Инновационные тренды развития мировой горнодобывающей отрасли: цифровизация управленческих и операционных процессов

Введение

Современная конъюнктура мировых сырьевых и энергетических рынков базируется на совокупности реализованных несистемных рисков и в краткосрочном периоде остается предметом диктата геополитической риторики и дисбаланса в традиционных цепочках поставок углеводородов. Отсутствие отчетливой зависимости стоимости и объема предложения ресурсов, в том числе вызвано резким ростом уровня обязательств по государственным займам и четырехкратным увеличением объема денежной массы в развитых странах (политика количественного смягчения – Quantitative easing), а также спекулятивным перегревом сырьевых деривативов [12].

Горнодобывающая промышленность является основой существующего технологического уклада и ее трансформация – ключ к устойчивому развитию национальных и интеграционных энергетических систем [8]. Потенциал снижения себестоимости через трансформацию структуры управления бизнес и производственными процессами является основой, наряду с ESG [1] тематикой, отраслевых стратегий развития добывающих транснациональных корпораций [7].

Российский ресурсный сектор является экспортоориентированным. Частный характер собственности горнодобывающих корпораций сводит процесс формирования добавленной стоимости к вопросам снижения себестоимости производства, активизации социальных и экологических региональных программ.

В качестве основной цели работы подразумевается анализ и выбор оптимальных механизмов оптимизации бизнес-процессов горнодобывающего предприятия на базе российских цифровых решений. Научная новизна заключается в обзоре актуальных практик транснациональных корпораций с применением метода сравнительного анализа при оценке наилучших доступных цифровых технологий в данной сфере. Это, в частности, подразумевает выбор и описание основных параметров информационных решений и поиск логической взаимосвязи конъюнктурной ситуации и долгосрочного тренда.

В реалиях 2023 г. возможности экспорта российской сырьевой продукции из-за инфраструктурных, логистических, ценовых и юридических факторов ограничены. Сокращение удельной себестоимости добычи и переработки продукции и смещение фокуса на внутреннее потребление являются стратегическими государственными и корпоративными целями.

Методологической базой исследования являются исследования передового российского разработчика программно-аппаратных комплексов для горнодобывающей сферы – АО «Вист Групп».

Глобальные тренды имплементации ИТ-решений в добывающем секторе

Объем мирового рынка цифровых решений для горнодобывающей сферы в 2023 г. превысил $ 9 млрд и его ежегодные средневзвешенные темпы роста составят около 28% до 2030 г. [2] Данный тренд свидетельствуют об актуализации цифровых стратегий транснациональных компаний и переформатировании структуры ИТ-рынка с учетом потребностей реального сектора экономики [5].

Ключевыми лидерами по внедрению инноваций являются транснациональные и российские компании: BHP Group, Vale S.A., Rio Tinto, Glencore International, Anglo American plc., China Shenhua Energy Company Limited, China Coal Energy Company Limited, The Metallurgical Corp. Of China, Coal India Ltd., Corporacion Nacional Del Cobre De Chile, Норильский никель, Алроса, Полюс, Сибирская угольная энергетическая компания (СУЭК).

Методология внедрения цифровых решений в горнодобывающей сфере является унифицированной. Этапность развития инноваций в системе производственного кластера возможно разделить на 4 уровня внедрения информационных технологий: 1) АСУ ТП, 2) MES-системы, 3) ERP-системы, 4) BI-аналитика. При внедрении на каждом из уровней существует обширная вариативность выбора аппаратного комплекса и программного обеспечения (и внутренних инструментов). На рисунке 1. представлены уровни имплементации информационных технологий.

Рисунок 1. Уровни имплементации ИТ решений

Источник: разработано авторами на основе совокупности реализованных цифровых проектов

Синхронизация операционной экономической деятельности и производственных процессов и создание модуля бизнес-аналитики с поддержкой принятия решения (на основе искусственного интеллекта) является эталоном завершенной цифровой экосистемы предприятия. Фундаментом (уровень 0) горнодобывающего производства являются основные фонды. Технико-экономические характеристики оборудования и квалификация персонала на местах обусловливают достижения ключевых показатель эффективности (KPI) и качество выполняемых работ [7].

Недостаток капиталовложений в основные фонды, которые в период неблагоприятной рыночной конъюнктуры инвестируются по остаточному принципу, и устаревшая производственная база нивелирует значение внедрения передового программного обеспечения. На данном уровне на первый план выходит необходимость: 1) привлечения и подготовки квалифицированных кадров, 2) модернизации основных фондов, 3) реализации комплексной программы ресурсосбережения и повышения энергоэффективности. Фонд оплаты труда, затраты на технологическое обслуживание и ремонт агрегатов, расходы на закупки электроэнергии, тепла и производственных материалов – основа формирования себестоимости предприятия.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП – уровень 1) – базовый комплекс функционирования оборудования. Установка активно адаптивных датчиков и контроллеров с организацией сбора и передачи данных от агрегатов к диспетчерскому пульту основа промышленной безопасности. Программно-технический комплекс (уровень 1.) возможно разделить на 3 части: верхняя (серверы и оборудование), средняя (контрольно-измерительные приборы), нижняя (различные полевые агрегаты, датчики) [8].

Работа АСУ ТП и состояние конкретного технологического процесса отображается через комплекс SCADA [2] на персональном компьютере оператора, который в текущем режиме в случае необходимости подает команды для изменения характеристик работы оборудования. Передача дискретной и аналоговой информации с датчиков оборудования и их воспроизведение для автоматизированного рабочего места с целью мониторинга, контроля и диспетчеризации реализуется на уровне АСУ ТП (является критически значимым для безопасного и бесперебойного функционирования производства).

Развернутая аналитика по параметрам работы оборудования и факторам воздействия на эффективность его функционирования осуществляется с помощью информационных систем управления производством (системы MES – уровень 2.). Развернутый анализ параметров работы отдельных агрегатов и производственного комплекса в динамке для определения неэффективных сегментов позволяет смоделировать и на этой основе практически изменить производственную схему. Отдельным положительным признаком MES-системы для горнодобывающей промышленности является возможность в виртуальной среде спроектировать перспективный процесс, апробировав различные варианты установки агрегатов и/или проанализировать различные параметры, в том числе оптимальный уровень загрузки, существующего оборудования.

Емкость рынка ИТ решений для глобальной горнодобывающей промышленности в сегменте уровней 1 и 2 (АСУ ТП и MES) составляет $2 млрд (усредненные темпы роста рынка составляют 15% в год).

Преимуществами и выгодами горнодобывающего предприятия от внедрения ERP и BI (уровни 3 и 4) на базе существующих российских цифровых решений является: оптимизация структуры управления; систематизация внутреннего контроля, документирование всех процессов, формализация норм выработки и норм расходования, реинжиниринг производственных бизнес-процессов; автоматизация отчетов по производственным показателям [2].

Инструменты цифровизации уровня бизнес-процессов в горной промышленности

Комплексная автоматизация процессов управления холдингов (ERP) и аналитические решения (BI) объединены общей проблематикой – повышение эффективности работы бизнес-подразделений и, как следствие, увеличение уровня чистой прибыли. Российский рынок ИТ-решений по цифровизации бизнес процессов (уровни 3 и 4 – см. Рисунок 1.) за 2022 г. превысил $1 млрд, при этом среднесрочный годовой темп роста прогнозируется на уровне 10%.

Объем отечественного рынка BI – около $0,5 млрд. Инструменты внедрения систем бизнес-аналитики представлены международными (SAP и Microsoft, Google) и российскими (Yandex DataLens и прочие разработки на открытом коде).

Параллельно законодательные инициативы, вызванные общеполитической обстановкой и задачами по кластеризации инноваций в период подъема волны цикла Кондратьева (этап разработки и внедрения новых технологий), способствовали ускоренному импортозамещению программного обеспечения.

Реализация своевременных способов государственной поддержки ИТ сектора в России предполагает льготные кредитные ресурсы (под 3%), освобождение от налога на прибыль в среднесрочном периоде и его минимизацию в долгосрочном, приоритетная закупка отечественных программно-аппаратных комплексов и поэтапное совершенствование институциональных условий развития отрасли. Это, как следствие, положительно отразилось на доле отечественного ПО на всех уровнях его применения в горнодобывающем секторе [4].

Основными разработчиками решений в сфере управления холдингом на российском рынке являются: 1C (67%), SAP (9% рынка), Microsoft (7,4%), прочее (16,6%) [9]. На текущем этапе актуализированы вопросы информационной безопасности, отключения зарубежными вендорами систем поддержки и возможности закупки лицензий способствуют укреплению положения решений компании 1С. Как следствие российские горнодобывающие холдинги переходят с совокупности инструментов SAP и Microsoft на 1C.

Ключевые задачи имплементации цифровых решений направлены на минимизацию трансакционных издержек, как правило, вызванных отсутствием единой информационной финансовой модели предприятия, связывающей физические, процессные и финансовые потоки.

Предполагаемые решения в случае горнодобывающего предприятия сводятся на начальном этапе к аудиту текущего состояния информационной платформы предприятия и разработке среднесрочной стратегии цифровизации процессов (на 3 года вперед), включая проработку проектов, целей, задач и графиков работ. Это в первую очередь относиться к комплексной автоматизация процессов: бюджетирование и управленческий учет, регламентированный учет, казначейство, учет и управление производством, складские процессы, продажи, логистика. При детальном описании цифровизация уровней 3 и 4 направлена на исправление следующих проблем:

Ø Устаревшие, разрозненные информационные системы;

Ø Большой объем «ручного» труда в финансовых и управленческих процессах

Ø Низкий уровень автоматизации рабочих мест

Ø Низкий уровень транспарентности и качества финансовых данных (движение денежных средств/Cash flow считается вручную в Excel, себестоимость, зачастую, тоже);

Ø Отсутствие систем и процессов взаимосвязанного планирования (сбыт/производство/финансы);

Ø Отсутствие системной консолидации информации и процессов (в случае холдинговых структур) в одну информационную модель;

Ø Расходы на неоправданный уровень запасов, вследствие отсутствия взаимосвязанного планирования;

Ø Завышенные расходы на поддержку информационных систем

Ø Высокий уровень влияния человеческого фактора в финансовом и управленческом учете, многое ведется в Excel, включая важные финансовые документы;

Ø Непрозрачность информации, большие временные и финансовые потери на ее актуализацию для принятия решений [3].

Для устранение перечисленных проблем интегрируются различные инструменты-модули. Так, внедрение модуля «Финансы» – ядро системы и автоматизации финансового учета приносит следующие положительные эффекты: повышение достоверности и своевременности учета, автоматизация бюджетного контроля, контроль и ускорение платежей, ускорение выпуска финансовой отчетности и аудита; улучшение уровня прозрачности формирования себестоимости продукции.

По приоритетности блоков внедрения на уровне 3 далее следует модуль «Логистика» (организация закупки и управления запасами), внедрение которого позволяет централизировать процессы закупи материалов и услуг, контролировать внутренние цены закупки, а также управлять складскими запасами с контролем их оборачиваемости. Критически значимым при формировании операционной прибыли является транспарентный расчет потребностей в материалах и прочих закупках. Это решается через дополнительный модуль «Сводное планирование», который автоматизирует процессы закупки, повышает эффективность расчета потребности в ресурсах и оптимизирует уровень складских запасов, ускоряет снабжения производства [5].

Успешность автоматизации производственных бизнес-процессов с помощью условного модуля «Производство» зависит от технико-экономических параметров работы оборудования, его надежностью и рыночной конкурентоспособностью. На этой базе через интеграцию модуля «Производство» возможно перевести в электронный формат: суточные отчеты о производственных показателях, утверждение нормы расходов материалов, оптимизация затрат; отчеты по использованию оборудований и нормы выработки.

Надстройка над ERP в виде аналитических BI-систем дает возможность собирать данные из разных систем в «одно окно», представить интерактивную графическую отчетность с системой поддержки управленческих и стратегических решений (на основе искусственного интеллекта).

Интеграции функций ВI и ERP-платформы (уровни 3 и 4) с оборудованием и специализированными системами (уровни 1 и 2) представляет собой завершенный вариант цифровизации всех этапов формирования добавленной стоимости предприятия в единый комплекс. При этом при интеграции интернета вещей (IoT) с полноценными функционалом происходит ускорение процессов обработки и анализа информации за счет онлайн доступности информации и отсутствия влияния человеческого фактора в ее подготовке.

Результатами успешной интеграции уровней 3 и 4 является в первую очередь снижение затрат и повышение качества управленческих решений за счет онлайн доступности всей информации для принятия решений, а также сокращение расходов за счет выстроенного планирования от физических до финансовых показателей и их полной прозрачности.

Наряду с этим с учетом экономических особенностей оптимизации и роботизации производственных агрегатов повышается эффективность труда, за счет выстраивания системы KPI для сотрудников и скорость реализации управленческих решений и их контроля (обратной связи) за счет полной доступности и прозрачности информации. В итоге комплексной деятельности ИТ-интегратора выстраивается единообразная информационная база для принятия решений на всех уровнях на фундаменте единой цифровой модели предприятия (холдинга).

Вывод

В проанализированном сегменте был определен объем мирового рынка цифровых решений для горнодобывающей сферы, который в 2023 г. превысит $ 9 млрд и его ежегодные средневзвешенные темпы роста составят около 28% до 2030 г. [12] Емкость рынка ИТ решений для глобальной горнодобывающей промышленности в сегменте уровни 1 и 2 (АСУ ТП и MES) составляет $2 млрд (усредненные темпы роста рынка составляют 15% в год) [12]. При этом российский рынок ИТ-решений по цифровизации бизнес процессов (уровни 3 и 4 – см. Рисунок 1.) за 2022 г. превысил $1 млрд, его среднесрочный годовой темп роста прогнозируется на уровне 10%. Объем отечественного рынка BI – около $0,5 млрд [12].

Авторами на основе анализа широкого спектра коммерческих и производственных данных функционирования отраслевых транснациональных компаний был разработан системный подход по комплексной цифровизации всех процессов деятельности и их интеграции в единый управленческий модуль.

В частности, предложен подход, который подразумевает следующую этапность развития цифровизации в системе производственного кластера: 1) АСУ ТП, 2) MES-системы, 3) ERP-системы, 4) BI-аналитика. При внедрении на каждом из уровней существует обширная вариативность выбора аппаратного комплекса и программного обеспечения (и внутренних инструментов).

Отдельное внимание уделено преимуществам и выгодам горнодобывающего предприятия от внедрения ERP и BI (уровни 3 и 4 – см. Рисунок 1.) на базе существующих российских цифровых решений, которые представлены в следующем виде:

Ø Оптимизация структуры управления;

Ø Систематизация внутреннего контроля;

Ø Документирование всех процессов;

Ø Формализация норм выработки и норм расходования;

Ø Реинжиниринг производственных бизнес-процессов;

Ø Автоматизация отчетов по производственным показателям.

Полезность ИТ-решений ранжируется в зависимости от компетенций профильного руководителей. Для Генерального директора это позволит усиль контроль за оперативным управленческим учетом, адаптировать и мониторить ключевые показатели эффективности при низкой совокупной стоимости владения системой. В итоговом варианте – увеличение прибыли из-за снижения затрат и уровня трансакционных издержек. В случае финансового директора имплементация позволяет усилить контроль над формированием операционных издержек, повысить транспарентность системы управления финансами, автоматизировать процессов бюджетирования и учета по МСФО.

Отдельно, например, для директора по производству внедрение позволит рационально планировать мощности, контролировать бесперебойность поставок, следить за качеством на всех стадиях производства и повысить прозрачность структуры затрат. Цифровые решения, как правило, апробированы, масштабированы и тиражированы на основе лицензий. Это обусловливает для ИТ-руководства отсутствие трудностей при их имплементации и далее отработанные алгоритмы действий при их эксплуатации.

[1] Экология, кадровая политика и транспарентное управление холдингом – основные части глобальной ESG повестки. Исходя из устоявшейся международной практики, следование ESG требованиям позволяет получить ряд преимуществ для горнодобывающих компаний (от льготного кредитования до снижения уровня налогов).

^[2] Система SCADA (supervisory control and data acquisition) – это группа различных программно-аппаратных комплексов, которые осуществляют сбор данных для диспетчерского управления.