07 декабря 2021

Цифровизация горнорудного и металлургического бизнеса. Цифровая трансформация ТОО «Корпорация «Казахмыс»

Цифровая трансформация горнодобывающей и металлургической промышленности перестает быть трендом – предприятия активнее оцифровывают свои производства для более эффективной и продуктивной работы.

В этом материале мы приводим основные направления и проекты цифровизации ТОО «Коропрация «Казахмыс» – крупнейшего производителя меди в Казахстане (представившего кейс на конференции Smartgopro «Digital Manufacturing Online Сonference») 

Цифровизация бизнеса «Корпорация «Казахмыс» - cтратегический фокус

ТОО «Корпорация Казахмыс» — крупная горнорудная и металлургическая компания Казахстана, основным видом деятельности которой является добыча и переработка медной руды в катодную медь и медную катанку, аффинаж и реализация драгоценных металлов и другой попутной продукции, получаемой в результате добычи и переработки меди. 

Информационные технологии рассматриваются холдингом как инструмент, позволяющий повысить эффективность бизнеса и способствующий достижению стратегических бизнес-задач. Эффективное использование информационных технологий невозможно без стратегического видения направлений развития бизнеса и без учета конкретных его потребностей, как текущих, так и возникающих в будущем. Основное назначение процесса цифровизации состоит в том, чтобы обеспечить комплексный подход к развитию ИТ-технологий, автоматизации и систем передачи данных в корпорации, представить план развития информационных систем и технологий, определяющий последовательность действий, проектов, а также приоритеты, сроки, объем необходимых организационных, финансовых и других ресурсов.

Оперативность и полнота использования объема информации, имеющегося на предприятии — например, геологических, экономических, экологических и прочих данных — определяются применением информационных технологий, которые можно назвать одним из самых мощных инструментов развития бизнеса, позволяющих обеспечить качественно новый уровень принятия оптимальных и гибких управленческих, проектных и плановых решений.

В холдинге «Казахмыс» планируется охватить все производственные процессы, начиная от геологоразведки, добычи, переработки, транспортировки и заканчивая производством готовой продукции, где все данные об операционных процессах, эффективности процессов, качестве продукции будут доступны в режиме реального времени.

В рамках комплексного подхода реализации государственной программы Республики Казахстан «Индустрия 4.0», в компании разработана стратегия цифровизации и представлены основные направления, используемые при внедрении новых технологий в корпорации «Казахмыс».

Направления цифровизации холдинга и реализация цифровых проектов

К ключевым направлениям цифровизации, реализованным или находящимся на стадии интеграции, относятся:

1. Единая платформа управления холдингом

2. Реализация единой платформы управления холдингом – задача направления Индустрия 4.0.

3. Модернизация собственного электронного документооборота

4. Развитие собственного решения для поддержания SCADA системы

5. Электронная форма панели руководителя ГПК (DASHBOARD)

6. Развитие телекоммуникационной платформы и систем оцифровки рудников, включая подземную связь

7. Развитие и модернизация DATA-центров и ИТ-инфраструктуры

1. Единая платформа управления холдингом

По современным представлениям, цифровая трансформация – это не просто изменение бизнес-моделей, технологий предоставления услуг и формирование новых ожиданий клиентов, но процесс изменения модели коммуникаций и принятия решений, переход к принятию решений в режиме реального времени на основе технологий ИИ.

Основным инструментом такой трансформации выступает цифровая платформа (ЦП). ЦП как система алгоритмизированных взаимовыгодных взаимоотношений большого количества независимых участников отрасли экономики (или сферы деятельности), осуществляемых в единой информационной среде, приводит к снижению транзакционных издержек за счёт применения набора цифровых технологий работы с данными и изменения системы разделения труда.

Типология ЦП включает: инструментальные, инфраструктурные и прикладные ЦП, которые обычно существенно отличаются по своему назначению и составу: 

  • инструментальная ЦП, в основе которой находится программный или программно- аппаратный комплекс, предназначена для создания программных или программно-аппаратных решений прикладного назначения;
  • инфраструктурная ЦП обеспечивает единую информационную среду взаимодействия участников платформы, доступ к источникам данных и формирование программных процессов обработки информации на основе комплекса сервисов, созданных с использованием инструментальной ЦП;
  • прикладные ЦП обеспечивают взаимодействие участников системы экономической деятельности при обмене определёнными экономическими ценностями на заданных переделах холдинга.

ЦП являются основой для цифровой трансформации предприятий, позволяя радикально изменить модель коммуникаций и принятия решений в процессе производства продуктов и предоставления услуг. Необходимыми элементами ЦП являются управление данными, встроенная аналитика, включая предиктивную, машинное обучение и принятие решений в режиме реального времени. Передовые цифровые компании за счёт автоматизации бизнес-процессов в рамках платформы принимают решения точнее, поскольку используются реальные данные, и быстрее за счѐт использования технологий обработки и анализа данных в режиме реального времени.

ЦП являются основой функционирования современных цифровых экосистем. В сравнении с традиционными платформами и экосистемами, в которых продолжают действовать и принимать решения люди, в новых цифровых экосистемах принимать решения и взаимодействовать между собой начинают автономные системы ИИ, точнее – их агенты, которые формируют сначала колонии себе подобных систем и далее более сложные экосистемы из самых разнообразных в видовом отношении систем. Построение такого рода экосистем искусственного интеллекта на основе формализованных моделей знаний станет основой нового уклада Индустрии 5.0 и Общества 5.0.

В сфере Индустрии 4.0 примерами существующих цифровых платформ, которые формируют вокруг себя цифровую экосистему в более привычном представлении, являются продукты MindSphere фирмы Siemens и GE Predix компании General Electric. Решения на основе MindSphere включают: комплексное сквозное решение для предприятия Digital Enterprise Suite как прикладная ЦП, базовая инфраструктурная ЦП в виде облачной открытой операционной системы MindSphere для Internet of Things (IoT), предоставляемой по принципу «платформа как услуга» Platform as a Service (PaaS), и инструментальная ЦП с магазином приложений MindApps.

Многие пользователи ЦП Индустрии 4.0 сегодня испытывают сложности с использованием важнейших элементов – технологии ИИ и машинного обучения, а также недостаток специалистов в сфере интеллектуальной обработки данных. Можно ожидать, что в ближайшие годы ситуация только ухудшится, и большинство фирм не смогут найти экспертов, способных создать модели машинного обучения и интегрировать их в повседневную деятельность предприятия. Необходим качественный скачок при реализации важнейшего элемента ЦП, который связан с созданием lowcode и nocode приложений на основе ЦП искусственного интеллекта всех типов.

Цифровые экосистемы в новом понимании должны позволить решать эти проблемы и формировать автоматические цепочки принятия решений сервисов-агентов в многовариантном пространстве действий, а в перспективе перейти к моделям «сильного искусственного интеллекта». 

2. Реализация единой платформы управления холдингом – задача направления Индустрия 4.0.

На сегодняшний день в «Казахмыс» внедрена и успешно эксплуатируется Система электронного документооборота (KazDocuments), в рамках которой также осуществляется учетная политика, внедрено рабочее место специалиста по методу Workflow или система позволяющая производить мониторинг процессов работы сотрудников. Встроена система учета KPI. Все блоки реализованы в мобильном приложении, что позволяет иметь доступ к системе из любой точки мира. Остальные направления будут базой для развития цифровизации на предприятиях холдинга, которые помогут решить задачи по безопасности и охране труда, консолидации технологических данных, организации единой системы дэшбордов и так далее.

Автоматизация в масштабах холдинга затрагивает: 

  • 31 производственное предприятие;
  • более 6 000 пользователей;
  • более 150 бизнес-процессов в единой системе;
  • более 120 отчетов и форм;
  • индивидуальные дэшборды;
  • работа в мобильном приложении;
  • интеграция с системой управления персоналом, системой проверки рисковых контрагентов, телефонным справочником и других.
В будущем платформа может стать площадкой для взаимодействия производственных информационных телекоммуникаций, интеграции профильных подразделений холдинга.   

3. Модернизация собственного электронного документооборота

Основные возможности функционала системы:

  • постановка задачи, с назначением ответственного сотрудника, контролирующего сотрудника, времени начала, планируемого окончания и фактического окончания задачи;
  • древовидные комментарии к каждой задачи для обсуждения процесса её выполнения вовлечёнными сотрудниками;
  • возможность приложить к задаче неограниченное количество файлов разрешённых типов;
  • строгая система авторизации и разграничения доступа к данным;
  • система отчётности для руководящих сотрудников - информация об имеющихся в работе задачах, просроченных задачах и показатели успешности работ.

4. Электронная форма панели руководителя ГПК (DASHBOARD)

Для руководителей, в целях быстрого доступа к производственной информации, собственными силами разработчиков Службы директора по ИТ были разработаны дашборды руководителя.

Дашборд «Сведения по наряд заданиям допуска на текущий день» выводит сводную информацию по допускам в соответствии с требованиями техники безопасности и инструктажа сотрудников. 

Показывает по предприятиям:

  • количество людей получивших наряд с начало суток,
  • количество наряд заданий по сменам,
  • текущий статус по наряду: количества наряд задании по статусу «На утверждении», «В работе», «Выполнен» и количества людей по каждому статусу.

Дашборд «Исполнение плана по объему руды отгруженных рудниками на ОФ» выводит данные по текущему статусу исполнения плана по объему руды отгружаемых рудниками на ОФ (план/факт):

  • Прогнозирование исполнение плана по темпу подачи руды;
  • Подсказки по исполнению плана (сколько вагонов требуется для исполнения плана);
  • Визуальная оценка исполнения суточного плана;
  • Показатели количества и среднего веса вагонов, отгружаемых на ОФ.

В дальнейшем планируется расширение функционала существующих дашбордов и разработка новых в соответствии с производственными требованиями. 

5. Развитие телекоммуникационной платформы

Важнейшей задачей для сотрудников Службы ИТ при реализации государственной программы на объектах корпорации являлось построение базового компонента инфраструктуры, а именно организовать высокоскоростной и надежный канал передачи данных, с формированием единого ядра масштабной сети всех разно удалённых объектов. В качестве среды передачи данных были рассмотрены технические решения на базе спутниковых, радиорелейных, а также кабельных каналов связи и принято решение в сторону применения оптического волокна, что позволило организовать до 100 Мбит/с информационного трафика, вне зависимости от погодных условий.

Успешный опыт внедрения оптических линий был также интегрирован и в подземные условия для подключения рабочих мест в шахтах (склады, АЗС, ремонтные боксы), а также систем видеонаблюдения в единую корпоративную сеть.    

6. Развитие беспроводной системы подземной связи

Важнейшим катализатором эффективности технологических процессов (бурение, взрывание, транспортировка, безопасность и т.д) является оперативный обмен информацией внутри и снаружи рудников. При решении данных задач Службой ИТ организована система подземной радиосвязи.

Практически на всех подземных объектах был проведен монтаж радиоизлучающего кабеля, общей протяженностью более 314 км, более 109 км оптического кабеля.

Успешно реализован проект по внедрению беспроводной системы подземной радиосвязи с использованием свободных радиочастот.  

7. Развитие и модернизация DATA-центров и ИТ инфраструктуры

Основными направлениями развития и модернизации были компоненты:

  • Информационная инфраструктура, включающая серверное оборудование мировых производителей и обеспечивающая обработку и хранение информации;
  • Виртуализация для оптимального использования вычислительных ресурсов;
  • Постоянное развитие ИТ инфраструктуры для обеспечения пользователей необходимыми ресурсами (Active Directory, Электронная почта, VPN–доступ…) и другими ИТ-инструментами, технологическими решениями, обеспечивающими сотрудников группы ресурсами для выполнения задач как в офисе, так и при удаленном подключении.
  • Интеграция с облачными ресурсами, обеспечивающая плавную работу пользователей, как в «облачных», так и «наземных системах».
  • Постоянная работа над модернизацией телекоммуникационной инфраструктуры для обеспечения взаимосвязи компонентов дата-центра, улучшения качества передачи данных между дата-центром и пользователями;
  • Модернизация инженерной инфраструктуры для обеспечения стабильного функционирования основных систем дата-центра и других ИТ-решений.

8. Развитие решения для поддержания SCADA-системы

SCADA-система – это инструментальная программа, обеспечивающая создание программного обеспечения для автоматизации контроля и управления технологическим процессом в режиме реального времени. Основная цель использования SCADA программы – дать оператору, управляющему технологическим процессом, полную информацию об этом процессе и необходимые средства для воздействия на процесс.

Основные реализованные задачи SCADA:

  • Визуализация технологического процесса (HMI)
  • Оперативное управление технологическим процессом
  • Управление аварийными сообщениями и событиями
  • Анализ исторических данных (трендов)
  • Генерация отчётов по технологическому процессу.

Для внедрения SCADA на обогатительных фабриках корпорации «Казахмыс» за основу решено было применить программный комплекс RAPID SCADA — бесплатную платформу для промышленной автоматизации с открытым исходным кодом. Функциональность «из коробки» позволяет быстро создавать системы мониторинга и диспетчеризации.

К основным преимуществам данного продукта относятся:

  • бесплатная полная функциональность, web-интерфейс для доступа по локальной сети и Internet, неограниченное количество web-пользователей,
  • наличие оперативной технической поддержки,
  • гибкое ценообразование на дополнительные плагины и услуги доработки от разработчика.

Rapid SCADA развёрнута на обогатительных фабриках. Высокий производственный и научно-технический потенциал позволил специалистам Казахмыс самостоятельно внедрить Rapid SCADA на своём предприятии, обеспечив значительную экономию средств, однако адаптация для нужд холдинга потребовала ряда доработок ПО от разработчиков Rapid SCADA.

Внедрение системы мониторинга позволило консолидировать всю технологическую информацию и визуализировать состояние технологического процесса в едином web-портале для всех руководителей и специалистов фабрики в режиме реального времени. Бюджет на внедрение системы был незначительным и окупил себя достаточно быстро.

Автоматизация производства – источник эффективных инновационных решений для снижения себестоимости, позволяет достичь конкурентных преимуществ в рамках внедряемых решений аналитики, МЕS, АСУ и ИТ.

Ожидаемые эффекты при цифровизации Казахмыс и реализации программы «Индустрия 4.0»

Холдинг ожидает от внедрения новых цифровых технологий получение следующих эффектов:

  • повышение производительности,
  • развитие новых беспроводных технологий для мониторинга и анализа деятельности,
  • повышение качества оказания ИТ услуг,
  • распределенный доступ информации в соответствии с корпоративным регламентом,
  • повышение качества управленческой информации и скорости обработки,
  • развитие систем информационной производственной безопасности.

____

Кейсами цифровой трансформации на конференциях Smartgopro делятся ведущие компании. Регистрируйтесь на ближайшее событие «Go Digital: Инновации для корпораций» (15–17 декабря 2021 г.), чтобы быть в курсе актуальных цифровых проектов компаний. 

Узнать больше о мероприятиях и услугах компании можно по телефону +7 (495) 128 37 03 или электронной почте info@smartgopro.ru.

Источники:

• А.Гревцев, «Приоритетные направления цифровизации крупнейшей горнодобывающей компании Казахстана», Digital Manufacturing Сonference, Smartgopro, июль 2020

• Материалы изображения, предоставленные ТОО «Корпорация «Казахмыс». 

Актуальные новости и аналитика в сфере цифровизации