Подать статью
Стать рецензентом
Том 275
Страницы:
155-166
Скачать том:
RUS ENG

Научно-методические подходы при реализации проекта импортозамещения ГГИС в АК «АЛРОСА»

Авторы:
С. В. Лукичев1
О. В. Наговицын2
Об авторах
  • 1 — д-р техн. наук директор Горный институт КНЦ РАН ▪ Orcid
  • 2 — д-р техн. наук заместитель директора Горный институт КНЦ РАН ▪ Orcid
Дата отправки:
2025-04-01
Дата принятия:
2025-09-18
Дата публикации онлайн:
2025-10-31
Дата публикации:
2025-10-31

Аннотация

Рассмотрен опыт стратегического сотрудничества разработчика горного программного обеспечения (ПО) и крупной горно-добывающей компании по адаптации горно-геологической информационной системы (ГГИС) к корпоративным требованиям компании. В связи с уходом из России зарубежных ГГИС в особенно сложной ситуации оказались крупные компании, которые долгие годы строили решения на основе импортных программных продуктов. Решение задачи импортозамещения ПО в горно-добывающей отрасли, имеющей дело со сложными природно-техническими системами, должно рассматриваться как управляемый междисциплинарный научно-инженерный процесс, требующий системного методологического подхода. Отмечена важность оценки уровня цифровизации существующих бизнес-процессов инженерного обеспечения горных работ при формировании рационального плана адаптации и доработки ПО. В связи с требованием быстрого решения проблемы импортозамещения отмечена необходимость учета внутреннего развития ГГИС при согласовании с индустриальным партнером плана работ по доработке функционала, что обеспечивает создание конкурентоспособной цифровой системы инженерного обеспечения горных работ не только для компании, но и всей горно-добывающей отрасли. Приведены основные направления доработки функционала ГГИС в области геологии, маркшейдерии и геотехнологии, а также примеры разработанных цифровых инструментов. Отмечено, что задачи развития ГГИС для требований АК «АЛРОСА» сегодня в основном решены и первоочередным стало создание программных средств среднесрочного и краткосрочного планирования открытых и подземных горных работ. Приведена функциональная схема модуля планирования. Для развития ГГИС рассмотрено создание горно-геологической цифровой платформы (ГГЦП), обеспечивающей возможность создания рабочих инструментов (модулей) путем использования API-функций и динамического присоединения модулей к системному ядру ГГЦП.

Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
геология маркшейдерия геотехнология горно-геологическая информационная система планирование программное обеспечение цифровая платформа моделирование
Перейти к тому 275

Введение

Как уже отмечалось многими экспертами, введение санкций сыграло двоякую роль [1, 2]. С одной стороны, санкции ограничили доступ к западным технологиям, показав серьезную зависимость отечественной горно-добывающей отрасли от импорта. С другой стороны, стимулировали разработку российских высокотехнологичных продуктов, которые долгие годы не могли на равных конкурировать с импортными аналогами в связи с отсутствием инвестиций в развитие. Показательна ситуация на отечественном рынке горно-геологических информационных систем (ГГИС), где наблюдается доминирование зарубежных разработок [3]. В особенно сложной ситуации оказались крупные компании, которые, являясь драйверами внедрения цифровых технологий [4], долгие годы строили свои решения на основе импортных программных продуктов. Одной из таких крупнейших в России горно-добывающих компаний является АК «АЛРОСА» [5]. В числе первых в отрасли компания перешла на комплексное цифровое решение задач горной технологии и ей потребовалось в ограниченные сроки перестроиться на отечественные решения. Отметим, что ГГИС и другие смежные цифровые решения в области горного дела насыщены специфическим функционалом, разработка которого требует соответствующего кадрового и научного обеспечения. Это инструменты, построенные на использовании методов оптимизации технологических решений [6-8], имитационного моделирования [9-11], геостатистики [12-14], машинного обучения [15, 16] и обработки данных большого объема [17].

В результате анализа функционала немногочисленных российских программных продуктов класса ГГИС АК «АЛРОСА» в качестве корпоративной системы выбрала решение, разрабатываемое OOО «Лаборатория МАЙНФРЭЙМ» [18] в тесном контакте с Горным институтом КНЦ РАН [19]. Выбор был обусловлен наличием достаточно развитого функционала в области геологии, маркшейдерии, технологии открытых и подземных горных работ, реализованного на основе трехмерной графики и многопользовательской работы с БД. Летом 2022 г. между компаниями АК «АЛРОСА» и ООО «Лаборатория МАЙНФРЭЙМ» был подписан меморандум о стратегическом сотрудничестве в сфере информационных технологий, где АК «АЛРОСА» выступила индустриальным партнером, а ООО «Лаборатория МАЙНФРЭЙМ» – разработчиком цифровых решений на платформе ГГИС MINEFRAME. С учетом того, что горно-добывающие дивизионы АК «АЛРОСА» представлены как открытыми, так и подземными горными работами, а сама компания имеет опыт внедрения и сформированное представление о цифровых бизнес-процессах, подготовлен детальный план адаптации и развития функционала ГГИС, отвечающий требованиям не только индустриального партнера, но и в целом горно-добывающей отрасли. 

Значительный объем работ, заключающийся не только в развитии функционала ГГИС, но и переходе на новый технологический стек, потребовал увеличения в разы численного состава ООО «Лаборатория МАЙНФРЭЙМ» и организации тесного взаимодействия с заказчиком. Одним из основных требований к бизнес-процессам инженерного обеспечения горных работ являлась их реализация в едином цифровом пространстве объектов горной технологии, формируемом на базе ГГИС MINEFRAME. При этом заказчик установил жесткие требования по информационной безопасности и реализации ролевой пользовательской модели доступа к данным. Другое серьезное требование – переход на кросс-платформенные решения, позволяющие при необходимости в ближайшее будущее перейти на отечественные операционные системы.

Методы

Решение задачи импортозамещения программного обеспечения в горно-добывающей промышленности (отрасли, имеющей дело со сложными природно-техническими системами) должно рассматриваться не как рутинная технико-организационная операция, а как управляемый междисциплинарный научно-инженерный процесс, требующий системного методологического подхода. Его необходимо реализовать в рамках жизненного цикла цифровой технологии, сочетающей элементы гибридного управления (Agile + Waterfall) и ориентированной на поэтапное удовлетворение функциональных, технологических и организационных требований. Задача решалась при наличии существенных ограничений – сложности и разнообразия геотехнических данных, тщательного согласования частных технических заданий, необходимости бесперебойной работы действующих технологических процессов и ограниченного срока (2,5 года) на адаптацию и внедрение, включающего несколько ключевых этапов:

  • Оценка зрелости цифровой инфраструктуры горно-добывающего предприятия и выявление критических технологических разрывов.
  • Разработка архитектурной модели импортозамещающего ПО с учетом функциональных, нефункциональных и интеграционных требований.
  • Адаптация и реплатформинг на основе открытых стандартов, кросс-платформенных решений (например, Vulkan, PostgreSQL) и веб-ориентированных архитектур.
  • Интеграция и валидация в производственной среде с построением интерфейсов с внешними системами (системы управления горно-геологическими данными, геомеханический мониторинг, диспетчеризация и ERP), унификацией справочников и классификаторов, а также апробацией алгоритмов на реальных геологических и технологических данных при решении типовых бизнес-задач.
  • Организационно-технологическое сопровождение с обучением персонала, формированием регламентов эксплуатации и непрерывной технической поддержкой.

Такой подход основан на принципах системной инженерии и управления технологическими изменениями, что позволяет обеспечить не только техническую работоспособность системы, но и ее устойчивое функционирование на производстве. В качестве метрик эффективности реализации методического подхода на реальных горно-добывающих предприятиях предлагаются показатели: степень замещения импортных решений; снижение стоимости владения; рост производительности геологических, маркшейдерских и технологических отделов; уровень удовлетворенности пользователей; время реакции на изменение горнотехнических условий. Таким образом, методический подход превращает импортозамещение из задачи технической модернизации в научно-организованный процесс цифровой трансформации, способствующий формированию устойчивого, безопасного и технологически независимого цифрового ландшафта горного производства.

Следуя положениям этого методического подхода, перед началом работ по интеграции отечественной ГГИС в процесс инженерного обеспечения горных работ специалистами ООО «Лаборатория МАЙНФРЭЙМ» была сделана оценка уровня внедрения цифровых технологий в различных подразделениях АК «АЛРОСА», что послужило основой для формирования плана адаптации и доработки ПО. Для наиболее важных бизнес-процессов разработаны переходные и целевые диаграммы (to be) (рис.1).

Адаптация и доработка программ, входящих в состав ГГИС, под требования АК «АЛРОСА» осуществлялась одновременно по нескольким направлениям:

  • Переход на СУБД PostgreSQL, интеграция процедур авторизации пользователей и доступа к данным со службой каталогов Active Directory.
  • Расширение средств импорта данных наиболее распространенных форматов CAD и ГГИС, обмена данными формата MS Excel.
  • Перевод редактора геологической БД на Web-платформу с одновременным развитием инструментов фильтрации и проверки данных, учетом требований ГКЗ при подсчете кондиций, реализацией возможности хранения и обработки геофизических данных.
  • Перевод графического редактора (desktop-приложение для решения в 3D-пространстве горно-геологических задач) с API DirectX (Windows) на Vulkan (Windows, Linux).
  • Расширение функционала инструментов статистических и геостатистических исследований до уровня, обеспечивающего решение большинства задач, встречающегося в практике поисковой и эксплуатационной разведки [12, 20, 21].
  • Работа с блочными моделями размерностью в сотни миллионов блоков.
  • Реализация функций неявного (условного) моделирования [22, 12] поверхностей геологических тел на наборе пространственно распределенных данных разведки.
  • Реализация инструментов работы с облаками точек [23-26] (по результатам лазерного сканирования подземных выработок, бортов карьеров, отвалов) с построением моделей технологических объектов. Особенностью моделей ГГИС MINEFRAME является их структура, сформированная для решения технологических задач, а не просто отрисовки их векторных и каркасных моделей.

В качестве примера реализации функциональных требований по плану адаптации ГГИС можно остановиться на следующих инструментах.

Рис.1. Фрагмент диаграммы адаптации бизнес-процесса «Моделирование месторождения, оценка запасов»

Геология. Доработка ПО осуществлялась с целью предоставления специалистам набора инструментов, обеспечивающих решения всего комплекса геологических задач:

  • Инструменты статистической обработки данных геологоразведки – расчет статистики по числовым компонентам, полученным по результатам аналитики и подсчета запасов с использованием блочных моделей; визуализация распределения разведочных данных, выделение доменов с высокими или ураганными содержаниями на гистограмме; акцентирование ураганных содержаний несколькими методами с помощью различных графиков, включая децильный анализ; построение диаграммы рассеяния по нескольким компонентам из одного источника данных; создание графика «ящик с усами» с оценкой медианы, квантилей, дисперсии и асимметрии данных; Swath-графика, отображающего распределение содержаний в нескольких направлениях; формирование графика зависимости тоннажа от среднего содержания по вариантам бортовых содержаний в блочной модели.
  • Инструменты интерактивной работы с моделями проб для их включения или исключения из расчета содержания полезного компонента в выделенном объеме.
  • Инструменты сопоставления данных соседних геологоразведочных скважин для выделения и прослеживания одновозрастных комплексов, горизонтов, пластов и пропластков.
  • Инструменты оценки пространственной неоднородности (вариографии) данных с помощью методов геостатистики и применения выявленных закономерностей при интерполяции данных с использованием кригинга.

Маркшейдерия. Важной задачей маркшейдерского обеспечения подземных горных работ является создание моделей выработок на основе данных съемки. Для этого используются несколько методов. Один из основных – тахеометрическая съемка поверхности выработки, в результате которой формируется список трехмерных координат относительно небольшого количества точек, задающих границы размещения выработки. Для повышения точности моделей пройденных выработок был разработан алгоритм, позволяющий в автоматическом режиме вписывать проектные сечения выработок в контуры съемки с привязкой сечений к отснятым точкам, что повышает точность оценки объемов проходки по данным моделирования. Улучшенный алгоритм одновременно с этим позволил решить задачу формирования оси выработки (необходима для решения задач транспортировки при планировании горных работ) при наличии ниш, вывалов, односторонних сужений и расширений.

Получили развитие инструменты формирования фактических моделей выработок по облаку точек, полученному в результате сканирования. Реализован алгоритм перехода от облака точек, описывающих поверхность выработки, к набору ее сечений, что позволило существенно снизить «вес» векторных и каркасных моделей, сделав их при этом более информативными в области инженерной графики.

Геотехнология. Эволюция методов моделирования подземных горных выработок указывает на переход к более детальному представлению их сечений и сопряжений. Как в зарубежных, так и отечественных ГГИС автоматизация процесса проектирования выработок, как правило, отсутствует, что влияет на скорость проектирования и точность моделей. Для автоматизации этого процесса в MINEFRAME создан набор инструментов, обеспечивающий параметрическое моделирование выработок и их сопряжений на основе набора сечений (рис.2), для создания которых используются типовые или пользовательские формулы расчета. Управление формой при выбранном типе сечений осуществляется заданием ширины и высоты выработки, привязка сечений к оси выработки и их расстановка на линейных участках и закруглениях – через задание параметров создаваемых моделей.

Рис.2. Автоматизированное проектирование выработок и их сопряжений на основе типовых сечений

Важной частью процесса проектирования выработок является выбор типа крепи и расчет ее параметров. Разработан алгоритм автоматизированного подбора паспорта крепления выработок исходя из горно-геологических и геомеханических условий ведения горных работ. При разработке алгоритма проанализированы применяющиеся на горно-добывающих предприятиях инструкции по креплению горных выработок, что позволило обобщить существующий опыт и представить его в виде набора цифровых решений.

Расширен перечень инструментов проектирования открытых горных работ в направлении автоматизации создания конструктивных элементов карьера. С этой целью реализован алгоритм, позволяющий на основе линии бровки уступа (верхняя или нижняя) и контура уже построенного съезда создавать площадки торможения заданной длины и ширины. Инструмент учитывает возможность стыковки съездов разной и равной ширины, позволяет последовательно создавать несколько съездов и площадок, автоматически определяет различные элементы карьера и значительно сокращает время проектирования.

Получили развитие инструменты подсчета тоннажа по объемно-качественным показателям в моделях геологических и технологических объектов. Разработанные подходы позволяют с высокой точностью подсчитать объемно-качественные показатели по атрибутам блочных моделей в выделенных объемах моделируемого пространства. В качестве таких объемов могут быть запасы горизонтов, блоков, отдельных выемочных единиц. Доработанный функционал позволяет оперировать значениями плотности и других свойств массива, создавая условия для более точного учета его характеристик.

В качестве примера взаимодействия с решениями сторонних разработчиков может быть рассмотрена интеграция со специализированным ПО [27], предназначенным для трехмерного моделирования и расчета технологических показателей добычи полезных ископаемых подземным способом в системе подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды. Такая связка позволяет синхронизировать данные об элементах залегания месторождений, результатах моделирования и расчета показателей извлечения при выпуске горной массы, что повышает точность планирования горных работ. В результате интеграции реализован обмен данными, обеспечивающий неразрывность процессов проектирования и планирования горных работ.

Планирование горных работ. Отдельным большим направлением стала разработка модулей среднесрочного и оперативного планирования для открытого и подземного способов ведения горных работ. В тесном взаимодействии с рабочей группой АК «АЛРОСА» сформулированы требования к функционалу, который должен обеспечивать автоматизацию создания технологически обоснованных планов на период от двух лет до недельно-суточного.

Модуль планирования открытых и подземных горных работ формируется на едином алгоритме оптимизации в рамках парадигмы программирования в ограничениях [28-32] и методах имитационного моделирования (рис.3). Основные принципы его работы:

  • бесшовная работа с горно-геологическими моделями в среде ГГИС;
  • автоматизированное формирование выемочных единиц;
  • формирование календарного плана горных работ на разные периоды времени с возможностью разбиения их на временные интервалы: год, квартал, месяц, неделя, день;
  • сквозная технология планирования горных работ, интегрирующая средне- и краткосрочные горизонты, а в перспективе и стратегический уровень;
  • расчет и визуализация сценариев плана горных работ на основе ограничивающих факторов (последовательность отработки, производительность оборудования, ремонты/простои, ограничения на процессы) с отображением/редактированием, сравнением/анализом сценариев;
  • формирование пользовательской документации, включая графики работы оборудования, по результатам расчета плана горных работ.

Базовые требования к инструментам планирования подземных горных работ (рис.4):

  • учет длительности циклов технологических процессов (закладки, очистной выемки, проходки и т.п.);
  • оценка объемов подготовительных и нарезных работ от планируемых объемов руды с учетом коэффициента подготовленных запасов;
  • определение последовательности выемки объемов согласно регламенту системы разработки;
  • реализация сценария планирования на основании заданных условий и скоростей проходки горных выработок, в том числе вблизи опасных зон и разломов;
  • построение транспортной сети с заданием пропускной способности и емкости (например, рудоспуск) ее отдельных элементов;
  • оценка производительности оборудования и его оптимального количества в зависимости от условий эксплуатации.

Базовые требования к инструментам планирования открытых горных работ (рис.5):

  • учет технологических особенностей ведения вскрышных и добычных работ при работе экскаваторно-автомобильного комплекса, а также бульдозерного оборудования;
  • соблюдение условий безопасности ведения горных работ;
  • определение последовательности отработки выемочных единиц на разных горизонтах;
  • построение сети транспортных коммуникаций, включая временные съезды;
  • учет производительности горно-транспортного оборудования исходя из условий движения на каждом участке сети транспортных коммуникаций.

Рис.3. Схема модуля автоматизированного планирования горных работ

Рис.4. Планирование подземных горных работ с моделированием выемочных единиц

Рис.5. Планирование открытых горных работ с моделированием прирезок

Создание горной цифровой платформы. Одним из важных направлений развития ГГИС MINEFRAME является создание на ее основе горной цифровой платформы (ГЦП), реализующей следующие принципы организации работы:

  • разделение системных (создание, визуализация, редактирование, сохранение и загрузка моделей) и рабочих (решение конкретных горно-геологических задач) инструментов, что достигается созданием кросс-платформенного ядра и динамически подсоединяемых модулей;
  • упрощение процесса разработки нового функционала за счет предоставления разработчикам документированных высокоуровневых API-функций доступа к классам моделей объектов и системным функциям работы с ними;
  • повышение стабильности работы за счет закрытия доступа разработчикам рабочих инструментов к изменениям в ядре ГЦП;
  • повышение скорости работы с БД за счет снижения трафика, связанного с сохранением только измененных частей моделей;
  • использование связки БД локальная (пользовательская) – удаленная (корпоративная) для упрощения процедуры подключения и взаимодействия специалистов;
  • предоставление возможности отображения истории создания моделей объектов во временном разрезе, что достигается сохранением всех изменений моделей в БД.

Архитектура ГЦП (рис.6) обеспечивает многопользовательскую работу с БД коллективного контролируемого доступа. При этом реляционный принцип организации БД поддерживает целостность данных, их сохранность и быструю реакцию на запросы, требующие передачи данных. Средства импорта, экспорта и анализа данных интегрируются с другими программами на горных предприятиях. Возможность использования сторонних цифровых данных и моделей тем более актуальна, что в связи с уходом из России зарубежных поставщиков ПО горно-добывающие предприятия крайне заинтересованы в сохранении годами формировавшейся информации [33]. Для MINEFRAME разработаны такие инструменты, которые позволяют без потерь импортировать в среду ГЦП данные в форматах наиболее распространенных в России зарубежных ГГИС. 

Рис.6. Архитектура ГЦП MINEFRAME

Обсуждение результатов

К настоящему времени работы по адаптации ГГИС под требования АК «АЛРОСА» в основном завершены, идет проверка и доработка отдельных рабочих инструментов. Основной акцент перенесен на разработку модулей планирования открытых и подземных горных работ, которые по заявленному в техническом задании функционалу должны соответствовать лучшим зарубежным аналогам, а по универсальности – превосходить их.

Масштаб проекта можно оценить несколькими показателями: проведено более 1500 рабочих встреч сотрудников заказчика и разработчика; поставлено 106 крупных задач, которые трансформировались в более чем 3000 элементарных задач для разработки; по мере реализации и представления заказчику разработанного функционала выявлено и удовлетворено более 150 замечаний.

Анализ практики успешного взаимодействия с компанией АК «АЛРОСА» и другими представителями горно-добывающей отрасли, предъявляющими требования к глубокой кастомизации ПО, позволяет сформулировать ключевые выводы, имеющие теоретическую и прикладную значимость:

  • Специфика разработки отраслевых решений ПО класса ГГИС. Программное обеспечение данного класса характеризуется сложной архитектурой, формируемой под влиянием внутренних технологических и методологических процессов разработчика. Это обусловлено необходимостью адаптации специализированных алгоритмов и программных модулей к уникальным производственным условиям заказчика. Критически важно, чтобы заказчик учитывал экспертную позицию разработчика на этапах уточнения требований технического задания (ТЗ) и согласования графика реализации проекта. Игнорирование этого аспекта ведет к дисбалансу между ожиданиями сторон, некорректной постановке задач и, как следствие, снижению качества и функциональной устойчивости конечного продукта.
  • Роль коммуникативной и креативной составляющих в управлении разработкой ПО. Процесс создания программных решений для горно-добывающей промышленности носит комплексный характер, сочетающий элементы системного проектирования, исследовательской деятельности и творческого подхода. Нормирование трудозатрат в таких проектах осложняется необходимостью решения нестандартных технических задач, а также зависимостью от уровня вовлеченности профильных специалистов заказчика в итеративные этапы разработки. Четкая формулировка бизнес-целей, совмещенная с глубоким пониманием возможностей технологической платформы, позволяет минимизировать риски временных и ресурсных издержек. Это достигается за счет ранней идентификации критических узлов проекта, согласования приоритетов и внедрения передовых методологий управления проектами, что в совокупности сокращает время выхода ПО на рынок и повышает отдачу инвестиций в цифровизацию.
  • Критическая важность документирования процессов и требований. Успешная реализация проектов по адаптации как ГГИС, так и других сложных цифровых систем невозможна без детальной фиксации требований, бизнес-логики и технических спецификаций. Пренебрежение этапом документирования ведет к несоответствию ожиданий заказчика и интерпретации задач разработчиком, а также усложняет сопровождение системы на постпроектной стадии. Рекомендуется использовать комбинированные подходы – текстовые описания дополнять визуальными моделями, сценариями использования и примерами исходных данных, что снижает риск двусмысленности ТЗ.
  • Необходимость обучения и трансфера знаний. Эффективное внедрение ПО требует не только технической адаптации, но и подготовки сотрудников заказчика. Часто наблюдается разрыв между функциональными возможностями системы и уровнем компетенций ее пользователей. Для минимизации этого разрыва необходимо предусмотреть проведение тренингов с акцентом на практические задачи, характерные для конкретного предприятия; создание инструкций и видеоуроков, адаптированных под бизнес-процессы заказчика; внедрение системы обратной связи для оперативной реакции на пробелы в обучении и выявленные потребности в совершенствования функционала ПО.
  • Стратегическая роль постпроектной поддержки и развития. Цикл взаимодействия не завершается сдачей проекта. Горно-добывающие компании, сталкиваясь с динамичными внешними условиями (изменения в законодательстве, технологические инновации, расширение производственных мощностей), требуют гибкости ПО. Это предполагает формирование долгосрочных партнерских отношений между заказчиком и разработчиком; включение в договорные обязательства условий по обновлению функционала, исправлению ошибок и масштабированию системы; использование модульной архитектуры ПО, позволяющей внедрять новые компоненты без переработки всей системы.
  • Управление ожиданиями и баланс интересов сторон. Конфликты в проектах часто возникают из-за несоответствия ожиданий заказчика реальным возможностям технологий или ресурсным ограничениям. Для их предотвращения необходимо на этапе инициации проекта проводить аудит цифровой зрелости и инфраструктуры заказчика, анализ решений-аналогов; четко дифференцировать обязательные и желательные к реализации функции; устанавливать этапы промежуточной приемки результатов (например, этап минимально жизнеспособного продукта), чтобы своевременно корректировать направление разработки.
  • Учет отраслевой специфики и регуляторных требований. Горно-добывающая отрасль характеризуется строгими стандартами безопасности, экологическими нормами и требованиями надзорных органов. Разработчику необходимо интегрировать в ПО инструменты для автоматизации отчетности в соответствии с региональными и международными стандартами; предусмотреть функции мониторинга рисков, включая геомеханические и гидрогеологические аспекты; обеспечить защиту данных, соответствующую отраслевым регламентам и цифровой инфраструктуре горно-добывающих холдингов.
  • Анализ рисков и гибкость в управлении проектами. Высокая сложность и вероятностный характер геологических данных, элементы неопределенности при ведении горных работ требуют от разработчиков учета рисков, таких как неполные или противоречивые исходные данные от заказчика; технические ограничения существующего ИТ-ландшафта; периодическое изменение внешних условий (например, корректировка нормативной базы). Для минимизации последствий необходимо применять методологии управления рисками, закладывать резервные механизмы в календарные планы (буферные сроки, резерв бюджета).

Заключение

Эффективное сотрудничество между горно-добывающими компаниями и разработчиками как ГГИС, так и подобных им требует системного подхода, сочетающего технологическую экспертизу, управление коммуникациями и адаптацию к отраслевым вызовам. Успех проектов определяется не только технической реализацией, но и способностью сторон выстроить диалог, основанный на взаимном доверии, прозрачности и готовности к совместному решению нестандартных задач.

Опыт практической реализации проекта импортозамещения ГГИС на АК «АЛРОСА» позволил выйти на следующие показатели:

  • полностью реализованы требования информационной безопасности, настроена синхронизация данных по расписанию, исключена потеря данных в результате доступа к файлам вне роли пользователя;
  • обучено более 250 специалистов;
  • развернуто семь сетевых баз данных, в них организовано 35 технологических проектов по площадкам внедрения;
  • зарегистрировано более 200 учетных записей ролевой модели ГГИС;
  • импортное ПО замещено на 95 %.

В высокой степени реализовано инженерное обеспечение ведения горных работ на шести месторождениях, в процессе внедрения еще пять. Таким образом, успешная реализация проектов по адаптации ГГИС потребовала синергии между технической экспертизой разработчика и процессно-технологическим опытом заказчика, что подтверждается как моделями управления ИТ-проектами, так и практическими результатами, представленными в статье.

Литература

  1. Твердов А.А. Последствия санкционной политики западного сообщества на область недропользования твердых полезных ископаемых // Недропользование XXI век. 2022. № 6 (98). С. 14-17.
  2. Лютягин Д.В., Забайкин Ю.В., Богачев М.Ю. и др. Трансформация методических основ управления эффективно-стью горнодобывающих предприятий в условиях рисков санкционного воздействия // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2019. Т. 9. № 3B. С. 613-628.
  3. Лукичев С.В., Наговицын О.В. Цифровая трансформация и технологическая независимость горнодобывающей от-расли // Горная промышленность. 2022. № 5. С. 74-78. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-5-74-78
  4. Barnewold L., Lottermoser B.G. Identification of digital technologies and digitalisation trends in the mining industry // In-ternational Journal of Mining Science and Technology. 2020. Vol. 30. Iss. 6. P. 747-757. DOI: 10.1016/j.ijmst.2020.07.003
  5. Бобова М. Эксперты «Алроса»: игнорирование цифровизации – бегство от решения проблем // Добывающая про-мышленность. 2024. № 4 (46). С. 156-160.
  6. Mai L., Saw Z. Chapter 10 – Optimization of large mining supply chains through mathematical programming // Applications of Artificial Intelligence in Mining and Geotechnical Engineering. Elsevier, 2024. P. 165-182. DOI: 10.1016/B978-0-443-18764-3.00022-9
  7. Furtado e Faria M., Dimitrakopoulos R., Pinto C. Stochastic stope design optimisation under grade uncertainty and dynamic development costs // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2022. Vol. 36. Iss. 2. P. 81-103. DOI: 10.1080/17480930.2021.1968707
  8. Nelis G., Morales N. A mathematical model for the scheduling and definition of mining cuts in short-term mine planning // Optimization and Engineering. 2022. Vol. 23. Iss. 1. P. 233-257. DOI: 10.1007/s11081-020-09580-1
  9. Рыльникова М.В., Власов А.В., Макеев М.А. Обоснование условий применения автоматизированных систем управ-ления открытыми горными работами строительства комплекса циклично-поточной геотехнологии в карьере с помощью имитационного моделирования // Горная промышленность. 2021. № 4. P. 106-112. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-4-106-112
  10. Hadizadeh Ghaziani H., Monjezi M., Mousavi A. et al. Design of Loading and Transportation Fleet in Open-Pit Mines using Simulation Approach and Metaheuristic Algorithms // Journal of Mining and Environment. 2021. Vol. 12. Iss. 4. P. 1177-1188. DOI: 10.22044/jme.2022.11450.2131
  11. Manríquez F., Pérez J., Morales N. A simulation–optimization framework for short-term underground mine production scheduling // Optimization and Engineering. 2020. Vol. 21. Iss. 3. P. 939-971. DOI: 10.1007/s11081-020-09496-w
  12. Avalos S., Ortiz J.M. Recursive convolutional neural networks in a multiple-point statistics framework // Computers & Geosciences. 2020. Vol. 141. № 104522. DOI: 10.1016/j.cageo.2020.104522
  13. Madani N. Multi-collocated cokriging: An application to grade estimation in the mining industry // Mining goes Digital. Proceedings of the 39th International Symposium «Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry», 4-6 June 2019, Wroclaw, Poland. CRC Press, 2019. P. 158-167. DOI: 10.1201/9780429320774
  14. Deveci M., Varouchakis E.A., Brito-Parada P.R. et al. Evaluation of risks impeding sustainable mining using Fermatean fuzzy score function based SWARA method // Applied Soft Computing. 2023. Vol. 139. № 110220. DOI: 10.1016/j.asoc.2023.110220
  15. Valencia J., Emami E., Battulwar R. et al. Blasthole Location Detection Using Support Vector Machine and Convolutional Neural Networks on UAV Images and Photogrammetry Models // Electronics. 2024. Vol. 13. Iss. 7. № 1291. DOI: 10.3390/electronics13071291
  16. Levinson Z., Dimitrakopoulos R. A reinforcement learning approach for selecting infill drilling locations considering long-term production planning in mining complexes with supply uncertainty // Mining Technology. 2024. Vol. 133. Iss. 2. P. 176-187. DOI: 10.1177/25726668241244930
  17. Badiezadeh T., Saen R.F., Samavati T. Assessing sustainability of supply chains by double frontier network DEA: A big data approach // Computers & Operations Research. 2018. Vol. 98. P. 284-290. DOI: 10.1016/j.cor.2017.06.003
  18. Лаптев В.В., Гурин К.П. Учет технологических и горно-геологических ограничений при автоматизированном планировании подземных горных работ // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023. № 3. С. 159-166. DOI: 10.15372/FTPRPI20230316
  19. Корниенко А.В., Гурин К.П., Степачева А.В. Применение современных подходов к разработке программного обеспечения в развитии горно-геологической информационной системы MINEFRAME // Север и рынок: формирование экономического порядка. 2019. № 1 (63). С. 153-160. DOI: 10.25702/KSC.2220-802X.1.2019.63.153-160
  20. Araújo C. da P., Bassani M.A.A., Koppe V.C. et al. Geostatistical simulations with heterotopic hard and soft data without modeling the linear model of coregionalization // REM – International Engineering Journal. 2021. Vol. 74. Iss. 2. P. 269-278. DOI: 10.1590/0370-44672020740075
  21. Chilès J.-P., Desassis N. Fifty Years of Kriging // Handbook of Mathematical Geosciences. Springer, 2018. P. 589-612. DOI: 10.1007/978-3-319-78999-6_29
  22. Huang L., Balamurali M., Silversides K.L. Machine learning classification of geochemical and geophysical data // Mining goes Digital. Proceedings of the 39th International Symposium «Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry», 4-6 June 2019, Wroclaw, Poland. CRC Press, 2019. P. 101-105. DOI: 10.1201/9780429320774
  23. Выстрчил М.Г., Балтыжакова Т.И., Савина А.В. Алгоритм оценки точности полигональных TIN-поверхностей, получаемых из разреженных облаков точек // Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий. 2024. Т. 29. № 3. С. 5-19. DOI: 10.33764/2411-1759-2024-29-3-5-19
  24. Колесатова О.С., Красавин А.В. Повышение эффективности маркшейдерских измерений для определения объемов подземных выработанных пространств с помощью мобильных сканирующих систем // Глобус. 2020. № 5 (64). С. 76-78.
  25. Ferrero A.M., Migliazza M.R., Umili G. Rock mass characterization by means of advanced survey methods // Rock Engineering and Rock Mechanics: Structures in and on Rock Masses. CRC Press, 2014. P. 17-27. DOI: 10.1201/b16955
  26. Buyer A., Schubert W. Calculation the Spacing of Discontinuities from 3D Point Clouds // Procedia Engineering. 2017. Vol. 191. P. 270-278. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.05.181
  27. Shekhar G., Gustafson A., Hersinger A. et al. Development of a model for economic control of loading in sublevel caving mines // Mining Technology. 2019. Vol. 128. Iss. 2. P. 118-128. DOI: 10.1080/25726668.2019.1586371
  28. Van Hentenryck P., van Hoeve W.-J. Constraint Programming // Encyclopedia of Optimization. Springer, 2023. 16 p. DOI: 10.1007/978-3-030-54621-2_713-1
  29. Зуенко А.А., Фридман О.В., Зуенко О.Н. Парадигма программирования в ограничениях при решении задач составления расписаний: аналитический обзор // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2022. № 4. С. 156-179. DOI: 10.17308/sait/1995-5499/2022/4/156-179
  30. Morales N., Nancel-Penard P., Espejo N. Development and analysis of a methodology to generate operational open-pit mine ramp designs automatically // Optimization and Engineering. 2023. Vol. 24. Iss. 2. P. 711-741. DOI: 10.1007/s11081-021-09702-3
  31. Nancel-Penard P., Morales N., Rojas V., González T. A heuristic approach for scheduling activities with ‘OR’-precedence constraints at an underground mine // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020. Vol. 34. Iss. 10. P. 748-762. DOI: 10.1080/17480930.2020.1734152
  32. Rivera Letelier O., Espinoza D., Goycoolea M. et al. Production Scheduling for Strategic Open Pit Mine Planning: A Mixed-Integer Programming Approach // Operations Research. 2020. Vol. 68. Iss. 5. P. 1425-1444. DOI: 10.1287/opre.2019.1965
  33. Цепина А. Цифровизация горнодобывающей промышленности – 2024: мечты и реальность // Добывающая про-мышленность. 2024. № 4 (46). С. 24-30.

Похожие статьи

Применение машинного обучения при моделировании параметров бурового раствора реологической модели Гершеля – Балкли для оптимизации промывки скважины
2025 В. И. Никитин, М. В. Двойников, К. С. Купавых, Т. А. Пантелеева
Альтернативные подходы к определению положения техники на горно-добывающих предприятиях
2025 М. С. Никитенко, Д. Ю. Худоногов, С. А. Кизилов
Идентификация и классификация электрической нагрузки горных предприятий на основе методов декомпозиции сигналов
2025 Ю. Л. Жуковский, П. К. Сусликов
Слово редактора: Цифровая трансформация в управлении процессами и оборудованием предприятий ТЭК и МСК
2025 Ю. Л. Жуковский, И. И. Белоглазов, Д. А. Клебанов, И. О. Темкин
Прогнозирование проницаемости нефтяных пластов на основе моделирования синтетических гидродинамических исследований скважин с помощью машинного обучения
2025 А. В. Соромотин, Д. А. Мартюшев
Разработка и применение новых методов оценки изменчивости качества полезных ископаемых на основе анализа больших данных для оперативного управления рудопотоком на горных предприятиях
2025 Е. А. Князькин, Д. А. Клебанов, Р. О. Ювакаев