Использование достижений «Индустрии-4.0» в бизнесе современных горнодобывающих компаний
А.М. Балашов
Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2023 стр. 34-36
Резюме: В настоящее время в развитых государствах наблюдается внедрение инновационной технологической волны, которую принято называть «Индустрией-4.0». Данная инициатива охватывает разнообразные сферы промышленности, включая горнодобывающий сектор. Один из выдающихся трендов, влияющих на прогресс этой индустрии, связан с цифровым моделированием, включая разработку цифровых клонов. Данное исследование фокусируется на ключевых аспектах внедрения цифровых разработок в горнодобывающей сфере в контексте перехода к концепции «Индустрии-4.0». Автор рассматривает воздействие такой трансформации на технический и финансовый аспекты данной индустрии. Кроме того, применение таких цифровых средств, как облачные хранилища и дистанционная оценка оборудования, должно способствовать возникновению инновационных подходов организации бизнеса и расширению потенциала предприятий, а также образованию передовых технологических инициатив. В свете этих изменений можно сформулировать заключение о критической необходимости интеграции цифровых продуктов в сфере имитационной разработки объектов и технологий горнодобычи с формированием национальной платформы для цифровых комплексов, специализированных в горнодобывающей и геологической сферах.
Ключевые слова: Индустрия-4.0, цифровые технологии, цифровые двойники, горнодобывающие предприятия
Для цитирования: Балашов А.М. Использование достижений «Индустрии-4.0» в бизнесе современных горнодобывающих компаний. Горная промышленность. 2023;(5):34–36. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-5-34-36
Информация о статье
Поступила в редакцию: 09.09.2023
Поступила после рецензирования: 02.10.2023
Принята к публикации: 02.10.2023
Информация об авторе
Балашов Алексей Михайлович – кандидат экономических наук, доцент кафедры информационных систем и цифрового образования, Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Российская Федерация; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4264-2592; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Введение
Термин «Индустрия-4.0» был внедрен в 2011 г. группой Communication Promoters Group Научно-промышленного исследовательского альянса (Industry-Science Research Alliance) для описания масштабного использования информационно-коммуникационных технологий в промышленном производстве. Сегодня в развитых государствах наблюдается внедрение инновационной технологической волны, которую принято называть «Индустрией-4.0». Данная инициатива охватывает разнообразные сферы промышленности, включая горнодобывающий сектор.
Такой переход подразумевает внедрение следующих ключевых компонентов, которые существенно модернизируют производственные процессы [1, с. 49]:
− обработка больших данных, применение возможностей нейросетей и искусственного интеллекта;
− цифровая и дополненная реальность, которые значительно повышают эффективность многих технологических процессов;
− концепция Интернета вещей, организующая движение информации между некоторыми физическими объектами, имеющими необходимое технологическое оснащение;
− технология роботизации, которая замещает ручной труд в некоторых технологических процессах;
− облачные технологии, дающие возможности сбора и хранения информации, минуя физические носители.
Результаты
Текущая интерпретация концепции «Индустрия-4.0» используется для охвата новейших и востребованных технологических достижений, в том числе комплексной цифровой трансформации и возможностей искусственного интеллекта и нейросетей. Данная концепция охватывает повсеместную интеграцию цифровых решений в технологические процессы и разработку интегрированных цифровых модулей.
Основные составляющие управления в этой перспективе включают в себя совершенствование и цифровую трансформацию технологических процессов с целью достижения максимальных результатов использования горнотранспортных средств.
В нашей стране в 2018 г. была одобрена и начала реализовываться стратегическая программа, которая называется «Цифровая экономика Российской Федерации» [2]. Главной миссией этой инициативы является всесторонняя интеграция цифровых технологий в разнообразные области функционирования общества. В контексте горнодобывающей индустрии первостепенной целью реализации данной программы является увеличение производительности.
В частности, сформулирована стратегическая цель достижения роста указанного показателя в пять раз и улучшения ключевых экологических критериев как минимум в 2–3 раза [3, с. 209].
Глобальные аналитические доклады указывают на то, что внедрение стратегических концепций «Индустрии-4.0» будет иметь следующие эффекты в горнодобывающей сфере:
− 28% предприятий, активно участвующих в горнодобывающей деятельности, собираются расширить бюджеты, выделяемые на цифровые решения, невзирая на сложности, с которыми сталкиваются в настоящее время в данной сфере. При этом данные продукты становятся ведущей областью вложения финансовых ресурсов;
− 70% предприятий собираются осуществить финансовые вложения в автоматизацию технологических процессов и 69% намереваются внедрить цифровые средства в области менеджмента. Также около 25% предприятий проводят активные исследования в сфере роботизации и автоматизации.
Горнодобывающие предприятия активно продолжают работать над повышением уровня прозрачности, возможностью оперативных ответных действий и усилением технологического контроллинга с использованием возможностей анализа информации. Согласно ожиданиям количество горнодобывающих предприятий, применяющих цифровые решения в сфере анализа информации, должно вырасти как минимум на треть [4, с. 31].
Процесс цифровой трансформации предполагает создание и развитие цифрового клона или виртуальной копии, которая функционирует синхронно с физическим оригиналом. Последовательность действий при формировании цифрового клона представлена на рис. 1.
Рис. 1 Последовательность действий при формировании цифрового клона
Fig. 1 Sequence of actions to create a digital twin
Кроме того, применение таких цифровых средств, как облачные хранилища и дистанционная оценка оборудования, должно способствовать возникновению инновационных подходов к организации бизнеса и расширению потенциала предприятий, а также образованию передовых технологических инициатив. Согласно мнению экспертов в нашей стране возможно достижение высокой степени автоматизации горных работ с применением беспилотного оборудования, но в ближайшем будущем полноценная замена ручного труда невозможна с экономических и организационных позиций [5, с. 64]. Концепция-4.0 (то с дефисом, то без, сделала одинаково) основывается на передаче данных о производимой продукции в режиме реального времени, что способно обеспечить максимальную осведомленность и прозрачность производства [6]. Вместе с тем многие компании опасаются инвестировать в цифровую трансформацию из-за высоких издержек внедрения новых технологий в терминах финансового, интеллектуального и человеческого капитала [7]. В частности, большие данные требуют прочной и хорошо отлаженной системы защиты. Информация, а особенно ее большой объем, которую анализируют компании, имеет высокую цену, и ее утечка может привести к катастрофическим последствиям как для бизнеса, так и для конкретного человека1.
Текущие инженерные подходы, нацеленные на имитационные технологии, представляют собой надежный инструмент в рассматриваемом контексте. Они включают в себя разработку цифровых прототипов и, в конечном итоге, клонов, что дает возможность провести всестороннюю оценку эргономики оборудования различного уровня в заданных исходных условиях и при их изменении. Важной характеристикой данных моделей выступает высокая наглядность динамических процессов, что часто способствует изменению взглядов заинтересованных лиц на необходимые модификации.
Заключение
Достоинства Четвертой промышленной революции в настоящее время очевидны: повышение производительности, большая безопасность работников за счет сокращения рабочих мест в опасных условиях труда, повышение конкурентоспособности, принципиально новые продукты и многое другое2.
В то же время применение ключевых аспектов Индустрии-4.0 является сложным процессом в области науки и техники. Успешная реализация данного процесса требует существенных инвестиций в технологическое оборудование и нематериальные активы в области добычи природных ресурсов [8, с. 88], а также решение вопросов импортозамещения в этой области.
Современные цифровые технологии в горной промышленности базируются на совокупности навыков из разных сфер, включая геологию, математику, физику, финансовые дисциплины, а также информационные технологии. Из-за большого объема и сложности этих задач необходимо активное сотрудничество между различными научными группами, проектировщиками и производителями горного оборудования.
1 Что такое индустрия 4.0 и что нужно о ней знать. Режим доступа: https://trends.rbc.ru/trends/industry/5e740c5b9a79470c22dd13e7
2 Что такое индустрия 4.0 и что нужно о ней знать. Режим доступа: https://trends.rbc.ru/trends/industry/5e740c5b9a79470c22dd13e7
Список литературы
1. Кабалдин Ю.Г., Шатагин Д.А., Аносов М.С., Колчин П.В. Разработка цифровой модели (двойника) механообрабатывающего предприятия. Journal of Advanced Research in Technical Science. 2019;(13):45–54. https://doi.org/10.26160/2474-5901-2019-13-45-54
2. Шваб К., Дэвис Н. Технологии Четвертой промышленной революции [пер. с англ. К. Ахметова и др.]. М.: Бомбора; 2018. 317 c.
3. Стадник Д.А., Габараев О.З., Стадник Н.М., Григорян К.Л. Повышение качества цифровых «двойников» горнодобывающих предприятий на базе стандартизации атрибутивного наполнения технологических 3D-моделей в ГГИС. Горный информационноаналитический бюллетень. 2020;(11-1):202–212. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-111-0-202-212
4. Паршина И.С., Фролов Е.Б. Разработка цифрового двойника производственной системы на базе современных цифровых технологий. Экономика промышленности. 2020;13(1):29–34. https://doi.org/10.17073/2072-1633-2020-1-29-34
5. Шпак П.С., Сычева Е.Г., Меринская Е.Е. Концепция цифровых двойников как современная тенденция цифровой экономики. Вестник Омского университета. Серия: Экономика. 2020;18(1):57–68. https://doi.org/10.24147/1812-3988.2020.18(1).57-68
6. Гаврилкович А.О. Индустрия 4.0: понятие и основные технологии. Молодой ученый. 2022;(3):154–158. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/398/88080/
7. Pramanik H.S., Kirtania M., Pani A.K. Essence of digital transformation – Manifestations at large financial institutions from North America. Future Generation Computer Systems. 2019;95:323–343. https://doi.org/10.1016/j.future.2018.12.003
8. Головцова И.Г., Ким А.А. Цифровой двойник как инструмент повышения эффективности и качества бизнес-процессов. Экономика и бизнес: теория и практика. 2022;(11-1):85–94. https://doi.org/10.24412/2411-0450-2022-11-1-85-94
