Цифровизация горнодобывающего предприятия: ключевой фактор обеспечения экономической безопасности

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 338.45.01                                      

Горнодобывающая промышленность, будучи одной из старейших отраслей, продолжает играть ключевую роль в мировом производстве. Она охватывает добычу, переработку и обогащение минерального сырья. Развитие отрасли активно началось с конца XVIII века в период массового строительства фабрик и заводов, а в XX веке темпы геологоразведки и добычи сырья значительно увеличились. Сегодня, несмотря на истощение запасов, разведка и разработка месторождений продолжаются. Хотя горнодобывающая промышленность составляет лишь около 10% мировой экономики, она остается важным источником доходов для многих стран. Без её первичных материалов и энергоресурсов не могли бы существовать другие отрасли, включая высокотехнологичные. В статье использованы методы анализа и синтеза, позволяющие обобщить существующие данные по цифровой трансформации в горнодобывающей промышленности. Применены методы систематизации и классификации информации для выявления ключевых проблем отрасли и перспектив развития. Анализ инновационных технологий был основан на сравнительном подходе, что позволило оценить их влияние на производственно-коммерческую деятельность предприятий. Лидеры отрасли, такие как США, Канада, Австралия, Китай и Россия, добывают 70% ресурсов планеты. Горнодобывающая промышленность относится к первичному сектору экономики, что делает её менее инновационной по сравнению с перерабатывающей промышленностью и сферой услуг. Однако даже эта консервативная отрасль не избежала цифровизации [1].

Современные технологии управления бизнес-процессами внедряются во все предприятия отрасли. Рост населения и урбанизация ведут к увеличению спроса на энергоносители и продукцию металлургии. Несмотря на развитие зеленой энергетики, потребление угля растет на 0,6% в год. Новые рынки, такие как производство электромобилей и аккумуляторов, требуют большего количества металлов. Однако горнодобывающие предприятия сталкиваются с ростом расходов, капитальные затраты увеличились на 30%, а операционные — до 90%. Это связано с ростом затрат на трудовые ресурсы, снижением качества руд и другими факторами. В такой ситуации цифровые технологии становятся важным инструментом для повышения производительности и снижения издержек. Сегодня мир переживает четвертую промышленную революцию, концепцию которой представил Клаус Шваб. В рамках этой революции предприятия интегрируют производство и цифровые технологии, заменяют ручной труд роботами и создают цифровые двойники производств. Наибольшие преимущества получат те компании, которые смогут создать условия для изменений и поддержать инициативы цифровой трансформации. Хотя российские предприятия активно развивают цифровой потенциал, темпы внедрения технологий остаются недостаточными для лидерства на мировом рынке (Рисунок 1).

Индекс цифровизации бизнеса в России составляет 32, что ниже, чем в большинстве европейских стран. Индекс цифровизации добывающих отраслей составляет 29,4, что ниже среднего по предпринимательскому сектору. Это подтверждает, что горнодобывающая промышленность остается консервативной, и цифровизация здесь продвигается медленно. Основные препятствия включают нехватку специалистов, недостаток отраслевых знаний, и слабую техническую оснащенность. Однако, эксперты прогнозируют, что цифровизация в горнодобывающем секторе скоро догонит технологическую революцию 4.0. Только треть российских организаций использует системы для автоматизации ключевых бизнес-процессов. ERP-системы применяют около 23,3% предприятий, что значительно ниже, чем в Корее, Франции и Финляндии [2].

Рисунок 1. Индекс цифровизации бизнеса по странам

Если рассматривать индекс цифровизации бизнеса по видам деятельности, то наиболее высокие значения показателя наблюдаются в сфере телекоммуникаций (45,5), оптовой и розничной торговле (39,2), обрабатывающей промышленности (35,8) и индустрии информационных технологий (35,6), наиболее низкие — в строительстве (25,3), водоснабжении, водоотведении и утилизации отходов (24,9) и в операциях с недвижимым имуществом (23,8) (Рисунок 2).

Рисунок 2. Индекс цифровизации бизнеса по видам деятельности

В горнодобывающей отрасли использование этих систем остается неактивным. Однако показатель использования RFID-технологий в добывающих компаниях (12,2%) выше среднего по предпринимательскому сектору (8,2%) и обгоняет даже обрабатывающую промышленность (12%), уступая лишь телекоммуникациям (46,1%).

На сегодняшний день горная промышленность, по сравнению с другими отраслями, находится, за исключением крупных бизнес-единиц, на базовом уровне технологического развития, имея огромное пространство для развития цифровизации этапов производственной цепи, при этом «важно не просто установить ИТ-решение на предприятии, а научиться управлять процессами, что в российских условиях чрезвычайно сложно» [4], решая отраслевые задачи. В настоящее время предприятия горнодобывающей промышленности сталкиваются с рядом серьезных проблем, таких как волатильность цен, рост затрат, заниженные оценки продукции, экологические угрозы, приостановка проектов, снижение глобального спроса и растущие риски в сфере безопасности и охраны труда. Чтобы справиться с этими вызовами, компании должны сосредоточиться на внедрении передовых информационных технологий вместо оптимизации устаревших методов. Важным становится применение инноваций, основанных на цифровых технологиях, которые уже успешно используются в других отраслях. Кроме того, требуется новый подход к сбору, анализу и использованию информации, что позволит повысить эффективность производства. Необходимо также внедрять технологии, соответствующие современным требованиям по охране окружающей среды в местах добычи и переработки сырья [3].

Эффективное управление сквозными процессами и использование данных из различных источников будут способствовать оптимизации работы предприятий. Интеграция разрозненных элементов производственно-сбытовых цепочек открывает перед предприятиями новые возможности для решения производственных задач и минимизации ущерба окружающей среде. Оцифровка этих процессов обеспечивает целостное представление операций от начального этапа до конечного продукта. Внедрение большого числа датчиков в физические объекты позволяет связать их в одну сеть и отслеживать изменения в реальном времени, что помогает оперативно реагировать на проблемы, например, в труднодоступных местах шахт [5].

Аналитические возможности big data и машинного обучения позволяют с высокой точностью прогнозировать события и решать задачи геологического моделирования, оперативного планирования и профилактического обслуживания. Цифровые двойники, такие как виртуальные 3D-модели рудников, предоставляют возможность анализа и оптимизации горных работ. Промышленные экзоскелеты уменьшают нагрузку на работника и снижают травмоопасность при выполнении тяжелых работ. Цифрофизическая трансформация способствует автоматизации и дистанционному управлению такими процессами, как бурение, погрузка и транспортировка. В результате, система цифровизации открывает перед горнодобывающими предприятиями ряд преимуществ, включая улучшение оценки ресурсов, сокращение затрат на оборудование и материалы, прогнозирование сбоев в работе оборудования и проведение профилактических мероприятий. Автоматизация и роботизация процессов позволяют снизить эксплуатационные затраты и повысить безопасность технологических операций, обеспечивая эффективное управление производительностью. Таким образом, цифровая трансформация уже перестала быть долгосрочной перспективой и превратилась в активно формирующуюся реальность. Она радикально меняет подходы к разработке стратегий и моделей ведения производственно-коммерческой деятельности компаний. Эти инновации помогут раскрыть потенциал горнодобывающей отрасли и позволят предприятиям гармонично интегрироваться в новую экономику.