Цифровой двойник разреза «Тугнуйский»: от пилота СУЭК к готовой модели для отрасли

Опыт угольного разреза «Тугнуйский» (СУЭК) показывает, что современный цифровой двойник карьера — это, в первую очередь, система для принятия решений. Благодаря совместному проекту с ГК «Цифра» предприятие получило не визуализацию, а механизм прогнозирования отказов, оптимизации логистики и управления качеством угля по всей цепочке, что привело к сокращению простоев и росту ключевых показателей. Эти эффекты задают вектор развития для всей отрасли.

Цель и задачи проекта

Основной целью проекта было создание управляемого цифрового двойника горнотранспортного комплекса для повышения его общей эффективности, управляемости и безопасности. Ключевой задачей была не просто визуализация, а построение живой модели, синхронизированной с реальным производством в режиме, близком к реальному времени.

Задачи внедрения были структурированы следующим образом:

Интеграция данных. Объединение разрозненных информационных потоков от различного оборудования (экскаваторы, самосвалы, системы взвешивания, датчики) в единый цифровой контур.

Создание геометрической и логической модели. Разработка точной 3D-модели карьера с динамически обновляемой топографией и модели логистических цепочек перемещения горной массы.

Внедрение аналитики и прогнозного моделирования. Перевод от ретроспективного анализа к оперативному мониторингу и прогнозированию ключевых показателей.

Этапы внедрения

Внедрение цифрового двойника на разрезе «Тугнуйский» осуществлялось поэтапно.

1. Инфраструктурный этап. Обеспечение сбора и передачи данных. Была развернута необходимая телекоммуникационная инфраструктура для подключения всего парка оборудования.
2. Этап интеграции и моделирования. Произведено подключение к системам АСУ ТП, GPS-трекинга, системам взвешивания. На этой основе создана первичная цифровая модель карьера и логистических потоков.
3. Запуск и отладка цифрового двойника в реальном времени. Виртуальная копия разреза была запущена в промышленную эксплуатацию. Модель начала отражать текущее состояние объекта: местоположение и статус каждой единицы техники, объемы добычи сырья, состояние дорожной сети.
4. Внедрение аналитических модулей. На основе накопленных исторических и оперативных данных были запущены алгоритмы прогнозной аналитики для предупреждения сбоев и оптимизации планирования.

Экономический эффект и результаты

Цифровые технологии позволили перейти от управления по отклонениям к упреждающему управлению.

В результате произошло:

• Повышение коэффициента использования техники (КИТ) за счет оперативного выявления и устранения простоев (например, оптимизация ожидания погрузки или маршрутов).
• Снижение затрат на ремонт и обслуживание: прогнозные модели на основе данных цифрового двойника позволяют планировать техобслуживание по фактическому состоянию оборудования, предотвращая внезапные отказы.
• Увеличение производительности горнотранспортного комплекса из-за оптимизации потоков горной массы и диспетчеризации.
• Повышение уровня промышленной безопасности, так как система обеспечивает контроль соблюдения скоростного режима, маршрутов движения, параметров работы оборудования, что позволяет минимизировать риски аварийных ситуаций.

Заключение

Цифровой двойник — это не просто цифровая копия, а рабочий инструмент для принятия управленческих решений. Он обеспечивает сквозную видимость процессов, что напрямую влияет на экономику и безопасность горного производства. Запуск проекта обеспечил перевод управления предприятием на качественно новый уровень — уровень данных и прогнозов.