Вторник, 28 сентября, 2021
spot_img

Будущее горных работ – за автономными технологиями

текст: А. Ф. Клебанов, Сергей Петров, фото: belaz.by, im-mining.com

Сегодня технологии добычи полезных ископаемых открытым способом с применением роботизированной и дистанционно-управляемой карьерной техники ни у кого не вызывают удивления.

Но мало кто знает, что идея создания роботизированных технологий добычи и транспортировки полезных ископаемых в России принадлежит компании «ВИСТ Групп». Развитие такого сложного проекта, было бы невозможно без партнерства с заводом-производителем карьерной техники «БЕЛАЗ».

Основные конкуренты «БЕЛАЗа» уже давно разрабатывали инновационные образцы беспилотной карьерной техники. В жестких конкурентных условиях «БЕЛАЗу» было просто необходимо начать работы по созданию роботизированного карьерного самосвала, и в 2010 году начались работы по созданию автономных систем управления карьерным самосвалом.

Российские горные компании всегда уделяли значительное внимание автоматизации технологических процессов. Поэтому цифровая трансформация и автоматизация для них, конечно, не новые понятия. Процессы цифровой трансформации и автоматизации горнодобывающих предприятий начались, наверное, с момента установки первого цифрового датчика на горное оборудование, но наиболее значимый этап цифровой трансформации связан с началом применения специализированных ГИС-технологий и навигационных систем в горном деле.

Можно выделить несколько этапов цифровой трансформации горного предприятия, соответствующих уровню развития технологий спутниковой навигации, телекоммуникаций, вычислительной техники, датчиков и радиоэлектроники. По мере своего развития процессы цифровой трансформации охватывали все больший круг задач горного производства на уровне отдельного оборудования, предприятия и управляющей компании, и каждый из этапов цифровой трансформации был связан с ростом эффективности и промышленной безопасности.

На предприятиях постепенно стали применяться беспроводные системы передачи информации, развертывались высокоточные навигационные комплексы, внедрялись системы управления горнотранспортными комплексами, системы планирования горных работ, системы позиционирования персонала, системы контроля устойчивости бортов карьера, многофункциональные системы промышленной безопасности и др.
Важно отметить, что без создания подобной «цифровой инфраструктуры» эффективное применение роботизированной карьерной техники на горном предприятии невозможно, и подобная инфраструктура создавалась на горных предприятиях годами в процессе цифровой трансформации – от первых применений ГИС-технологий и спутниковой навигации до современных роботизированных транспортных комплексов.Будущее горных работ – за автономными технологиями

Роботизация – это современный этап цифрой трансформации горнодобывающих предприятий, и переход к безлюдным технологиям невозможен без использования опыта всех предыдущих этапов цифровой трансформации.

Безлюдные технологии добычи и транспортировки полезных ископаемых в труднодоступных регионах с тяжелыми природными и климатическими условиями решают проблему дефицита квалифицированных рабочих кадров. Для России, располагающей более чем 20% мировых природно-ресурсных запасов, подавляющая часть новых месторождений полезных ископаемых находится в зонах Крайнего Севера с тяжелыми климатическими условиями и очень низкой плотностью населения.

Даже традиционные горнодобывающие регионы России начинают испытывать дефицит кадров. Для устранения этой проблемы горным компаниям требуется строительство нового жилья для работников и увеличение заработной платы.

Если же говорить о факторах операционной эффективности роботизации карьерной техники, то она может достигаться, например, за счет минимизации времени вынужденных ее простоев, оптимизации различных производственных операций, например, погрузки и установки карьерного самосвала под разгрузку. Также может быть оптимизирован фонд оплаты труда (ФОТ) в связи с сокращением числа водителей.

Повышение квалификации оператора (мы предполагаем, что робот будет работать более квалифицированно) и снижение расходов на эксплуатацию техники позволят снизить себестоимость тонны добычи полезного ископаемого. Центры управления, удаленные от мест добычи полезных ископаемых.

Однако наибольшая экономия и снижение себестоимости добычи при использовании роботизированной карьерной техники могут достигаться за счет изменения параметров геотехнологий: углов откоса бортов карьера, ширины дорог и других параметров открытой добычи.

Мировые горные компании и производители горно-шахтного оборудования давно ведут работы по созданию образцов роботизированной карьерной техники и внедрению ее в производственные процессы. Работы эти, как правило, носят закрытый характер. На протяжении многих лет нам так и не удавалось посмотреть на зарубежных карьерах и разрезах работу безлюдных технологий в реальных условиях горного производства.

Известно только то, что в эти исследования и разработки вкладываются очень большие средства, ожидаемые результаты от внедрения достигаются не сразу, например, на первых порах КТГ карьерных самосвалов снижается, производительность падает, но компании настойчиво продолжают двигаться вперед и совершенствуют технологии.

Долгие годы российские горные компании не замечали мировые тренды применения безлюдных технологий, внедрение их в повседневную практику не сулило мгновенной отдачи, и перспективы в будущем представлялись весьма туманными.

И только сравнительно недавно, по мере наведения порядка, решения задач контроля и получения объективной производственной статистики, российскими горными компаниями стали востребованы такие неотъемлемые функции системы, как автоматическая диспетчеризация и оптимизация грузоперевозок.Будущее горных работ – за автономными технологиями

Постепенно руководство российских горных компаний приходит к пониманию необходимости и целесообразности применения безлюдных технологий для обеспечения конкурентоспособности предприятий.
Создание технологии роботизированной добычи и грузоперевозок на горном предприятии – дело большой сложности.

В 2018 г. совместно с конструкторами «БЕЛАЗа» было завершено создание первого автономного самосвала грузоподъемностью 130 т, была разработана конструкторская документация, и самосвал с наименованием «БелАЗ-7513R» вышел на рынок продаж завода.

В начале 2019 года, после многолетних разработок и испытаний роботизированного автосамосвала на полигоне завода «БЕЛАЗ», создания конструкторами завода и включения в модельный ряд автономного самосвала «БелАЗ-7513R», началось промышленное внедрение роботизированной системы грузоперевозок на разрезе «Абаканский» компании «СУЭК», в Хакасии.

Ввиду отсутствия явной экономической мотивации этот проект мог бы и не осуществиться, но в очередной раз развитию отечественных инноваций помогли удачные стечения обстоятельств и человеческий фактор: руководители трех компаний не побоялись взять на себя риски, связанные с организационно-технической реализацией проекта.

На сегодняшний день объем заказов роботизированной карьерной техники карьерных самосвалов «БЕЛАЗ» растет. Автосамосвал-робот, поставляемый на горное предприятие, необходимо в обязательном порядке оснастить некоторым базовым оборудованием и системами контроля и управления непосредственно на заводе (цифровые системы управления тормозной системой, рулевым управлением, опрокидывающим механизмом, оборотами двигателя), а оснащение дополнительными подсистемами и датчиками (навигация, связь, радары, лидары, видеонаблюдение и проч.), которые «доводят» самосвал до роботизированного исполнения, может быть довольно легко и быстро проведено непосредственно в условиях автохозяйства горного предприятия.

При этом цена самосвала с предустановленными на заводе системами будет незначительно отличаться от цены стандартной модификации пилотируемого варианта карьерного самосвала (например, «БелАЗ-75137»). Это обстоятельство открывает дополнительные возможности для формирования рынка роботизированной карьерной техники на российских предприятиях: самосвалы могут уже сегодня поставляться в модификации Autonomous Ready (готовые к роботизации) с развитой многофункциональной системой диагностики (самодиагностики) и в дальнейшем уже в хозяйствах, при возникновении потребностей и готовности предприятия к организации роботизированной добычи, переоснащаться в сжатые сроки до самосвала-робота.

Первые промышленные испытания выявили потребности в разработке новых нетрадиционных образцов роботизированной карьерной техники, в частности, моделей автосамосвалов без кабины с возможностью челночного движения. Применение роботизированных автосамосвалов с функциями челночного движения позволит получить еще больший прирост производительности за счет сокращения времени на погрузку и разгрузку, а также уменьшит износ шин.

В 2019 году стартовал проект по применению безлюдных технологий и удаленного управления в карьере Стойленского ГОКа. Также обсуждается промышленное внедрение безлюдных технологий в компании «СДС-уголь» в рамках региональной программы «Создание роботизированной добычи и транспортировки угля в Кемеровской области». Обсуждаются и делаются первые шаги по реализации роботизированных технологий добычи полезных ископаемых и на других горных предприятиях России, СНГ и дальнего зарубежья.Будущее горных работ – за автономными технологиями

spot_img
spot_img

Новости

Massey Ferguson представила новую линейку тракторов 6S

Все тракторы MF 6S оснащены новейшими двигателями AGCO Power, которые развивают максимальную мощность от 135 до 180 л.с.
spot_img

Читайте также: