Разбирая геологию на пиксели: отечественные IT-решения для горной промышленности

Второй этап начался во время Перестройки. Пришли зарубежные партнеры, а на российских рудниках появилась финская, немецкая, шведская, а потом и австралийская горная техника. Вместе с ними приходило и компьютерное обеспечение. Тем не менее, институты и небольшие IT-команды писали специализированные программы для работы с «горными» данными. В середине 2000-х годов появились более структурированные импортные системы по управлению геологическими данными, моделированию, планированию. Началось их активное внедрение.

В России тогда хорошо развивалась разработка систем безопасности горнорабочих. Несколько предприятий в Екатеринбурге выпускали фонари для горных работ. А где есть блок с аккумулятором, туда можно добавить платы, датчики и приемники — подходящая основа для развития системы позиционирования и обеспечения безопасности на базе таких меток. Так даже при отсутствии телефонной связи можно было послать низкочастотный сигнал конкретному горнорабочему с просьбой выйти на связь. И техника теперь тоже «видела» рабочих. Оператор знал, когда в зоне действия оборудования появлялись люди или другие машины. Все это сыграло существенную роль в повышении безопасности горных работ. И там доля отечественного диспетчерского программного обеспечения остается на высоком уровне.

Тем не менее, доля рынка иностранного программного обеспечения в металлургии оценивается в более чем 75%. В свете активной масштабной разработки отечественных систем, в ближайшие годы эта статистика начнет быстро меняться.

По словам Алексея Парасыны, генерального директора «Норсофта», чтобы сегодня заместить продукт средней технологической сложности потребуется три года: от момента принятия решения до качественного изменения. Тут речь идет о продуктах, которые не требуют долгих математических вычислений и экспериментов для моделирования сложных физических, химических, аэродинамических или ядерных процессов. Такие программные системы в России тоже активно развиваются, их история началась еще в советские времена.

В разработке своих IT-решений «Норсофт» сейчас находится на середине этого пути. По планам, полукоммерческие версии их продуктов, разработанные в рамках индустриального центра компетенций ИЦК «Металлургия», будут готовы через полтора года. Конечно, к тому времени они уже будут протестированы на рудниках «Норникеля». Появятся первые клиенты вне компании, заодно пойдет этап «принятия друг друга» у продуктов ИЦК «Металлургия». И через два-три года такого обкатывания динамика внедрения станет экспоненциальной.

«Норсофт» сейчас занимается четырьмя продуктами: тремя «горными» и одним экологическим.

У многих иностранных программ на ногах висят «гири исторического наследия» — «скелет», прописанный на старых языках и на старом математическом аппарате. Обычно при доработке функционала этих программ «базу» никто не трогает. Конечно, за прошедшие пару десятилетий технологии, языки и математическое моделирование шагнули далеко вперед. В этом преимущество разработки систем «с нуля», но есть и риски.

«Исходя из опыта, могу сказать, что историческое наследие дорабатывать сложно. Поэтому нам легче работать за счет доступа к новым технологиям. С другой стороны, мы протаптываем новую дорожку. Есть вероятность допустить ошибки, о которых мы узнаем лишь накопив данные за несколько лет работы систем», — объяснил Алексей Парасына.

Этот риск оправдан: у новых горных IT-решений будет большое преимущество — открытость и адаптируемость. В конце 2023 года компанией был представлен «скелет» MAGMA — та базовая архитектура, которая определяет дальнейшее развитие. Ее можно сравнить с общей схемой нового концепта автомобиля. Среднестатистическому водителю все равно, как устроен каркас, как распределяются тормозные усилия и какая ширина у колес, но все эти параметры заранее рассчитываются и выверяются. Они критически необходимы для функционирования системы, а уже потом можно к ним добавить красивый руль и удобные сидения.

«Мы выбрали технологию тонкого клиента с интерфейсом через web-оболочку. Мы не знаем, на каких платформах будут работать заказчики, хотя знаем, что постепенно все отказываются от OS Windows. С platform-agnostic архитектурой наши продукты не только смогут работать на любых устройствах, хоть и с долей ограничений, но и смогут интегрироваться с другими системами заказчика, ведь у каждой компании есть свои разработки», — рассказал Алексей Парасына.

Чтобы продукт стал по-настоящему коммерческим, должна появиться полноценная экосистема из компаний, которые будут внедрять и поддерживать. С ними появятся типовые договоры на оказание услуг, сформируются коммерческие условия, лицензионные планы и подход к продаже лицензий.

Открытость системы этому способствует, ведь у всех крупных компаний есть свои опытные IT-подразделения. Они смогут нарастить функционал программ и предложить эти обновления другим компаниям. Такая экосистема сможет себя поддерживать. Пойдет доработка и обратная связь.

Будущие «пользователи» внутри «Норникеля» участвуют в разработке, но одно дело — посидеть на компьютерном кресле в магазине и потыкать в кнопочки ноутбука, а другое — работать за ними на протяжении восьми часов в день. «Мы не испытываем иллюзий, что через два года у нас будет готовый продукт. Тогда-то начнется настоящее испытание, — добавляет генеральный директор. Как будет готов "аквариум", можно будет перейти к облакам».

Компаниям не нужны облачные сервисы для того, чтобы планировать и контролировать ведение горных работ, то есть для MAGMA Plan и MAGMA Control. Современные рудники не могут существовать без налаженной инфраструктуры связи. Оборудование, машины, рабочие — везде стоят датчики и камеры. Это необходимо и для обеспечения безопасности, и для повышения эффективности работы. Другое дело — горно-геологические системы.

«Открывая эти продукты для студентов и профильных кафедр, мы на выпуске получаем людей, которые уже могут работать в продукте. Может, они написали курсовую, подсчитали запасы рудного тела, смоделировали его геометрию. Компании получат готовых специалистов.

Через API студенты и внешние разработчики смогут разрабатывать свои плагины. Таких кулибиных у нас очень много, ребят-экспертов, которые одновременно и хорошие программисты, и геологи. Они понимают, что они делают и зачем. Они насытят функционал. И мы первые в нашей сфере полноценно закладываем такую возможность в архитектуру», — описывает перспективы Алексей Парасына.

И не только студенты от этого выиграют. Вокруг крупных компаний всегда развивается рынок услуг по геологическому моделированию, подсчетам запасов, узкопрофильному консультированию. Сейчас для работы им нужно выдавать лицензионные ключи или даже привозить в офис компании. Если система будет в облаке, доступ к ней можно будет открывать по подписке на месяц.

Если оценивать системы по критической важности, на первом месте стоит MAGMA Geo. Для горнодобывающей компании потенциальное богатство и гарант стабильности — ее запасы. Тут же и самая высокая неопределенность, влияющая на экономику. С ней можно справиться математическим моделированием. Когда под геометрию и структуру рудного тела строится вся инфраструктура рудника, рассчитываются горизонты, шахты и техника, выводится самая низкая себестоимость добычи. С такой информацией даже в турбулентное время компания будет устойчивой.

На втором месте идет MAGMA Plan, которая выполняет роль автопилота на самолете. Конечно, пилот и сам заметит, что отклонился с курса, хотя и не сразу. Но главное, он вряд ли сможет быстро вернуться на него самым оптимальным способом.

Система горного планирования — довольно уникальный продукт. Даже мировой рынок систем планирования не такой насыщенный, как рынок диспетчеризации, поэтому в этой сфере IT-команды давно ведут свои разработки. И в MAGMA PLAN в основе лежит этот большой опыт из накопленной бизнес-логики и правил.

Пусть раньше и добывали без всех этих программ, как часто любят вспоминать опытные горняки, это все же те инструменты, которые обеспечивают эффективность, безопасность и стабильность горной промышленности.

В ИЦК «Металлургия» участвуют IT-подразделения довольно крупных российских горнодобывающих компаний. Всего в рамках первой фазы инициативы ИЦК к январю 2024 году было открыто 37 индустриальных центров компетенций и 13 центров компетенций разработки ПО. Они покрывают все отрасли: от авиа- и судостроения до здравоохранения и ЖКХ. В сфере программного обеспечения есть ИЦК по офисному и мультимедийному ПО, коммуникационным сервисам, облачным платформам и другие. Центры закреплены за отраслевыми комитетами. Такой формат взаимодействия позволил распределить задачи по развитию отраслей. В частности, по импортозамещению IT-решений.

Второе преимущество, по словам Алексея Парасыны, — это координация запросов. Налаженный контакт позволяет быстро собраться и выразить общую позицию о том или ином предложении. Причем не только от индустрии металлургии, но и в согласии с химической промышленностью, агропромышленностью и другими.

Уже в этом году IT-компания планирует сделать функциональную основу для пилотирования продуктов MAGMA и договориться об их пилотировании на рудниках Норильского и Кольского дивизионов, а также на площадках других участников ИЦК.