Индустрия 4.0 в горном деле – задачи и возможности

11.04.2016

3

Индустрия 4.0 набирает обороты в мире и уже широко распространена как в различных областях потребительской индустрии, так и в некоторых добывающих отраслях.

Основатели технологического стартапа в горнодобывающей отрасли talpasolutions, работающие над платформой управления активами для горнодобывающих компаний и производителей горной техники, представили свое видение этой проблемы. Глобальная инжиниринговая и консалтинговая группа в сфере природных ресурсов ДМТ прокомментировала, какие решения можно внедрить в индустрию добычи твердых полезных ископаемых.

Неиспользованные возможности

Горное оборудование дорого как в приобретении, так и в обслуживании. Стандартная шахтная погрузочно-доставочная машина  (LHD) обходится оператору примерно на 70% дороже, чем его аналог такой же грузоподъемности, используемый в гражданских целях.

В добывающей практике нередки ситуации, когда оборудование простаивает из-за отсутствия запчастей, внезапных поломок или некорректно сформированного плана работ, когда добывать или вывозить попросту нечего.

Для того, чтобы ликвидировать эти проблемы, производители оборудования оснащают его большим количеством датчиков: по данным основателей talpasolutions, оборудование некоторых поставщиков по умолчанию было снабжено более чем 100 различными датчиками. Удивительно было то, что при оценке состояния машин реально учитывались показатели только порядка 5% из этих датчиков. Еще меньше информации использовалось при прогнозе необходимости планово-предупредительных ремонтов (ППР). На вопрос о причинах столь незначительного использования информации представители разработчиков ссылались на отсутствие надежной системы сбора и обработки данных. Обмен собранной с датчиков информации происходил нерегулярно, был неудобен и занимал много времени, так как данные передавались по электронной почте или на USB-носителях. Более того, вместо того, чтобы получать информацию в каждом цикле с датчиков, что позволило бы оптимизировать процесс производства и сократить  простои, на предприятиях на места до сих пор посылаются работники, которые проводят, например, ручной хронометраж и съемку заполняемости ковшей.

Компания ДМТ уже давно  отмечает важность эффективного внедрения решений Индустрии 4.0 в своих проектах для горнодобывающих компаний по всему миру. Это касается всех процессов в горном производстве – от эффективного управления складскими остатками для оптимизации текущих расходов до построения тотальной системы управления качеством продукции, базирующейся на постоянном мониторинге качества руды и автоматической настройки производственных процессов  в соответствии с результатами измерений.

1

Концепция архитектуры ПО assetanalytics

Сделать из сложного простое

До сих пор заполненные от руки или, в лучшем случае, набранные в электронных таблицах ремонтные ведомости остаются широко распространенной практикой. Незапланированная переброска оборудования с одного участка на другой остается прерогативой начальника смены. В итоге часто наносится ущерб другим производственным процессам. Организованная система передачи информации о состоянии и местоположении всего комплекса оборудования позволяет оперативно и объективно оценить ситуацию и принять решения, которые позволят сократить простои производства до минимума.

3

Интегрированная схема расположения оборудования, симуляция схемы работ в камерно-столбовом блоке

Компании, работающие в сегменте «Интернета вещей» (ИВ), разрабатывают продукты, которые собирают информацию и организуют взаимосвязь различного оборудования, занятого в процессе производства. Обработанная информация предоставляется пользователю в сжатом виде, позволяющем принимать дальнейшие решения.

Отдельные успешные проекты показывают, что прогресс, несмотря на консервативный подход к автоматизации (в отличие от автопрома, где он уже стал производственной нормой) набирает обороты. Однако решения пока индивидуальны, стоимость их высока, поэтому малые и средние предприятия не могут ими воспользоваться. Для массового использования нужна единая независимая платформа, открытая для любого типа клиентов.

Сотрудничество – ключ к успеху

Опыт ДМТ по установке систем мониторинга состояния оборудования для нескольких НПЗ, электростанций, а также на угледобывающих комбайнах компании CAT, показывает, что диалог клиента и поставщика не только не должен прекращаться с размещением заказа. Сотрудничество позволяет разработчику адаптировать в систему конкретные требования заказчика и ее конкретных пользователей и придать ей конкретную добавленную стоимость. Постоянные обновления по ходу внедрения гарантируют быструю выгоду без потери общей картины.

Суровой реальностью, однако, является практически полное отсутствие взаимопонимания отделов закупок больших горнодобывающих компаний и производителей оборудования, ставящих своей целью соблюдение заранее предписанных бюджетов, и технических  служб, занимающихся разработкой новых решений. Это было одной из основных причин того, почему стратегия гибкой разработки решений в рамках Индустрии 4.0. не работала в рамках фиксированных контрактов, заключаемых горнодобывающими предприятиями. Гибкий подход, наиболее часто практикуемый небольшими старт-апами, выгодно отличает их  от массивных ИТ-отделов внутри компаний, ограниченных в развитии затратными по времени процедурами принятия решений.

Каковы ожидания

Будучи отчасти «белой вороной» в мире технологических  старт-апов,  talpasolutions уже начал получать позитивные отзывы от потенциальных клиентов и инвесторов, заинтересованных в развитии Индустрии 4.0 в еще неосвоенных секторах производства. Основная задача, которую ставит для себя talpasolutions, – развитие независимой платформы  для анализа больших данных в режиме реального времени. Учитывается, конечно же, необходимость удобного в использовании интерфейса, многоуровневый уровень доступа для получения информации, предназначенной для анализа и оптимизации процессов производства. Следуя интересам клиентов получить «не ракетостроительную систему», интерфейс должен быть интуитивно понятным и предусматривать минимум обучения пользователей.

С точки зрения поставщиков оборудования, концепция ИВ наиболее применима в сфере организации работы систем ERM. Интегрируя решения ИВ в структуру послепродажного обслуживания, производители способны получать актуальную информацию о состоянии их машин, износе деталей и поломках  и на основе полученной информации своевременно  контактировать с представителем клиента. Помимо увеличения срока эксплуатации оборудования такой подход позволяет выстроить качественно новые отношения между поставщиком и клиентом. Если оборудование сломается, существует возможность удаленного анализа причин и сокращения времени починки неисправностей, зачастую даже без физического присутствия сервисного персонала поставщика на месте. Информация об условиях использования оборудования, поступающая к производителям, также служит базой для инженерных отделов (для дальнейшего усовершенствования технологий) и отдела продаж (для понимания того, как выстроить коммерческие процессы в будущем).

3

Screenshot of the assetanalytics Demo, available under talpasolutions.com

Прямые выгоды клиента:

  • доработка планов горных работ в зависимости от возможностей парка оборудования
  • возможность улучшить производство на основе мультифакторного анализа, учитывающего ключевые параметры оборудования и затрат на его обслуживание
  • анализ причин поломок, корреляция трендов и событий
  • определение особых условий и аномалий путем анализа выбранной информации
  • сокращение общих расходов на сбор информации, коммуникацию и обработку

Для того, чтобы Индустрия развивалась 4.0, следует поставить и решить следующие задачи:

  • создание удобных в использовании интерфейсов, понимаемых различными уровнями клиентов
  • вовлечение горнодобывающих предприятий в процесс разработки решений
  • наличие гибких финансовых инструментов, учитывающих потенциал экономии, нежели фиксированные бюджеты.

Авторы статьи:

Себастьян-Фридрих Ковиц, talpasolutions GmbH, CEO, директор по продажам

Артем Цитцер, talpasolutions GmbH, CОO, контент-менеджер

Алексей Шалашинский, DMT GmbH & Co KG, руководитель по продажам, горный инжиниринг и консалтинг

dmt-Logo talpasolutions logo