Система диспетчеризации горно-транспортного комплекса "КАРЬЕР" на предприятиях ОАО "Южный Кузбасс"

      Сегодня горнодобывающие предприятия по всему миру активно используют в своей работе новейшие информационные технологии, к которым, в частности, относятся и системы диспетчеризации горно-транспортного комплекса (ГТК). Специфика разработки и внедрения подобных сложных продуктов заключается в том, что каждый новый проект требует серьезной доработки системы с целью адаптации ее к конкретным задачам и условиям работы предприятия. При этом основой успешного внедрения является тесное взаимодействие специалистов компании-заказчика и компании-разработчика, т.к. очень многие проблемы проявляются именно на этом этапе, а не на стадии подписания и согласования технического проекта. Большое значение имеет также способность компании-разработчика предложить решение, которое не только использовало бы результаты и опыт многолетней работы предприятия, но и, выявляя скрытые резервы, выводило бы его на новый качественный уровень. 
      Система диспетчеризации ГТК «КАРЬЕР» сегодня активно используется на многих добывающих предприятиях на территории России, Украины, Казахстана и Монголии. Базовая структура системы представлена на рисунке 1. В зависимости от конкретных задач и условий работы возможно использование различных способов передачи данных, а также различного набора функциональных модулей.



Рис. 1 – Структура системы диспетчеризации горно-транспортного комплекса «КАРЬЕР»

      Одним из первых проектов по внедрению системы диспетчеризации ГТК «КАРЬЕР» является внедрение Системы на предприятиях ОАО «Южный Кузбасс». Основная задача, которую ставило руководство предприятия – сбор и предоставление реальных данных о работе самосвалов на линии. При этом существенным условием была реализация передачи данных на базе уже имеющегося в наличии радиооборудования стандарта TETRA. При детальном изучении принципов и специфики работы данного оборудования выяснилось, что в этом случае канал передачи данных сильно загружен, т.е.  используемый ранее способ передачи данных не подходит и необходимо искать новое решение.
      В результате был полностью изменен алгоритм передачи сообщений от мобильных объектов на сервер. Раньше на сервер передавались «сырые», необработанные данные и вся логика определения основных моментов технологического процесса (остановка, начало движения, погрузка, разгрузка и т.д.) лежала на стороне сервера. Алгоритм, используемый в системе диспетчеризации для предприятий ОАО «Южный Кузбасс», построен по другому принципу: бортовой контроллер, установленный на мобильных объектах, производит первичную обработку данных и на сервер отправляет уже готовые сообщения. Сейчас для определения систем этого типа используется термин «событийная система».
      Для того чтобы новая система начала нормально функционировать, потребовалось внести изменения и в ряд других элементов системы диспетчеризации. Это относится, в частности, к способу подтверждения доставки сообщений и способу сжатия данных, путем оптимизации которых было достигнуто существенное сокращение трафика.
      Следующим этапом внедрения системы стала разработка программного обеспечения, адаптированного к потребностям и условиям эксплуатации Томусинской автобазы и Сибиргинского АТЦ. Несмотря на то, что оба эти предприятия принадлежат ОАО «Южный Кузбасс», используемые системы управления технологическим процессом имеют существенные отличия. Поэтому в рамках единого заказчика специалистами «ВИСТ Групп» было создано программное обеспечение, удовлетворяющее потребностям каждого из этих предприятий. Благодаря содействию специалистов предприятий разработчики получили возможность изучить общую схему производства и отдельные его части и создать новую систему учета и управления технологическим автотранспортом на предприятии.
      При разработке программного обеспечения использовался комплексный подход, который коснулся многих подразделений предприятия (начальников автоколонн, отдела эксплуатации, ремонтных цехов, планово-экономического отдела, начальников смен и т.д.). Для эффективного управления производством и обеспечения оптимальной работы внедряемой системы на предприятиях был проведен ряд структурных изменений:

• упразднение должности диспетчера, заносившего данные из путевок;
• упразднение должности статиста;
• введение должности наладчика системы диспетчеризации (в обязанности этого специалиста входит поддержание в рабочем состоянии мобильных объектов);
• изменение роли начальника смены в управлении производственным процессом (сейчас в его обязанности входит решение намного большего числа задач, начиная от составления сменного задания и оперативного управления производством (через него проходит вся информация о работе техники и он может единолично принимать решения о перераспределении самосвалов по маршрутам) и заканчивая подведением итогов смены, данные о которых передаются горному диспетчеру). 
  

Управление производством

      Процесс управления производством для предприятий ОАО «Южный Кузбасс» предусматривает следующее распределение функций между специалистами предприятий:

• Специалист отдела эксплуатации заполняет форму технической готовности самосвалов, указывая в ней машины готовые к выходу на линию и машины для проведения планового технического обслуживания (ПТО) и планового технического ремонта (ПТР). При заполнении данной формы программа выполняет автоматический расчет даты и смены следующего планового обслуживания самосвалов (на основании статистических данных).
• Начальники автоколонн осуществляют контроль графика выходов водителей по специально созданной форме, предназначенной для планирования выходов водителей на месяц.
• Начальник смены выдает сменное задание самосвалам. При этом программа автоматически учитывает самосвалы, готовые к выходу на линию и определяет на них водителей. Здесь же формируются ремонтные листы: как плановые (на основе технической готовности), так и внеплановые (возникшие в течение смены). Самосвалам, которые не были распределены на линию или в ремонт, выдается акт целосменного простоя.
  

      На этапе составления сменного задания Система автоматически рассчитывает число самосвалов, необходимое для вывоза заявленных объёмов по экскаваторам. По окончании формирования сменного задания печатаются путевые листы. На протяжении рабочего времени начальник смены контролирует простои (определяя причину), сходы, перегоны, загруженность маршрутов. В этом ему помогают аналитические формы (например, график исполненного движения самосвалов, графики выполнения планов самосвалами и экскаваторами и др.).
По окончании смены в «Табеле работы самосвалов» начальник смены подводит итог работы. Имея перед собой карту работы самосвалов, на которой в графическом виде представлена вся информация по  их работе.
      После окончания смены пользователи Системы могут просмотреть и распечатать отчеты, отображающие статистические данные о работе самосвалов и экскаваторов. Например, объёмы за смену по видам грузов (видам работ, самосвалам,  экскаваторам, участкам, разрезам), отчет о работе экскаваторов (отображает временные характеристики), отчеты о работе самосвалов (временные характеристики, пробеги, эксплуатационная и техническая скорости).

• Специалист топливного отдела ведет учет движения топлива по самосвалам, контролируя уровень топлива на начало/конец смены, объем заправок, расход по путевым и ремонтным листам. Информация по расходу топлива доступна как в графическом виде, так и в форме отчетов.

      При внедрении Системы учитывались все замечания заказчика, все выявляемые в процессе выполнения работ недочеты устранялись с максимальной оперативностью. Так по желанию заказчика было усовершенствовано оборудование самосвалов: были созданы новые виды датчиков уровня топлива, многократно изменялось программное обеспечение самосвалов. Это позволило обеспечить большую стабильность и безотказность работы Системы. Существенные изменения были внесены в серверное и клиентское программное обеспечение. Формы выдачи сменного задания и табель работы самосвалов переписывались несколько раз, становясь с каждым разом все более интеллектуальными и оптимальными с точки зрения упрощения работы начальника смены.
      После окончания смены все итоговые данным экспортируются в «1С» для последующего использования и расчета заработной платы. Специалистами «ВИСТ Групп» был проведен комплексный анализ по способам и алгоритмам управления производством. В результате этого анализа, а также с учетом накопленного опыта были предложены новые алгоритмы управления, подсчетов и систематизации, которые после согласования и были положены в основу реализации новой Системы.
      После нескольких месяцев эксплуатации, заказчик принял решение подключить к своей системе ещё несколько видов оборудования. Это позволило Компании создать более полную схему управления и контроля.


 
Рис. 2. – Внедрение дополнительных функциональных модулей в систему диспетчеризации ГТК «КАРЬЕР» для предприятий ОАО «Южный Кузбасс»

      Сейчас специалистами «ВИСТ Групп» ведётся работа по включению в общую схему вспомогательной техники (бульдозеров и грейдеров). Для этого уже создана основная часть необходимого программного обеспечения и выполняются работы по его внедрению.
      Задача увеличения скорости передачи данных на настоящий момент решена. После прохождения обучающего курса в компании «Rohde & Schwarz» специалистами «ВИСТ Групп» было разработано программное обеспечение для интеграции системы диспетчеризации ГТК «КАРЬЕР» и оборудования системы стандарта TETRA. Это позволило снизить загрузку канала почти в два раза.


Результаты внедрения Системы

      Внедрение системы диспетчеризации ГТК «КАРЬЕР» на предприятиях ОАО «Южный Кузбасс» позволило получить следующие результаты:

• более полная загрузка рабочего времени (первая загрузка происходит раньше, последняя разгрузка – позже);
• сокращение внутрисменных простоев;
• уменьшение удельного расхода топлива;
• более точная загрузка самосвалов;
• оптимальная загрузка маршрутов (самосвалы равномерно распределяются по пунктам загрузки/разгрузки, отсутствие простоя экскаваторов);
• комплексная и прозрачная схема управления производством.
  

      Эффективное выполнение работ по внедрению Системы стало возможным во многом благодаря двухстороннему сотрудничеству специалистов ОАО «Южный Кузбасс» и ООО «ВИСТ Групп». Огромный опыт компании-заказчика в области применения различных производственных схем предприятий, структур, технологий, схем учета, наличие информации о возможных уловках персонала нижнего звена, наличие обширной производственной базы, на основе которой осуществляется разработка и производство новых датчиков и систем измерений – все это позволило существенно сократить сроки тестирования нового оборудования, выявления и устранения его недостатков. Сегодня компания имеет мощный инструмент оперативного управления горно-транспортным комплексом своих предприятий, который позволил ей существенно повысить как производительность техники, так и эффективность работы в целом.