Программное обеспечение для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) остается приоритетным направлением инвестиций для горнодобывающих компаний, в то время как разработчики стремятся использовать новейшие технологии для решения актуальных проблем, таких как ESG и нехватка квалифицированных кадров.
Автор: Каролина Пичи.
Автор: Каролина Пичи.
С ростом внедрения больших языковых моделей (LLM) пользовательский интерфейс программного обеспечения для планирования горных работ должен измениться. Источник: Джейми Джин / Shutterstock
Развитие программного обеспечения для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование)
Программное обеспечение для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) стало важнейшим инструментом для горнодобывающей промышленности. Несмотря на уже высокий уровень проникновения, программное обеспечение, используемое для проектирования, оценки и планирования горных работ, остается областью инвестиционного фокуса для операторов месторождений.
Из 162 горнодобывающих предприятий, опрошенных GlobalData в период с марта по май 2024 года, 47% заявили, что планируют инвестировать или продолжить инвестировать в программное обеспечение для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) в течение следующих двух лет. Только треть респондентов заявили, что они уже «полностью внедрили» такое программное обеспечение.
Использование комплекса программных инструментов для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) предлагает ряд преимуществ: помогает оптимизировать операционную деятельность, улучшить процесс принятия решений и решить конкретные задачи.
GlobalData, материнская компания MINEAustralia, отслеживает поставщиков программного обеспечения на почти 900 действующих рудниках по всему миру, причем два ведущих поставщика используются на более чем 50% объектов.
Среди поставщиков программного обеспечения для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) - Autodesk, Bentley Systems, Dassault Systemes, Datamine, Deswik Mining (теперь принадлежит Sandvik), Hexagon AB, Maptek, Micromine и RPMGlobal, среди прочих.
Из 162 горнодобывающих предприятий, опрошенных GlobalData в период с марта по май 2024 года, 47% заявили, что планируют инвестировать или продолжить инвестировать в программное обеспечение для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) в течение следующих двух лет. Только треть респондентов заявили, что они уже «полностью внедрили» такое программное обеспечение.
Использование комплекса программных инструментов для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) предлагает ряд преимуществ: помогает оптимизировать операционную деятельность, улучшить процесс принятия решений и решить конкретные задачи.
GlobalData, материнская компания MINEAustralia, отслеживает поставщиков программного обеспечения на почти 900 действующих рудниках по всему миру, причем два ведущих поставщика используются на более чем 50% объектов.
Среди поставщиков программного обеспечения для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) - Autodesk, Bentley Systems, Dassault Systemes, Datamine, Deswik Mining (теперь принадлежит Sandvik), Hexagon AB, Maptek, Micromine и RPMGlobal, среди прочих.
Разработка программного обеспечения для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование)
Программное обеспечение для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование) не ново, но оно постоянно развивается. За прошедшие годы программные решения, появившиеся в 1970-х и 80-х годах, стали более сложными благодаря достижениям в области вычислительной мощности.
«То, что начиналось с текстового ввода и вывода, превратилось в простые 2D-визуализаторы, а затем в полное 3D-моделирование рудника», - говорит Гэвин Кларксон, менеджер по развитию бизнеса USCA в Hexagon Mining.
«Увеличение вычислительной мощности позволило сложным алгоритмам планирования обрабатывать миллионы комбинированных входных данных и выдавать наилучшую возможную последовательность горных работ, что было невозможно в ранних версиях программного обеспечения для планирования.
«Эти результаты затем можно было полностью визуализировать и анимировать в режиме реального времени, что позволяло пользователям проверять результаты и легко предоставлять информацию заинтересованным сторонам».
Кроме того, по мере того, как технология становится более доступной, распространение различных решений для планирования горных работ «огромно» возросло, говорит Эдуардо Колома, генеральный директор Maptek.
«То, что начиналось с текстового ввода и вывода, превратилось в простые 2D-визуализаторы, а затем в полное 3D-моделирование рудника», - говорит Гэвин Кларксон, менеджер по развитию бизнеса USCA в Hexagon Mining.
«Увеличение вычислительной мощности позволило сложным алгоритмам планирования обрабатывать миллионы комбинированных входных данных и выдавать наилучшую возможную последовательность горных работ, что было невозможно в ранних версиях программного обеспечения для планирования.
«Эти результаты затем можно было полностью визуализировать и анимировать в режиме реального времени, что позволяло пользователям проверять результаты и легко предоставлять информацию заинтересованным сторонам».
Кроме того, по мере того, как технология становится более доступной, распространение различных решений для планирования горных работ «огромно» возросло, говорит Эдуардо Колома, генеральный директор Maptek.
Согласно исследованию GlobalData, Африка имела самую высокую долю респондентов (38%), планирующих инвестировать в программное обеспечение к 2026 году.
Хотя ГГИС общего назначения все еще существует, все более распространенными становятся инструменты, которые могут решать конкретные проблемы. Однако это влечет за собой потенциальные проблемы, такие как интеграция и совместимость.
«Вы будете решать конкретную проблему с помощью очень специфического решения, которое действительно хорошо подходит для этой цели», - говорит Колома MINEAustralia.
«Но результаты работы этого инструмента не будут полезны для всех аспектов бизнеса. Если у вас нет хорошей интеграции… это не будет очень полезным с целостной точки зрения».
Региональный рынок также меняются. Рудники в Африке, Южной Америке и Азии все чаще стремятся внедрять ГГИС, несмотря на низкую стоимость рабочей силы в некоторых из этих регионов. Согласно исследованию GlobalData, Африка имела самую высокую долю респондентов (38%), планирующих инвестировать в программное обеспечение для управления горными работами к 2026 году.
Преимущества, аналогичные более широким преимуществам перехода от бумажных процессов к цифровым решениям, включают улучшенную повторяемость, надежность расчетов и уменьшение ошибок при переносе данных, поддерживаемые устройствами сбора данных или телеметрией.
«Вы будете решать конкретную проблему с помощью очень специфического решения, которое действительно хорошо подходит для этой цели», - говорит Колома MINEAustralia.
«Но результаты работы этого инструмента не будут полезны для всех аспектов бизнеса. Если у вас нет хорошей интеграции… это не будет очень полезным с целостной точки зрения».
Региональный рынок также меняются. Рудники в Африке, Южной Америке и Азии все чаще стремятся внедрять ГГИС, несмотря на низкую стоимость рабочей силы в некоторых из этих регионов. Согласно исследованию GlobalData, Африка имела самую высокую долю респондентов (38%), планирующих инвестировать в программное обеспечение для управления горными работами к 2026 году.
Преимущества, аналогичные более широким преимуществам перехода от бумажных процессов к цифровым решениям, включают улучшенную повторяемость, надежность расчетов и уменьшение ошибок при переносе данных, поддерживаемые устройствами сбора данных или телеметрией.
Что ищут горные инженеры в программном обеспечении сегодня?
«Рудники внедряют программное обеспечение, стремясь максимизировать ценность своих проектов в течение всего срока службы актива», - говорит Кларксон.
«Рудники также ищут программное обеспечение для упрощения рабочих процессов, которые также можно легко проверить».
Кроме того, программное обеспечение для планирования горных работ может помочь компаниям стать более гибкими. Способность реагировать на волатильность рынка, проблемы с цепочками поставок и колебания цен на сырьевые товары стала все более важной после пандемии Covid-19, по словам Джастина Мида, руководителя отдела управления продуктами в Deswik.
Также больше внимания уделяется оптимизации на различных горизонтах планирования, от долгосрочного планирования месторождений до краткосрочного, например, еженедельных операций.
Дэн Эванс, директор по информационным технологиям RioTinto, ранее рассказывал MINEAustralia, что ИИ, используемый в таких технологиях, как интеллектуальное планирование горных работ, помогает оптимизировать горнодобывающие процессы, учитывая ограничения и узкие места во всей цепочке создания стоимости.
По мере того, как горные работы становятся все более сложными - со снижением содержания руды, все более сложными условиями окружающей среды и более низкой прибылью - даже небольшие улучшения могут оказать существенное влияние на жизнеспособность проекта.
«При более низкой марже любые итеративные улучшения эффективности и точности могут определить успех или провал проекта, и тщательный план с использованием современного программного обеспечения для планирования, сочетающего как можно больше входных данных, имеет решающее значение», - говорит Кларксон.
Еще одной областью внимания является планирование экологических, социальных и управленческих (ESG) факторов и рекультивация, говорят разработчики. Хотя ESG отошел на второй план для компаний перед лицом макроэкономических и геополитических угроз, GlobalData считает, что он останется критически важной темой, влияющей на бизнес в течение следующего десятилетия.
«Рудники также ищут программное обеспечение для упрощения рабочих процессов, которые также можно легко проверить».
Кроме того, программное обеспечение для планирования горных работ может помочь компаниям стать более гибкими. Способность реагировать на волатильность рынка, проблемы с цепочками поставок и колебания цен на сырьевые товары стала все более важной после пандемии Covid-19, по словам Джастина Мида, руководителя отдела управления продуктами в Deswik.
Также больше внимания уделяется оптимизации на различных горизонтах планирования, от долгосрочного планирования месторождений до краткосрочного, например, еженедельных операций.
Дэн Эванс, директор по информационным технологиям RioTinto, ранее рассказывал MINEAustralia, что ИИ, используемый в таких технологиях, как интеллектуальное планирование горных работ, помогает оптимизировать горнодобывающие процессы, учитывая ограничения и узкие места во всей цепочке создания стоимости.
По мере того, как горные работы становятся все более сложными - со снижением содержания руды, все более сложными условиями окружающей среды и более низкой прибылью - даже небольшие улучшения могут оказать существенное влияние на жизнеспособность проекта.
«При более низкой марже любые итеративные улучшения эффективности и точности могут определить успех или провал проекта, и тщательный план с использованием современного программного обеспечения для планирования, сочетающего как можно больше входных данных, имеет решающее значение», - говорит Кларксон.
Еще одной областью внимания является планирование экологических, социальных и управленческих (ESG) факторов и рекультивация, говорят разработчики. Хотя ESG отошел на второй план для компаний перед лицом макроэкономических и геополитических угроз, GlobalData считает, что он останется критически важной темой, влияющей на бизнес в течение следующего десятилетия.
Будущее развитие программного обеспечения для инженерного обеспечения горных работ (ГГИС+Планирование)
Ожидается, что программное обеспечение для планирования горных работ будет развиваться по многим направлениям. Стохастическое планирование (тип вероятностного планирования) станет одним из основных направлений будущего развития. Кроме того, будет продолжаться интеграция ИИ, Интернета вещей (IoT), цифровых двойников и возможностей расширенной аналитики в программное обеспечение.
Ожидается, что программные интерфейсы также изменятся, используя новейшие технологии, а также адаптируясь к потребностям меняющейся демографии отрасли.
Ожидается, что программные интерфейсы также изменятся, используя новейшие технологии, а также адаптируясь к потребностям меняющейся демографии отрасли.
Стохастическое планирование
«Моделирование, цифровые двойники и стохастическое планирование являются как текущими, так и будущими трендами в горнодобывающей промышленности», - говорит Кларксон.
В большинстве стандартных процедур планирования горных работ входные данные для долгосрочного плана считаются известными и постоянными. В действительности это не так, поскольку такие факторы, как геологическая неопределенность, непредсказуемость рынка и изменчивость операционной деятельности, «неизбежны».
«Стохастическое планирование горных работ — это относительно новый подход, который вызывает значительный интерес в отрасли», - добавляет Кларксон. Он интегрирует эти неопределенности в процесс планирования, чтобы создать план, который балансирует чистую приведенную стоимость (NPV) и риск, таким образом, который ранее не учитывался.
Он добавляет: «В повседневной деятельности рудники хотят иметь возможность отслеживать перемещение руды и пустой породы в мельчайших деталях, будь то для улучшения воздействия на окружающую среду или увеличения извлечения полезного компонента».
В большинстве стандартных процедур планирования горных работ входные данные для долгосрочного плана считаются известными и постоянными. В действительности это не так, поскольку такие факторы, как геологическая неопределенность, непредсказуемость рынка и изменчивость операционной деятельности, «неизбежны».
«Стохастическое планирование горных работ — это относительно новый подход, который вызывает значительный интерес в отрасли», - добавляет Кларксон. Он интегрирует эти неопределенности в процесс планирования, чтобы создать план, который балансирует чистую приведенную стоимость (NPV) и риск, таким образом, который ранее не учитывался.
Он добавляет: «В повседневной деятельности рудники хотят иметь возможность отслеживать перемещение руды и пустой породы в мельчайших деталях, будь то для улучшения воздействия на окружающую среду или увеличения извлечения полезного компонента».
“
Моделирование, цифровые двойники и стохастическое планирование являются как текущими, так и будущими трендами в горнодобывающей промышленности.
Мид указывает на то, как интегрированное проектирование и планирование горных работ может быть использовано для моделирования различий между дизельными парками и электрическими или водородными транспортными средствами. Каждый из них имеет различные механические и эксплуатационные характеристики - размер транспортных средств, радиусы поворота, допуски на уклонах, кривые мощности и характеристики погрузки, - которые, в свою очередь, могут повлиять как на физическое проектирование рудника, так и на последовательность добычи рудных блоков, к которым вы можете добраться, и, следовательно, на экономику рудника.
«Это полезно не только на стадии проектирования рудника», - говорит Мид. Что произойдет, если законы о выбросах изменятся в середине срока службы вашего рудника? Как тогда изменить всю форму вашего рудника и его операционное будущее?»
«Именно к этому люди и стремятся». Однако для достижения этой цели программное обеспечение должно работать взаимосвязанным образом, чтобы иметь возможность многократно запускать модель рудника с различными входными данными и делать это постоянно в ответ на меняющийся мир вокруг нас.
«Прямо сейчас люди ищут решения всех этих проблем».
«Это полезно не только на стадии проектирования рудника», - говорит Мид. Что произойдет, если законы о выбросах изменятся в середине срока службы вашего рудника? Как тогда изменить всю форму вашего рудника и его операционное будущее?»
«Именно к этому люди и стремятся». Однако для достижения этой цели программное обеспечение должно работать взаимосвязанным образом, чтобы иметь возможность многократно запускать модель рудника с различными входными данными и делать это постоянно в ответ на меняющийся мир вокруг нас.
«Прямо сейчас люди ищут решения всех этих проблем».
Цифровые технологии
Дальнейшая интеграция цифровых технологий, таких как ИИ, Интернет вещей и возможности расширенной аналитики, будет способствовать получению оперативной информации в режиме реального времени.
Кларксон рассказывает MINE Australia, что: «Отслеживание и мониторинг материалов в режиме реального времени от добычи до порта (потребителя) становятся повсеместными, предоставляя ценную информацию и позволяя принимать решения на основе данных».
Кроме того, по мере развития аппаратного обеспечения наряду с программным обеспечением для планирования горных работ операторы смогут получать доступ к более точной информации, что даст им лучшее представление об их активах, говорит Мид. Сейчас доступно больше информации - как по детализации, так и по своевременности.
Тем временем, Колома указывает на продолжающийся рост облачных программных решений, которые предлагают повышенную удобство использования, улучшают доступность и расширяют возможности сотрудничества между командами.
Кларксон рассказывает MINE Australia, что: «Отслеживание и мониторинг материалов в режиме реального времени от добычи до порта (потребителя) становятся повсеместными, предоставляя ценную информацию и позволяя принимать решения на основе данных».
Кроме того, по мере развития аппаратного обеспечения наряду с программным обеспечением для планирования горных работ операторы смогут получать доступ к более точной информации, что даст им лучшее представление об их активах, говорит Мид. Сейчас доступно больше информации - как по детализации, так и по своевременности.
Тем временем, Колома указывает на продолжающийся рост облачных программных решений, которые предлагают повышенную удобство использования, улучшают доступность и расширяют возможности сотрудничества между командами.
Фокус на ESG
Программное обеспечение для планирования горных работ может поддерживать стратегии по минимизации воздействия на окружающую среду и выполнению требований отчетности.
Однако, по словам Коломы, многие алгоритмы, используемые в отрасли сегодня, не включают переменные, необходимые для оценки воздействия рудников на окружающую среду. Эту область он считает приоритетной для будущего развития.
Программное обеспечение также может помочь в моделировании обязательств по рекультивации и оптимизации затрат на восстановление, что приобретает все большее значение для экологического и социального управления, а также для более эффективного контроля денежных потоков предприятия, по словам Мида.
«Группы разработчиков программного обеспечения… действительно помогают горнодобывающим компаниям понять, какова их ответственность за рекультивацию, чтобы они могли эффективно планировать это».
Уже есть активные примеры использования. В Бразилии компания Alcoa использует программное обеспечение MinePlan от Hexagon для оптимизации своей деятельности по восстановлению растительности и окружающей среды в регионе Амазонки.
ГГИС также поддерживает взаимодействие с сообществом посредством моделирования горнодобывающих объектов в виртуальной реальности.
Однако, по словам Коломы, многие алгоритмы, используемые в отрасли сегодня, не включают переменные, необходимые для оценки воздействия рудников на окружающую среду. Эту область он считает приоритетной для будущего развития.
Программное обеспечение также может помочь в моделировании обязательств по рекультивации и оптимизации затрат на восстановление, что приобретает все большее значение для экологического и социального управления, а также для более эффективного контроля денежных потоков предприятия, по словам Мида.
«Группы разработчиков программного обеспечения… действительно помогают горнодобывающим компаниям понять, какова их ответственность за рекультивацию, чтобы они могли эффективно планировать это».
Уже есть активные примеры использования. В Бразилии компания Alcoa использует программное обеспечение MinePlan от Hexagon для оптимизации своей деятельности по восстановлению растительности и окружающей среды в регионе Амазонки.
ГГИС также поддерживает взаимодействие с сообществом посредством моделирования горнодобывающих объектов в виртуальной реальности.
Пользовательский интерфейс
Разработчики говорят, что программное обеспечение для планирования горных работ, а также подходы к ведению бизнеса должны измениться, чтобы поддержать новую демографию горнодобывающего сектора. Решения должны быть способны удовлетворить потребности как опытных специалистов, так и новых выпускников, а также развивающихся регионов.
Горнодобывающий сектор сталкивается с «пробелом поколений», поскольку многие из его экспертов, в том числе в области геологии, проектирования и планирования горных работ, должны уйти на пенсию в ближайшие 10-15 лет, говорит Колома.
«Инструменты, которые сложно использовать, не приживутся», - говорит он.
Горнодобывающий сектор сталкивается с «пробелом поколений», поскольку многие из его экспертов, в том числе в области геологии, проектирования и планирования горных работ, должны уйти на пенсию в ближайшие 10-15 лет, говорит Колома.
«Инструменты, которые сложно использовать, не приживутся», - говорит он.
Программное обеспечение для планирования горных работ используется для моделирования и отслеживания движения руды и вскрыши с высокой степенью детализации.
Фото: Hexagon
Фото: Hexagon
Колома считает, что будет сохраняться спрос на интуитивно понятные пользовательские интерфейсы, и что агентный ИИ может сыграть свою роль в будущем. «С ростом внедрения больших языковых моделей интерфейс должен измениться, — говорит он. — Сейчас размышления больше сосредоточены на том, какие вопросы вы хотите задать данным. Это изменит то, как вы обучаете людей в университете».
Мид также говорит, что будущие программные интерфейсы могут включать обработку естественного языка, что позволит пользователям взаимодействовать с программным обеспечением более интуитивно. Поскольку число специалистов горнодобывающей промышленности, выходящих на рынок, сокращается, важно, чтобы программное обеспечение и учебные материалы были доступны на нескольких языках для обслуживания более мобильной рабочей силы.
Кроме того, приоритетными направлениями останутся сотрудничество и совместимость. «Участникам этого сегмента рынка необходимо более тесное сотрудничество, которое позволит реализовать новые варианты использования», — заключает Колома.
Мид также говорит, что будущие программные интерфейсы могут включать обработку естественного языка, что позволит пользователям взаимодействовать с программным обеспечением более интуитивно. Поскольку число специалистов горнодобывающей промышленности, выходящих на рынок, сокращается, важно, чтобы программное обеспечение и учебные материалы были доступны на нескольких языках для обслуживания более мобильной рабочей силы.
Кроме того, приоритетными направлениями останутся сотрудничество и совместимость. «Участникам этого сегмента рынка необходимо более тесное сотрудничество, которое позволит реализовать новые варианты использования», — заключает Колома.
Это перевод статьи Каролины Пичи. Оригинальная статья находится по адресу: https://mine.nridigital.com/mine_australia_feb25/mine-planning-software