По данным Международной федерации робототехники, за последние десять лет количество роботов, устанавливаемых ежегодно на предприятиях, выросло вдвое: с 220 тысяч до полумиллиона новых роботов. И в этой статистике еще не учитываются виртуальные роботы и нейросети. Чаще всего такими «работниками» пополняются производственные линии и склады фабрик электроники (примерно 130 тысяч новых роботов в 2024 году) и автомобильных заводов. Автоматизация металлургии тоже постепенно набирает обороты.
Роботы и нейросети: как скоро цветная металлургия станет безлюдной
С каждым годом металлургическая индустрия пополняется новыми «робот-никами». Они управляют техникой в шахтах, мониторят сырье с помощью компьютерного зрения, подстраивают работу машин, следят за безопасностью и помогают составлять планы производства. Нейросети и роботы, как физические, так и виртуальные, уже стали эффективным инструментом. Когда мы сможем переложить на их плечи все задачи металлургии?
«Норникель»
Цветная металлургия по праву считается одной из самых сложных областей промышленности. Причин тому много: низкое содержание нужных компонентов в рудах, широкий спектр металлов, высокие затраты на энергию и необходимость использовать множество дополнительных реагентов и сложной «химии». Поэтому автоматизация процессов заметно сказывается на эффективности всего производства.
Роботы, цифровые двойники, нейросети и языковые модели — инновационные решения в цветной металлургии сегодня вводятся на всех уровнях: от рудника до инфраструктуры вахтовых городков. Разберем эти направления подробнее.
От рудника до продукта
Чем глубже мы погружаемся, тем сложнее идет добыча — это правило действует всегда, независимо от того, ведется ли разработка открытым или закрытым способом. Рабочие и большая техника передвигаются там по одним и тем же «артериям». Роботизация этих участков повышает как эффективность, так и безопасность горнодобычи.
На руднике «Комсомольский» осенью 2026 года «выйдет на работу» автоматизированный бутобой — этакий «отбойный молоток», который разламывает крупные куски породы перед транспортировкой и загрузкой в дробилку. С помощью компьютерного зрения его система будет оценивать размеры кусков и направлять инструмент на негабаритные фрагменты.
Аналогичные технологии внедряются на этапах измельчения и флотации. Система по камерам отслеживает размер фрагментов руды на конвейерах и поведение пены, и передает эти данные и сопутствующие рекомендации по настройке работы машин оператору. Такой контроль флотации уже работает на Талнахской обогатительной фабрике.
Другое направление автоматизации работы рудников — внедрение новых инструментов. Показательным примером служит испытанный недавно беспилотник Innospector, первый российский дрон для шахт. Его главное преимущество — возможность работать в труднодоступных и опасных для человека местах вроде вертикальных шахт и наклонных спусков.
Еще одна разработка, прошедшая первый этап опытно-промышленных испытаний, — портативный регистратор акустических сигналов «РИПАС». С помощью акустического зондирования аппарат помогает специалисту выявлять трещины и напряженности в породах, а потом в программе создавать по этим данным карты. Так рабочий видит, где находятся опасные участки, которые стоит заранее укрепить.
Безопасность и экология
В металлургии появляется немало инновационных решений, направленных исключительно на безопасность: как рабочих, так и окружающей среды. Некоторые из них довольно простые. Например, в шахте рудника «Северном» осенью 2025 года появился светофор с датчиком движения, который предупреждает машинистов, что за поворотом есть работник или другая техника.
На другой стороне спектра проекты вроде «Axioma». Это предиктивная система мониторинга эмиссий, разработанная «Норникелем». Она состоит из цифровых двойников всей технологической цепочки, которые по доступным данным о загрузке производства математически рассчитывают количественный и качественный состав выходящих газов. Модель тренировали методами машинного обучения. Что важно, система учитывает даже скорость и направление ветра в разных слоях атмосферы с учетом рельефа. Опираясь на эти расчеты, рабочие могут заранее подстраивать производство под погодные условия, чтобы исключить воздействие на окружающую среду, городские районы и поселки.
Энергетика и инфраструктура
Ни одно производство не сможет работать без благополучия сопутствующей инфраструктуры. В этой сфере тоже появляются новые инструменты. Дроны обследуют удаленные провода и трубы, роботы — «ползают» внутри сетей тепло- и водоснабжения, выискивая дефекты.
Автоматизированные решения помогают не только в промышленных процессах, но и в быту. Так в этом году на территории вахтового поселка Быстринского горно-обогатительного комбината развернулись панели новой солнечной электростанции. Специальная трекерная система поворачивает «поле» вслед за солнцем. В результате, выработка энергии на 20-25% выше, чем была бы у неподвижных панелей. Станция питает общежития, столовую, физкультурно-оздоровительный комплекс и другие объекты поселка в течение дня.
Цифровые помощники
Еще одно важное направление автоматизации — программные решения. Внедрение цифровых двойников и автоматизированных датчиков дало доступ к гораздо более точным и актуальным данным о процессах на каждом этапе производства. Так появилась возможность создавать «умные» модели для планирования работы всей производственной цепочки на день, неделю и месяцы вперед. Чем больше данных, тем точнее получаются расчеты — тем быстрее можно подстроить производство как под качество руды, так и под запросы рынка.
К числу таких цифровых помощников можно отнести и пока уникальную для отрасли разработку — MetalGPT-1. Это языковая модель, натренированная на огромном массиве профильной литературы по металлургии и горнодобывающей промышленности. Универсальные модели могут путаться в специальной терминологии и аббревиатурах, эта модель без проблем оперирует на языке отрасли и может сдать экзамен на технолога. Компания «Норникель», создатель решения, выложила модель в открытый доступ. По словам специалистов компании, благодаря высокой специализации модель не требует больших мощностей: для работы ей достаточно одной видеокарты.
Расширяя возможности специалистов
Получается, ответ на заданный в заголовке вопрос — нет, металлургия никогда не станет «безлюдной». Роботизированные машины забирают на себя рутинные задачи, освобождая время под более творческие и сложные проекты. Приборы и дроны — это всего лишь новые инструменты, которые делают работу безопаснее. Цифровые двойники и системы «умного» мониторинга поставляют специалистам более точные данные о процессах, помогая эффективнее и быстрее подстраивать работу оборудования.
Так новые подходы и решения помогают повышать эффективность производства и открывают в цветной металлургии более широкие возможности для работников других профилей и специальностей.