Горнодобывающие компании всё чаще требуют от поставщиков не «железа по каталогу», а решений с просчитанным результатом: прогнозируемым ресурсом, подтверждённой безопасностью и понятной экономикой владения. «Северсталь Инжиниринг» на конгрессе «Недра 4.0» показала, как цифровые инструменты — 3D-моделирование, предиктивная аналитика и экспертные системы — встраиваются в разработку инженерных продуктов для шахт, рудников и карьеров, позволяя заранее оценивать эффект и быстрее доводить решения до промышленного применения.
Что меняет цифровая инженерия для заказчика
Ключевой сдвиг — переход от проектирования «по опыту» к проектированию «по данным». Начальник управления развития продуктов и решений «Северстали» Сергей Юдин объясняет логику подхода так: цифровые инструменты позволяют рассчитывать и измерять эффект ещё до внедрения, опираясь на модели и массивы данных реальной эксплуатации, а не только на типовые решения.
Для заказчика в горной отрасли это выражается в трёх практических преимуществах:
-
меньше неопределённости по ресурсу и рискам;
-
быстрее цикл от идеи до испытаний и сертификации;
-
возможность сравнивать альтернативы не на уровне «кажется лучше», а на уровне цифр.
Подземные работы: облегчение крепи на 26% без потери требований по безопасности
Для подземных горных работ «Северсталь Инжиниринг» разработала арочную крепь, где традиционный прокатный профиль СВП заменён на запатентованный гнутый профиль СВГП. Решение было проработано через полноценную расчётную 3D-модель и последующие испытания в НИИ: компания сообщает о сходимости расчётов с экспериментом и снижении массы крепи на 26%.
С инженерной точки зрения это означает снижение металлоёмкости и потенциальное уменьшение капитальных затрат при сохранении требуемой безопасности выработок. Отдельно подчёркивается прикладной эффект для внедрения: возможность быстрее выходить на опытно-промышленные испытания с готовым сертифицированным решением.
Открытые склады сыпучих материалов: расчётная экология вместо «пожарной» борьбы с пылью
Для открытых складов сыпучих материалов компания предлагает жёсткие пылеветрозащитные экраны как стандартизированный продукт — как альтернативу орошению и электростатическим сеткам. В основе — аэродинамическое моделирование и автоматизированные расчёты коэффициентов пылеподавления, которые позволяют оптимизировать перфорированные панели.
Заявленный результат — снижение металлоёмкости и затрат на фундамент более чем на 20%, а также возможность предоставить заказчику расчётные экологические параметры по пылевыбросам.
Для добывающих активов это важно не только как «экономия на конструкции», но и как инструмент управляемости экологических рисков: когда параметры не объясняются постфактум, а задаются на этапе проектирования.
Инфраструктура месторождений: типовые решения ЛСТК и автоматизация расчёта стоимости
Для инфраструктуры месторождений «Северсталь Инжиниринг» представила решения на базе зданий из ЛСТК системы Spider 2.0, которые выпускаются на заводах ГК «Северсталь Стальные Решения». Подготовлены типовые конструктивные схемы каркаса (рамные и ферменные) под востребованные пролёты и климатические нагрузки, что позволяет автоматически рассчитывать стоимость и формировать конструкторскую документацию для изготовления металлоконструкций под заданные параметры.
Отдельно отмечены огневые испытания: заявлено подтверждение предела огнестойкости металлоконструкций без дополнительной огнезащиты, соответствующего IV степени огнестойкости.
Для проектов в удалённых районах это снижает сложность снабжения и сокращает число «узких мест» в монтаже и контроле качества.
Карьерная техника: цифровой цикл проектирования и прогнозируемый ресурс
Одна из наиболее прикладных демонстраций — цифровой цикл проектирования футеровок и кузовов карьерных самосвалов. Он включает сбор и анализ данных реальной эксплуатации, построение моделей износа и последующее цифровое проектирование конструкции. Для планирования обслуживания используется калькулятор износа, который помогает прогнозировать ресурс по зонам кузова.
На производственном этапе описан контур контроля: технологичность изготовления, контроль геометрии, сварных швов и свойств металла, поставка комплектов «под монтаж» с маркировкой и документацией.
Компания также заявляет о практическом результате такого подхода: разработан и запущен в производство новый тип стальной футеровки с увеличенным вдвое сроком службы, а кузова на комбинации высокопрочных сталей POWERS при сохранении прочностных характеристик дают снижение металлоёмкости до 20% и рост полезного объёма и ресурса работы техники.
Почему это важно для цепочек поставок и эксплуатации
Инженерные решения для горной отрасли сегодня тесно связаны с логикой жизненного цикла: сколько стоит не «поставка металлоконструкций», а час простоя, аварийный ремонт, внеплановая остановка и экстренная доставка запчастей на удалённый объект. Поэтому цифровая инженерия становится инструментом не только проектирования, но и управления эксплуатацией:
-
расчётные модели снижают риск «переинвестировать» в запас прочности там, где он не нужен;
-
прогнозирование износа переводит обслуживание из режима реакции в режим планирования;
-
стандартизация решений уменьшает вариативность комплектации и упрощает снабжение.
Сергей Юдин формулирует целевой принцип подхода:
«Наша задача — не просто применять цифровые инструменты, а превращать их в конкретный результат для заказчика: более безопасные выработки, предсказуемый ресурс техники и управляемые сроки проектов».
Вывод
Кейс «Северсталь Инжиниринг» показывает, как цифровизация меняет «инженерию на заказ» в горной отрасли: от набора отдельных разработок к сквозным циклам, где эффект проектируется, проверяется и подтверждается испытаниями. Для добывающих компаний это означает более управляемые риски, прогнозируемый ресурс и возможность принимать инвестиционные решения на основе расчётов — что особенно критично в проектах с высокой стоимостью простоя и сложной логистикой обеспечения.
