Автоматизированная карьерная техника – один из трендов в добывающей промышленности. Уже в 2019 году на разрезе СУЭК в Хакасии появились первые два робота-самосвала, а на разрезе Тугнуйский в Бурятии – автономный буровой станок. Как идёт внедрение новой техники и стоит ли ждать поголовной роботизации в ближайшие годы, разбирались эксперты dprom.online.
Причины роботизации добывающей промышленности
Впервые автономные самосвалы запустили в Австралии в 2012 году. С тех пор они сумели доказать свою эффективность на различных карьерах по всему миру.
Во-первых, роботизация повышает безопасность производств. «Выявлено, что 25% происшествий со смертельным исходом на производстве случаются на этапе транспортировки руды. Потому что работают огромные самосвалы, углы обзора очень маленькие – отсюда и несчастные случаи в процессе погрузки. На шахте Rio Tinto внедрили автономный транспорт, который напичкан различными датчиками и где просто отсутствуют люди, и увидели, что процент несчастных (не смертельных) случаев снизился на 60%», – рассказал во время своего выступления на онлайн-конференции «DIGITAL MINING & METALLURGY OnlineConf: Решения для интеллектуальной добычи и металлургии» директор направления технологических сетей Ericsson Александр Романов.
Узнать больше о роботизации в ведущих российских и международных компаниях из первых уст вы сможете на мероприятиях CFO Russia: Десятый форум «Цифровое предприятие» и Шестая конференция «Информационные технологии в промышленности: диалог на высшем уровне». Вас ждут самые полезные, современные практические кейсы, наработки, которые вы сможете применить в своей компании!
Во-вторых, роботизация позволяет экономить деньги и ресурсы бизнеса.
«Автономные транспортные средства могут работать с большей точностью, им неведомы такие нюансы, как плохая видимость или усталость водителя, они могут работать круглосуточно. Автономные самосвалы могут повторять траекторию движения во время рабочих циклов с точностью до нескольких сантиметров, что позволяет экономить на ширине проезжей части, повышении угла подъёма, площадке для разворота и на многом другом.
Как показала практика, автономные грузовые перевозки могут повысить производительность на 15-20%, уменьшить расход топлива на 10-15%, снизить уровень износа шин на 5-15%, сократить расходы на техническое обслуживание примерно на 8% и повысить коэффициент использования автомобилей на 10-20% с лучшей практикой вождения», – отмечает в своей статье «Роботизированные карьерные самосвалы» доктор технических наук Марк Хазин.
Помимо более эффективной работы автоматизированным системам в отличие от людей не нужны пересменки, обеды и время на личные нужды.
Производители автономной карьерной техники
Под собственным брендом её выпускают только 3 компании: «БЕЛАЗ», Caterpillar и Komatsu. Ещё 2 ведут эксперименты в этом направлении: Hitachi и Liebherr.
Роботизация старых машин
Не все добытчики готовы покупать автономные самосвалы прямо с конвейера, многие предпочитают роботизировать уже имеющиеся машины. Независимые разработчики уже предлагают решения, которые надстраиваются на серийный самосвал и позволяют управлять гидравликой, коробкой передач, рулём, сканировать окружающую среду и ориентироваться по этим сканам.
Количество автоматизированной спецтехники
Генеральный директор компании «Цифра Роботикс» Алексей Яковенко приводит такие цифры. Сегодня в мире работают более 1000 автономных самосвалов, не считая китайские машины. «Данные из Поднебесной сильно разнятся – от 200 до 600 единиц, поэтому мы решили не учитывать их в своей статистике», – поясняет он.
Может показаться, что это большая цифра, но это лишь около 2% от общего количества единиц техники, отмечает Алексей. Если говорить о России, то количество автономных машин с 2019 года у нас в стране не увеличилось.
Причины медленной роботизации
Их несколько. Первая – небольшой экономических эффект. Машина не может работать 24/7. Её нужно останавливать для ТО, заправки, смены масла, ремонта. По сути, экономия средств образуется только из-за отсутствия зарплаты водителю.
Вторая причина – необходимость создания специальной инфраструктуры на карьере. «Так, нужен диспетчерский центр с необходимым серверным оборудованием, параллельная дорога для проведения пробных запусков длиной как минимум 0,5-1 км и 2 площадки 50*50 метров для отработки маневров, загрузки/разгрузки, необходимое количество станций wi-fi, шлагбаумы, заборы, специальные зоны входа/выхода», – перечисляет директор «Цифра Роботикс».
Третья причина – время на обучение робота. Машина на новом для себя участке не начнет работать с первой минуты. Ей нужно время для адаптации.
Четвертая причина – необходимость найма дополнительных специалистов: ремонтные бригады, топливозаправщики, маркшейдеры, специалисты по осмотру участков и т.д.
Другими словами, внедрение роботизированной техники требует издержек, и не каждая компания готова их нести. Тем более, зарплата российских сотрудников не так высока, чтобы её отсутствие покрывало затраты на новую технологию. Алексей Яковенко, в качестве примера приводит Австралию. Там заработная плата «водителя самосвала – больше 150 тысяч долларов, а всего предприятие тратит на сотрудника 450 тысяч долларов в год. Помимо оплаты труда, сюда входят проезд и проживание на вахте, питание, работы системы кондиционирования и т. д. В этих условиях переход на самосвалы-роботы даёт ощутимую экономию, и затраты окупаются быстро».
Автоматизированная техника VS дистанционное управление
Дистанционное управление некоторые компании рассматривают в качестве альтернативы роботизации. Алексей Яковенко приводит цифры, которые показывают ошибочность этой теории. «Наши эксперименты и мировой опыт показали, что удалённый оператор показывает более низкую производительность (до 75–80%), нежели оператор внутри транспортного средства или полностью автономная технология. Поэтому мы видим будущее дистанционно управляемой техники только в условиях работы на особо опасных участках с немоделируемой средой, где людям нельзя находиться, а роботизация либо очень дорогая, либо вообще невозможна».
Роботы и человеческий фактор
Человеческий фактор часто мешает роботизации. Причем речь идет, как о рядовых сотрудниках, так и о руководстве. В качестве примера помех со стороны работников Алексей Яковенко рассказывает об опыте внедрения автономной техники в Африке.
«Люди хотели “проверить” машину на её устойчивость. Выскакивали из-за угла, кидали камни, делали другие непотребства, чтобы проверить, насколько машина способна вовремя остановиться. Если препятствие возникло вдруг, она остановится, но сделает это всеми доступными средствами, и тормозам, а иногда и раме придёт конец».
Руководителям могут не нравиться роботы из-за отсутствия возможности с ними договориться. Робот трепетно относится к правилам. Он не допустит перегрузок или езды быстрее, чем установлено правилами безопасности. На человека же можно надавить и он выйдет «за рамки» для выполнения или перевыполнения плана.
Законодательные проблемы
Алексей Яковенко называет их ещё одной причиной низких темпов роботизации.
«Производителям и потребителям автономных самосвалов, несущим ответственность за безопасность рабочего места и безопасность своих работников, пока неясно, каковы должны быть юридические требования и нормы для эксплуатации новой техники.
На данный момент пробелы в законодательстве не позволяют эксплуатировать беспилотную технику в определенных условиях, например, при пересечении технологических трасс с дорогами общего пользования управление над роботом-самосвалом берет на себя оператор», – объясняет Марк Хазин.
Несмотря на все проблемы, роботизированная техника доказала свою эффективность. И эксперты уверены, что её активное развитие в России –лишь вопрос времени.
Какая процессы роботизированы в вашей компании?