Цифровая трансформация: как Эн+ добывает уголь с помощью искусственного интеллекта

Горная промышленность – это отрасль для сильных духом профессионалов, требующая высокой концентрации и самоотдачи. Машинисты экскаваторов и бульдозеров, операторы, горные мастера, маркшейдеры в любую погоду выполняют свою работу в непростых условиях. С внедрением цифровых технологий производственные процессы, по словам Владимира Шестакова, стали намного проще. Например, ранее маркшейдер (специалист по проведению измерений в недрах земли) должен был пешком обойти немаленький участок, снять замеры, вручную составить карту местности. Сейчас все эти данные, на основании которых происходит дальнейшая эксплуатация месторождения, обрабатываются автоматически.

— Все начинается с разработки месторождения. Раньше это делалось так – бурили скважину, определяли количество полезного ископаемого, составляли геологическую сетку и потом на основании этих данных вели разработку участка, — рассказывает Владимир. — И пока мы эту геологическую сетку не вскроем, не было точного понимания, куда это месторождение под землей может уйти. Сейчас мы составляем 3D-карты месторождений, они появляются в программном продукте – геоинформационной системе. Мы видим укрупненно трехмерную модель всего участка и понимаем, как его лучше отработать с привязкой к внешней среде, например, рядом может быть река, горы, скалы, болото. Для того, чтобы к этому подойти, необходимо все процессы оцифровать. В первую очередь, это оцифровка маркшейдерских работ. Для съемки местности маркшейдер использует сканирующие дроны: специалист приезжает на объект, запускает дрон, и, сидя на рабочем месте в тепле и уюте, обрабатывает данные и вносит в 3D-модель.

Горная техника на разрезах подключена к единому серверу диспетчеризации, в котором отражаются все этапы производства. Вся информация по выполненным работам поступает специалистам для обработки.

«Например, если мы говорим о буровых работах, то раньше составлялись бумажные паспорта бурения, по этому документу машинист буровой установки делал разметку, расставляя колышки через каждые шесть метров, затем бурил, потом опять приезжал маркшейдер, снимал фактически пробуренные скважины, наносил вручную на карту и отправлял данные для составления паспорта взрыва. В „Цифровом разрезе“ вся информация отображается в диспетчерских и геоинформационных системах. На одном разрезе в смену может работать 300 единиц техники. Ими надо управлять, выдавать наряды, отслеживать, как они выполняют плановые задания и фиксировать причины простоев – сейчас все это на своем мониторе видит диспетчер горного разреза», — отмечает руководитель цифровых проектов «Востсибугля».

Большое внимание в компании уделяют безопасности сотрудников. Доступ людей на разрезы контролируется с помощью цифровых технологий. По словам Владимира Шестакова, каждое производство – это опасный объект, необходимо соблюдать определенные условия для допуска персонала на предприятие. Работники должны проходить ежегодную диспансеризацию, медицинский осмотр перед началом каждой смены, должны быть обучены и иметь все положенные по должности аттестации. Мастер производства, прежде чем выдать наряд, обязан убедиться, что у работника есть все необходимое. Электронная система позволяет делать это автоматически.

На центральных проходных всех предприятий компании «Востсибуголь» внедряют системы контроля доступа с алкотестированием, далее люди проходят электронный медосмотр с помощью специальных приборов. Аппарат измеряет артериальное давление, температуру, еще раз тестирует на наличие алкоголя в крови, проводит тест на концентрацию внимания. Во время осмотра происходит фото- видеофиксация, подтверждающая, что именно этот человек проходил медосмотр. Все манипуляции занимают всего полторы минуты, а данные сразу поступают в базу. И если специалисту, к примеру, нужно получить путевой лист, то документ уже будет заверен цифровой подписью медработника.

В планах на этот год внедрение электронной системы нарядов: в одном программном продукте будут работать все мастера и диспетчеры. Система позволит проверять, прошел ли работник все элементы доступа, получил ли средства индивидуальной защиты, затем ему выдается электронный наряд на работы с помощью мобильного устройства. В наряде будет указана зона, где должен находиться специалист, указаны маршруты — система отследит все передвижения.

— Это промышленная безопасность. Все сводится к тому, чтобы снизить риски нахождения людей в неположенной зоне, — рассказывает Владимир Шестаков. — На разрезе работает крупногабаритная техника, тот же шагающий экскаватор: у него безлюдная зона составляет 150 метров в диаметре, никого не должно быть в этих границах. Система позволит сделать так, что если в этой зоне кто-то появится, экскаватор сразу же остановится. Машинисту придет сигнал, что в зоне посторонний. Это касается всей крупногабаритной техники – погрузчиков, бульдозеров, самосвалов. Заработает система предотвращения столкновений и наездов на персонал, техника должна двигаться по определенному маршруту на допустимом расстоянии.

Данные по каждой единице техники поступают в общую базу: как отработали экскаваторы или бульдозеры, сколько потратили топлива, электроэнергии на один кубометр перемещенной горной массы.

Искусственный интеллект в угольной отрасли применяют на контроле использования касок, спецодежды, перчаток, в пандемию коронавируса – медицинских масок. Нейросеть обрабатывает видеоизображения с производственных участков и сразу определяет, если человек, к примеру, снял каску. Сигнал об этом будет поступать начальнику смены. Эта новинка сейчас уже проходит тестирование на одном из разрезов предприятия.

— Искусственный интеллект упрощает, стандартизирует и автоматизирует многие процессы на производстве. Например, определяет номера вагонов, оператору не нужно фиксировать эти данные вручную, — отметил Владимир Шестаков. — Нейросеть контролирует состояние оборудования по множеству показателей. Гидравлическая техника сложно устроена, у нее много датчиков, должно быть определенное давление масла, температура двигателя. Система с интервалом 30 секунд собирает данные и выявляет отклонения от нормы. Механики получают сигнал: что-то не так, берут в ремонт. Это необходимо, чтобы предотвратить серьезные проблемы: неполадки даже с одним маленьким подшипником могут повлиять на состояние крупного узла. В будущем искусственный интеллект мы будем применять в обработке больших объемов данных.

Проект «Цифровой разрез» в компании «Востсибуголь» реализуют с 2013 года, тогда на предприятиях ввели контроль расхода топлива. В 2015 году запустили единую систему диспетчеризации, еще через два года оснастили датчиками всю технику на угольных разрезах. Сейчас идет оцифровка движения угля по весовым предприятий и внедрение 3D-моделей месторождений, эти работы завершат в 2024 году. В планах на следующий год – автоматизация логистики железнодорожного транспорта, объединение всех филиалов, которые работают с железной дорогой, в единое окно. Также планируется установка датчиков предективной аналитики на крупногабаритные шагающие экскаваторы.

По словам Владимира Шестакова, автоматизация производственных процессов не повлияла на количество сотрудников, а их в компании более 5000 человек.

— На рынке труда огромный дефицит кадров, начиная от инженеров и заканчивая машинистами, поэтому мы дорожим нашими специалистами, - отмечает начальник единого диспетчерского центра. – На некоторые нововведения специалисты сначала смотрят с опаской, а потом говорят: как мы без этого жили раньше? Например, система диспетчеризации – это глаза и уши операторов. Если раньше они ходили ногами по разрезу в любую погоду, то сейчас видят на мониторе, что все работает, и выполняют свой функционал в комфортных условиях. Цифровизация влияет на эффективность каждой добытой тонны угля. Технологии направлены на то, чтобы с тем же количеством специалистов добывать столько, сколько потребуется.

География «Востсибугля» довольная обширна. Основные активы компании расположены в Иркутской области – это разрезы Тулунский, Черемховский и Жеронский. В Красноярском крае Ирбейский разрез, в Республике Тыва — Чаданский и Каа-Хемский угольные разрезы, а в Забайкальском крае – Зашуланский разрез. Новшества внедряют постепенно, запуская пилотные проекты на отдельных предприятиях, которые позволяют отработать технологию, учесть и исправить недостатки. Примечательно, что единая диспетчерская система основана на оборудовании российского производства.

В материале использованы фотографии пресс-службы компании «Востсибуголь»

Екатерина Емелина, IRK.ru