Jak wygląda program KGHM 4.0?

  • Charakter zmiany – Automatyzacja procesów, robotyzacja.
  • Powód wdrożenia – Poprawa bezpieczeństwa i lepsze wykorzystanie surowców.
  • Korzyści – Pobieranie danych od robotów, z maszyn i urządzeń oraz kontrolowanie procesów.
  • Branża – Górniczo-hutnicza.
  • Specyfika biznesu – Spółka jest w światowej czołówce producentów srebra i miedzi, a także renu i nadrenianu amonu.
kghm

Łukasz Szwancyber: KGHM to firma globalna. Od 2012 roku, czyli od przejęcia firmy Quadra FNX, funkcjonujemy w środowisku międzynarodowym, skupiamy się nie tylko na produkcji w Polsce, ale również za granicą – jesteśmy w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, na Grenlandii i w Chile. Prowadzimy tam projekty eksploracyjne. W Polsce poza przemysłem wydobywczym zajmujemy się również przetwórstwem.

Wytwarzanie miedzi czterodziewiątkowej

Proces produkcyjny jest dość skomplikowany, ale pokrótce chciałbym go przedstawić. Wydobywamy rudę, która trafia do zakładów wzbogacania rud i robimy z niej koncentrat. Zawartość miedzi w rudzie to ok. 1 proc., ale my ją wzbogacamy do koncentratu 23 proc. Taki produkt trafia do hut, gdzie w procesie pirometalurgicznym koncentrat jest stapiany, wytwarzamy z niego miedź czystą, tzw. czterodziewiątkową (o zawartości 99,99 proc. – red.). Sprzedajemy ją jako produkt zarejestrowany na londyńskiej giełdzie. Produkujemy też srebro i złoto, dążąc do tego, żeby maksymalnie przetwarzać wszystkie produkty, które mamy.

kghm - surowce naturalne
(Państwowa spółka wydobywa i przetwarza surowce naturalne – fot. KGHM)

KGHM 4.0

Jeżeli chodzi o program KGHM 4.0, opiera się on na 4 filarach: bezpieczeństwie, produkcji, zarządzaniu i informacjach, a także utrzymaniu maszyn i urządzeń. Bezpieczeństwo jest dla nas najważniejsze, podobnie jak ludzie, którzy są wartością firmy. Produkcja zmierza do maksymalizacji wykorzystania zasobów. Informacje są kluczowe, bo danych jest bardzo dużo, ale nie sztuką jest je zdobyć, tylko przetworzyć w zrozumiałe wiadomości, które staną się podstawą podejmowania decyzji i umożliwią zarządzanie. Jeśli chodzi o maszyny i urządzenia, dążymy do tego, żeby efektywny czas pracy poszczególnych linii wynosił 100 proc.

Podstawą są informacje i dane. Najpierw trzeba zbudować system, który pozwala na ich zdobywanie, więc na wszystkich wyrobiskach górniczych zabudowujemy i światłowody, i punkty dostępowe. KGHM zaczyna się w Lubinie, a kończy w Głogowie – to 40 km odległość na powierzchni, natomiast pod spodem mamy miasto. Na jednej zmianie pracuje 6 tys. ludzi. Linia przesyłowa daje nam możliwość monitorowania mediów, kontrolujemy infrastrukturę – stacje transformatorowe, wentylatorowe i pompownie, bo eksploatując rudę musimy zapewnić pracownikom środowisko pracy – i gdy wszyscy są pod ziemią, muszą mieć świeże powietrze. Na dole jest też ponad tysiąc maszyn, które cały czas jeżdżą i fedrują. Swoją budową przypominają ładowarki, ale o obniżonej wysokości, bo nasze korytarze mają ok. 3,2 m. Poza tym są wozy odstawcze i maszyny kotwiące. Nie będę wchodził w szczegóły, ale dzięki działaniom KGHM 4.0 możemy na bieżąco diagnozować stan maszyn. Każda z nowych maszyn, która jest kupowana, a w sumie to już około ¼ czy ⅓ urządzeń, ma czujniki umożliwiające zbieranie danych, co umożliwia predykcyjne utrzymanie ruchu.

Jednak na razie nie jest tak, że każda maszyna komunikuje się na bieżąco. Mamy zabudowane access pointy, które umożliwiają zrzucanie i zbieranie danych ze wszystkich maszyn. Jednak czujników w maszynach nie jest zbyt dużo, więc komunikują się tylko okresowo. Ponadto mamy wiele otwartych frontów eksploatacyjnych i nie wszędzie udaje nam się dotrzeć ze światłowodem, dlatego jest to działanie akcyjne. Tymczasem są miejsca, gdzie natura nam nie pomaga – coraz wyższe temperatury, problemy z zabezpieczeniem prawidłowych przewietrzeń chodników – w tych strefach dążymy do zdalnego sterowania i automatyzacji urządzeń. Aktualnie działa tam m.in. maszyna do rozbijania brył, która rozdrabnia skałę, żebyśmy mogli wyciągnąć ją na górę. Mamy też roboty inspekcyjne, bo są miejsca, gdzie z racji temperatur nie możemy wpuścić ludzi albo ludzie mogą przebywać tam tylko przez krótki czas. Urządzenia, razem z czujnikami na przenośnikach taśmowych, mają za zadanie sprawdzić, czy na wyrobiskach wszystko funkcjonuje zgodnie z założeniami.

Systemy, które już działają

Poza prototypami i koncepcjami mamy jedną, w pełni zautomatyzowaną linię w hucie do odlewania miedzi, która kończy proces pirometalurgiczny. To było gotowe rozwiązanie, które udało nam się zdobyć, ale nie zawsze jest to możliwe, więc niekiedy opracowujemy systemy sami. Na przykład w zakładzie wzbogacania rud rozdrabniamy ją do frakcji praktycznie pyłu lub mąki. Potem poddajemy zwilżeniu (flotacji) i w procesie wzbogacenia produkujemy koncentrat. W tym procesie korzystamy z wizyjnej inspekcji i analizy struktury tego, co znajduje się w maszynie flotacyjnej. Możemy optymalizować procesy i już możemy pochwalić się, bo pozwoliło to na poprawę parametrów i ograniczenie strat. Zależy nam, żeby trud kolegów z kopalni, który wkładają w wydobycie urobku, nie został zmarnowany.

(Proces tzw. flotowania – fot. KGHM)

Poza systemem do flotacji FloVis prowadzimy też prace nad dwoma innymi. Pierwszy to ConVis, czyli system analizujący rozkład ziarnowy, a więc np. ocenę jakości surowca. W konsekwencji możemy efektywnie wykorzystywać to, co mamy. Drugim jest Milvis wykorzystywany do mielenia i uzdatniania rudy. KGHM w Polsce ma 3 oddziały górnicze, 3 hutnicze, Zakład Wzbogacania Rud i zakład hydrotechniczny. W niektórych z nich już działa system CMMS (zautomatyzowany system wspierający utrzymanie ruchu – red.), natomiast w innych zamierzamy go wprowadzić. Temat jest bardzo ważny, ale też skomplikowany. Liczymy, że uda nam się zmniejszyć liczbę awarii i usterek, a jednocześnie poprawić dostępność ciągów. Walczymy także o efektywny czas pracy poszczególnych instalacji.

Trzeba podkreślić, że mamy dużo danych. Dość powiedzieć, że w samej Hucie Głogów, która jest jedną z trzech hut KGHM w Polsce, mamy około 95 tys. analogowych punktów pomiarowych i 243 tys. punktów cyfrowych. Próbkowanie danych, które z nich pochodzą, dzieje się w częstotliwości od 1 sekundy do 1 minuty. Dostępność urządzeń jest coraz większa, więcej też mierzymy, możemy kontrolować procesy i wiemy, co się dzieje, ale dążymy do analizy i optymalizacji. Wszystko po to, żeby z danych wyciągnąć maksimum wiadomości, które posłużą jako materiał do podejmowania decyzji i do zarządzania ciągiem technologicznym. Jeśli chodzi o źródła danych, mamy systemy takie jak SAP, SCADA, monitoring, systemy do lokalizacji i chcemy iść w stronę analizy tych danych, kokpitów zarządczych oraz big data.

W kopalniach mamy ponad 1300 maszyn, wszystkie działają na silnikach spalinowych, ale rozwijamy naszą działalność w kierunku maszyn elektrycznych. Przede wszystkim dlatego, że sami chcemy być ekologiczni, ale też Unia Europejska idzie w tę stronę i zaostrza normy. Mamy już pojazdy elektryczne, jednak z pewnymi ograniczeniami, które z czasem dopiero będą tak funkcjonalne, jak spalinowe.

(Łukasz Szwancyber – fot. PPP)

KGHM 4.0 – zastosowanie w przyszłości

Program KGHM 4.0 będzie wciąż opierał się na monitoringu, lokalizacji, robotyce i analityce. Będzie obejmował znacznie szerszy sektor niż tylko produkcję – również handel i przetwarzanie danych. Ta koncepcja jest ciągiem zdarzeń prowadzącym do określonych efektów. Chcemy, żeby poprzez monitoring, wiedzę oraz analizę danych móc zarządzać parkiem maszynowym, czyli wydłużać efektywny czas pracy maszyn i urządzeń, jak również poprawić bezpieczeństwo. Istotne jest zarządzanie urządzeniami, które mamy, czyli ograniczanie awarii i usterek poprzez proaktywne i predyktywne utrzymanie ruchu.

5G 6G Agile AI AR Automatyzacja Big data Blockchain Cloud computing Cyberbezpieczeństwo Digital twin DIH Dojrzałość cyfrowa Drony Druk 3D Edge computing Egzoszkielety Energetyka Fabryka przyszłości Finansowanie Fotowoltaika GOZ Human augmentation ICT IIoT Konkursy Koronawirus Logistyka ML Motoryzacja MŚP NCBR PPP Pracownicy 4.0 Prawo Przemysł 4.0 R&D Roboty Startupy VR Wodór