Добывающие компании и роботизация   --   Роботы по отраслям и назначению

Также по теме - подводная добыча ресурсов

Роботизация добывающих компаний идет по ряду различных направлений. Роботизации могут подвергаться непосредственно добывающие средства, например, бурильные установки или экскаваторы, а также транспорт, работающий на площадках - самосвалы, а также транспорт, обеспечивающий перевозку добытой породы, например, локомотивы и другая техника. 

Роботизация позволяет избавиться от такой растущей компоненты расходов, как заработная плата работников-людей, стоимость роботизированного оборудования, напротив, идет сейчас вниз. 

Роботы аккуратнее обращаются с оборудованием, например, оптимально пользуются тормозами, способны плавно набирать ход и придерживаться оптимального с точки зрения экономии топлива скорости движения. Кроме того, они работают в режиме 24/7. 

Конец 2016 года ознаменовался массовым развертыванием беспилотных систем в добывающем секторе - речь идет о все более активном использовании автономизированных грузовиков, буровых установок и даже поездов, которые не только повышают эффективность добычи полезных ископаемых, но и сокращают потребности в персонале, что особенно важно для развитых стран с высоким уровнем средней заработной платы.

На начало 2019 года массовый выпуск роботизированных карьерных самосвалов налажен в Японии и в США. Также начался выпуск роботизированных карьерных самосвалов компанией БелАЗ и китайской корпорацией Mongolia North Heavy Industries Group Co., Ltd. Идут разработки автономного электросамосвала Volvo, экспериментируют с автономной техникой на КАМаЗе. 

По заявлениям китайских разработчиков,  семь автономных карьерных самосвалов демонстрируют ту же эффективность, что и девать самосвалов, управляемых людьми. Топливные издержки сокращаются на 6%, а выработка повышается на 49%. Программа китайских властей подразумевает переход добывающей промышленности к автоматизации до 2020 год 

Вероятно, наилучших результатов в данной области достиг австралийско-британский концерн Rio Tinto, третья по величине транснациональная горно-металлургическая компания. Под конец 2018 года, автономные поезда гиганта накатали свыше 1 млн км: система обслуживает 14 австралийских шахт и доставляет руду в четыре портовых терминалов, причем лишь две шахты обслуживают люди.  

Напрашивается вполне очевидный прогноз. Рост себестоимости горнодобычи, в том числе, за счет роста заработной платы, уменьшает сроки окупаемости автоматизации процессов добычи и транспортирвки. Это стимулирует горнодобывающие компании все активнее внедрять самоуправляемую технику. Дополнительные стимулы - это снижение числа несчастных случаев и повышение эффективности использования техники за счет отказа от использования человеческого труда в процессе добычи и транспортировки.

Большим интересом будут пользоваться комплексные решения - централизованные системы, позволяющие работать с флотом автономного транспорта и другими системами.

Используются также летающие беспилотники, например, для поиска залегания полезных ископаемых, для мониторинга хода добычи и т.п. Лазерное сканирование на базе БЛА - это возможность создать 3D-модель из облака точек в ходе постобработки данных лазерного сканирования. Это позволяет определять объемы горной выработки при добыче полезных ископаемых открытым способом. Ежемесячные облеты с целью определения объемов с помощью БЛА становятся привычной рутиной горнодобывающих компаний. 

Ожидается появление роботизированных буровых установок, в том числе, подводных буровых способных работать на шельфе, прежде всего, в Арктике. 

Есть разработки в области подводной добывающей техники, подводные экскаваторы, например. 

 

Оценки и прогнозы 

2020.03 Достоверные оценки по рынку роботизации добывающей промышленности отсутствуют. Тем не менее, по данным MarketWatch, в 2021-2023 годы рынок роботов для горнодобывающей промышленности будет расти на 27% в год. 

 

 

Россия - участники рынка

VIST Mining Technologies, Россия

Разработка системы автоматизации карьерного грузовика. Подробнее на карточке VIST Group. 

Газпром нефть, Россия

2021.10 "Газпром нефть" и "Газпром бурение" договорились сотрудничать в проекте создания российского роботизированного бурового комплекса. 
Прототип уже создан в рамках проекта "Энерготехнохаб Петербург". Среди участников кроме "Газпром нефти" - "Уралмаш НГО Холдинг", Yandex Cloud и московская компания Битроботикс.

Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН (Институт угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН)

2022.08 Разработка роботизированных модулей горно-шахтного оборудования и систем управления. В частности, идет разработка двухсекционной роботизированной крепи, которая частично крепит выработку во время цикла работы проходческого комбайна, что сокращает или устраняет его простои. Оператор может управлять работой крепи дистанционно. Создан образец-макет. 
Также разрабатывается прототип обнаружения препятствий автономным транспортным средством, пока что стадия макета. Источник

Интехрос, Россия, Воронеж

2022.01 Разрабатывает и выпускает специальную технику для горнодобычи. Например, Р100. 

Цифра Роботикс (входит в ГК Цифра), Россия

Подробнее (доступ ограничен)

Автономная и дистанционно управляемая карьерная техника. Компетенции в области ИИ. Совместно с российскими компаниями разрабатывает цифровую платформу - интегрированное решение "От интеллектуального карьера до обогатительных фабрик". Платформа позволяет оцифровать с помощью технологии ИИ все этапы горной добычи. 

Цифровые технологии (НЦ "Цифровые технологии" КузГТУ)

2022.08 Разрабатывают систему беспилотного управления карьерным самосвалом в рамках проекта «Разработка и создание высокотехнологичного производства автономных тяжелых платформ для безлюдной добычи полезных ископаемых в системе «Умный карьер». Научить обходиться без водителей планируют карьерные самосвалы 220 т и другие грузовики с грузоподъемностью 30 т, 90 т, 125 т и 240 т. Разработка идет с 2020 года, сейчас в работе уже третий вариант модели карьерного самосвала. Пока что прототип оснащен системой дистанционного управления, но в дальнейшем его водителем станет бортовая система ИИ. В конце 2022 — начале 2023 года планируется приступить к производственным испытаниям в карьере. Источник

 

Видео по теме "Добывающая промышленность и роботизация"

 

Зарубежные участники рынка

Канада

MacDonald, Detteiler and Assocoates

Норвегия

Nabors

США

Autonomous Solutions

Caterpillar

Kairos Autonomi

NREC

Объединенное королевство

Soil Machine Dynamics

 

 

 

Крупнейшие потребители в России

Норникель

2021.11.26 Система подземной автоматизации Sandvik AutoMine доступна на рынке с 2004 года, когда ее впервые установили на подземном медном руднике Codelco El Teniente в Чили, где в районе Pipa Norte была реализована полуавтономная загрузка. За прошедшие с тех пор 15 лет более 65 горнодобывающих компаний по всему миру перешли на использование AutoMine для повышения производительности и безопасности горных работ, как с грузовиками, так и с туннельными погрузчиками LHD. И вот, наконец, первая система AutoMine появилась в России. Передовиком стал никель-медный рудник Скалистый, входящий в ГМК Норильский никель. Подробнее. 

2020.02.14 Впервые в России на подземном руднике Норникеля начал движение беспилотный подземный самосвал. 

СУЭК

2020.08.24 "Сейчас ведем промышленные испытания роботов. В республике (прим ред. Хакасия) такого оборудования больше ни у кого нет. Надеюсь, к концу года мы запустим 5-6 таких роботов. Для их управления требуется всего 2 человека", - Алексей Килин, гендиректор ООО СУЭК-Хакасия. / gazeta19.ru

 

Крупнейшие потребители за рубежом

 

Rio Tinto, Объединенное Королевство

Британская горно-металлургическая корпорация Rio Tinto - это крупнейший в мире владелец и оператор грузовых роботизированных транспортных средств. Компания уже давно выступает за широкую автоматизацию горнодобывающей промышленности. В начале 2018 года парк автономных самосвалов Rio Tinto достиг рубежа 1 миллиард тонн перевезенного материала на железнорудном рудике в Австралии. Роботизированный флот компании на шахтах Западной Австралии составлял 69 самосвалов на конец 2015 года.

Горнодобывающие предприятия с их высоким коэффициентом использования транспортных средств это подходящие полигоны для тестирования новых автономных технологий. Промышленность может получать преимущества автоматизации в виде повышения безопасности труда и роста его производительности, - уверен Бьорн Винблад, Скания Майнинг.

В среднем, каждый автономный самосвал на шахте RioTinto, работал на 700 часов больше, нежели, чем пилотируемый человеком самосвал, на его погрузку-разгрузку было затрачено на 15% меньше средств. Не было зафиксировано ни одной травмы при использовании роботизированных самосвалов с момента их внедрения в процесс горнодобычи. По итогам компания приняла решение об ускорении автоматизации за счет еще более широкого использования робосамосвалов. В частности, до конца 2019 года планируется расширить флот компании с 80 роботизированных самосвалов до более, чем 140 до конца 2019 года.

В 2018 году, Rio Tinto также внедрила первую в мире автоматизированную транспортную железнодорожную систему для перемещения породы на дальние расстояния. Программа Auto Haul стоимостью $940 млн направлена на автоматизацию поездов, перевозящих железную руду в портовые сооружения Rio Tinto в регионе Пилбара на западе Австралии. Среднее расстояние, которые проходят поезда на пути до порта и обратно, составляет 800 км, средний цикл, включающий погрузку и разгрузку, занимает 50 часов. Локомотивы, оснащенные ПО Auto Haul оснащены камерами, видеопоток с которых обеспечивает возможность постоянного мониторинга из операционного центра компании. Все железнодорожные переезды также оснащены системами видеонаблюдения, подключенными к центру управления.

В Rio Tinto изучают также возможности использования небольших автопилотируемых самосвалов для обеспечения большой гибкости в работе транспортной системы. В частности, компания тестирует автономную транспортную систему, разработанную Scania на предприятии Dampier Salt в Западной Австралии. Первый этап испытаний начался в августе 2018 года, он включает использование автономного самосвала Scania XT 8x4. Для “обучения” автопилота этого самосвала, на начальных этапах водитель остается в кабине, чтобы следить за его работой и, при необходимости, вмешиваться. Затем, как ожидается, необходимость в “присмотре” исчезает. На следующих фазах реализации проекта планируется добавить еще несколько автономных самосвалов Scania, чтобы проверить возможность их “роевой” работы и возможности системы интеллектуального управления транспортным флотом.

Vale, Бразилия

Бразильская металлургическая и горнодобывающая компания Vale планирует эксплуатировать свой рудник Brucatu исключительно с использованием автономных самосвалов уже в 2019 году. В течение шести лет исследований и испытаний, здесь использовались 7 автономных самосвалов для транспортировки железной руды с фронта добычи на обогатительную фабрику, а также 6 традиционно управляемых самосвалов. Основываясь на собранных данных в Vale ожидают рост сроков службы своего оборудования примерно на 15%, а также снижения потребления топлива и расходов на ТО на 10%.

 

Примеры внедрений

Австралия, шахты концерна Rio Tinto

Добывающий австралийско-британский концерн Rio Tinto использует 73 автономизированных грузовика Komatsu, Япония для перевозки железной руды с четырех австралийских шахт - автономные устройства трудятся 24 часа 7 дней в неделю. В 2015 году их было 69. Грузовики получают сырье с роботизированных буровых установок и отвозят их к поездам. Локомотивы в 2017 году также дорабатывают - в ближайшее время их “научат” перевозить сырье к порту полностью автономно. Роботы возьмут на себя управление, а также процессы погрузки и разгрузки. Автоматизация сулит сокращение издержек. 

BHP Billiton, крупнейшая в мире добывающая компания, также осваивает беспилотные грузовики на железных шахтах в Австралии.

 

Канада

2017.02 BHP Billiton, крупнейшая в мире добывающая компания, также осваивает беспилотные грузовики на железных шахтах в Австралии. Лидирующий канадский нефтедобытчик Suncor Energy испытывает аналогичное оборудование на песчаных полях Альберты. Испытания самосвалов-роботов начались в Канаде еще в 2013 году, в 2015 году был подписан контракт на закупку 175 роботизированных самосвалов Komatsu для Suncor Energy.  

 

Сингапур 

2017.02 В Сингапуре испытывают роботизированные “автопоезда” с ведущим автомобилем, управляемым человеком.

 

США

2019.01 Компания Komatsu завершила годичные испытания системы автономных перевозок на испытательном полигоне в Тусоне, Аризона, США.
2019.01 Автономную систему перевозок FrontRunner компании Komatsu America Corp. перевели на работу с частной сетью 4G/LTE.  

По состоянию на 2017.02 автономные самосвалы разработали и в Caterpillar - американские машины успешно применяет, например, добывающая компания Fortescue Metals Group.

 

Чили

Компания Komatsu впервые внедрила систему автономных перевозок в коммерческом режиме еще в 2008 году на медном руднике Кодрико Габриэла Мистраль (Gaby) в Чили. В ноябре 2018 года было зафиксировано перемещение системой автономных перевозок 2 млрд тонн поверхностных материалов.
2019.01 Автономную систему перевозок FrontRunner компании Komatsu America Corp. перевели на работу с частной сетью 4G/LTE. 

 

Новости

2020.02.14 Впервые в России на подземном руднике Норникеля начал движение беспилотный подземный самосвал.

2019.11.09 Роботизированные буровые установки для добычи углеводородов в Арктике могут появиться к середине XXI века, считает научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А.Трофимука (ИНГГ, Новосибирск) академик Алексей Конторович. "Ведутся работы по созданию роботизированных буровых установок, по подготовке газа к транспортировке и так далее, которые могут работать подо льдами Арктики". / chslovo.com 

 

----