает система антинаезда, выдающая водителю предупреждение, что на пути следования машины находятся люди. Имеется полная информация о позиционировании людей и техники, а также о рудопотоках в шахтах. Создана мощная система передачи практически неограниченного объема информации с поверхности под землю и обратно.
Далее эта информация поступает в хранилище технологических данных, в котором также аккумулируется телеметрическая информация, собираемая с движущегося оборудования (ПДМ, ШАС и так далее), такая как число оборотов двигателя, расход топлива, моточасы и прочее. Единое хранилище технологических данных включает в себя более 60 тысяч параметров всех предприятий компании. Понятно, что собирается вся эта информация не просто так. Она используется в других системах «Техпрорыва» — «Диспетчеризация производства», «Баланс металлов». А также в системе управления техобслуживанием и ремонтами оборудования, реализованной в рамках другой масштабной программы — SAP ERP.
Все основные технологические процессы контролируются из единого диспетчерского центра, расположенного в производственном управлении Заполярного филиала «Норникеля».
Система диспетчеризации стала основой для информационной поддержки процессов управления производством. Поступающая в реальном времени информация с производственных цепочек позволяет эффективно рассчитывать, контролировать технологические и производственные показатели, включая оперативное получение и оценку выполнения плановых заданий, графиков производства в режиме реального времени.
На основе оперативно поступающих данных одновременно во всех производственных подразделений формируется товарный баланс металлов. Это позволяет вести детальный и фрагментарный учет металлосодержащей продукции на каждом производственном переделе, осуществляя точный и оперативный контроль за товарными потоками внутри компании и фактическим объемом производимой продукции.
Как видите, все вышеперечисленные проекты взаимосвязаны. Но и это еще не все. Ведь процессу добычи и переработки предшествует процесс планирования. Внедрение горно-геологических информационных систем (ГГИС) позволило создать единую горно-геологическую базу данных, 3D-модель находящегося под землей рудного тела, осуществлять проектирование горных выработок, получать маркшейдерскую информацию. В любой момент для оценки фактического положения дел в руднике можно вывести на экран его 3D-модель. Система позволяет разрабатывать и передавать на буровые установки, работающие в автоматическом режиме, электронные паспорта, что существенно улучшает параметры буровзрывного комплекса. А вторая часть ГГИС способна в короткие сроки разработать и проанализировать многовариантные схемы развития горных работ, чтобы определить максимально эффективный вариант. И на основании этого формировать планы горных работ.
— Возвращаясь к началу нашего разговора. Какие из этих проектов наиболее эффективны?
— Эффект от них надо рассматривать только в комплексе. Что мы и сделали при расчете финансово-экономической модели программы.
Реализованные проекты программы «Техпрорыва» уже позволили поднять процент сквозного извлечения металлов и обеспечили за период 2016–2019 годов рост качества товарной руды на 6,5 процента. Достигнута экономия в несколько миллиардов рублей.
Экономия достигается за счет повышения качества планирования или, иными словами, это миллионы тонн пустой руды, которые нам больше не придется извлекать, возить, плавить, утилизировать и так далее.
— Есть же еще и другие проекты, дающие эффект?
— Да, безусловно. Ценность программы «Техпрорыв» заключается в том, что она объединяет в себе совершенно разные проекты, направленные на повышение эффективности. Разные как по функциональному наполнению, по оргобъему и географии, так и по источникам эффективности. Проекты, о которых я говорил ранее, масштабные, в результате их реализации внедрены большие системы (по оборудованию, софту, количеству пользователей). И есть проекты другого рода. Например, внедрение системы имитационного моделирования (СИМ). Для этой системы не нужно было прокладывать километры кабелей или устанавливать сотни датчиков. СИМ — это своего рода цифровой двойник, программа-симулятор, в которой были созданы имитационные модели, включающие в себя 3D-геометрию рудников, всю инфраструктуру — дороги, ремзоны, пункты остановки, технику с учетом тактико-технических характеристик — скорости подъема, грузоподъемности, расхода топлива и прочие параметры. И опять же вспомним про комплексный подход. Огромный объем информации был загружен в СИМ из ГГИС.
В общей сложности эти модели содержат информацию по 5000 подземных выработок и их свойствам. Смоделировано более 500 единиц оборудования, включая ПДМ, шахтные автосамосвалы и самоходные буровые установки, электровозы и подъемную технику. В результате можно оперативно анализировать варианты плана горных работ и через непродолжительный промежуток времени понимать, выполним ли он и какие для этого необходимы ресурсы. Можно смотреть, как двигается техника, осуществляется бурение, погрузка и прочие процессы. Система показывает узкие места и области оптимизации. Например, в определенном месте машины пятьдесят процентов времени ждут друг друга в разъездах — значит, необходимо менять траекторию движения и схему разъездов. Раньше один вариант плана горных работ с трудом создавали за несколько месяцев и тут же начинали его выполнять, а теперь можно формировать десять вариантов в месяц, симулировать их выполнение, смотреть, что происходит, оптимизировать и получать наиболее подходящий вариант, пригодный к выполнению. По объему перерабатываемых данных и сложности анализа аналогов нашей СИМ в России и СНГ нет.
— И здесь уже виден прямой экономический эффект?
— Точно. Наглядно увидели, что можно отказаться от покупки дополнительно 12 единиц техники, каждая из которых стоит по миллиону долларов. Плюс к этому — снижение затрат на топливо, ремонты и многое другое.
Или еще пример. Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) в карьере «Медвежий ручей». Экономический эффект в размере нескольких миллиардов рублей — это сумма потенциальной экономии на оплате энергоресурсов и заключается в том, что энергоснабжающая организация выставляет абоненту суммы за поставляемые энергоресурсы по приборам учета, а в отсутствие узлов учета — суммы, рассчитанные по максимальным нагрузкам. Все как в быту, только масштабы совсем другие.
— У вас есть планы внедрения беспилотной техники в карьерах и рудниках, а впоследствии и создания системы безлюдного, то есть полностью автоматизированного рудника?
— Беспилотное управление — тема модная. Беспилотники в мире уже летают, плавают. И даже ездят. Конечно же, и мы рассматриваем эту тему. Но, опять же, у нас нет цели просто внедрить какую-то новую технологию. Пусть даже и модную, ту, которая «в тренде». Наша цель — повышение эффективности.
И если тесты показывают, что пока производительность беспилотной системы существенно ниже производительности при ручном управлении самосвалами, а стоимость такого самосвала с учетом навесного оборудования процентов на десять больше обычного самосвала, то надо ли их менять сейчас? Наверное нет. Надо ли дальше заниматься проработкой темы? Безусловно да. Потому что технологии развиваются. И когда-то производительность автоматизированного управления превысит производительность ручного. Что мы и делаем.
Безлюдный рудник — идея еще более амбициозная и красивая. Особенно рудник на глубине порядка двух километров. Потому что здесь уже вопрос не только эффективности, но и безопасности людей. Но нужно понимать, что для принятия решения о создании такого рудника понадобится серьезный экономический расчет. Мало загнать беспилотники под землю, нужно обеспечить их обслуживание, ремонт, потребуется кардинальная переквалификации персонала, как производственного, так и управленческого. Беспилотная техника сама себя не починит. В общем, много вопросов нужно будет решить. Поэтому сейчас полностью безлюдный рудник — это тема для проработки.
— Эти задачи вы будете решать уже на следующем этапе программы «Технологический прорыв»? Он будет?
— Да, безусловно будет. Мы уже практически сформировали программу «Техпрорыв 2.0». При этом мы опять отталкиваемся от бизнес-задач. То есть сначала формулируем, каких результатов хотим достичь, определяем источники эффективности и только потом уже будем выбирать конкретные технологии для внедрения.
«Техпрорыв 2.0» будет состоять из 11 программ. Он ориентирован на идеологию «Индустрия 4.0», элементы автономности предусматриваются в проектах развития каждого рудника. Мы будем совершенствовать производственное планирование и серьезно менять технологический процесс уже на основе больших данных, которые собираем сейчас. Мы планируем реализовывать проекты, направленные на внедрение искусственного интеллекта, систем роботизации, цифровых двойников и так далее. Предсменные медосмотры, «умные» средства индивидуальной защиты — это все есть в наших планах.
Но это совсем не главное. Не важно, сколько «умных» технологий ты используешь, важно, как ты их используешь и какой эффект от этих технологий получаешь.
Поэтому программа «Технологический прорыв» — это уникальный сплав инновационных решений и профессионализма большой команды, она прокладывает путь «Норникеля» от базовой автоматизации к полноценному цифровому производству. И при этом эффективность программы подтверждается уже сейчас, по ходу большого длинного пути.
