Компания «Норникель» приступила к созданию собственной высокотехнологичной лаборатории, где робототехника и искусственный интеллект возьмут на себя поиск и тестирование химических реагентов. Главная задача проекта — разработка уникальной формулы химического состава, адаптированной под специфические особенности руды предприятия, которая на текущем этапе добычи характеризуется сниженным содержанием полезных металлов.
Как функционируют эти инновационные процессы и какую роль в них играет цифровизация, рассказал в эфире Радио РБК Алексей Тестин, занимающий пост директора департамента технологических инноваций в «Норникеле».
По словам Алексея Тестина, эффективность обогащения руды напрямую зависит от процесса флотации. Технология заключается в измельчении породы до состояния порошка, смешивании с водой и реагентами, после чего через смесь пропускается воздух. Благодаря химическим свойствам реагентов полезные компоненты — никель и медь — прилипают к пузырькам воздуха и поднимаются на поверхность в виде пены, образуя концентрат, в то время как пустая порода оседает. Любая ошибка на этом этапе ведет к прямым финансовым потерям, учитывая колоссальные затраты на добычу и транспортировку сырья.
В настоящий момент ИИ уже интегрирован в управление процессом флотации на предприятиях компании. Алексей Тестин пояснил, что пять лет назад операторы вынуждены были вручную контролировать более 120 флотомашин, визуально оценивая цвет пузырьков и высоту пены. Теперь управление передано алгоритмам, которые считывают данные с цифровых камер и датчиков в режиме реального времени. Искусственный интеллект самостоятельно регулирует подачу воздуха, расход воды, концентрацию реагентов и работу механизмов сбора пены. Роль человека сместилась в сторону инженерного анализа: оператор лишь наблюдает за графиками извлечения и вмешивается в процесс при возникновении технологических отклонений.
Экономический эффект от внедрения подобных цифровых решений уже ощутим. По информации Алексея Тестина, благодаря автоматизации процессов флотации и измельчения, а также использованию интеллектуальных подсказчиков на металлургических заводах, компания получает дополнительную прибыль в размере около 10 миллиардов рублей ежегодно. Суммарный доход от реализованных проектов за несколько лет составил порядка 40 миллиардов рублей.
Особое внимание в стратегии развития уделяется разработке собственных реагентов, состоящих из собирателя (обеспечивающего прилипание), вспенивателя (создающего устойчивую пену) и депрессора (подавляющего пустую породу). Алексей Тестин сравнил покупку готовых решений на мировом рынке с посещением секонд-хенда, отметив, что существующие стандарты не всегда идеально подходят для специфических сульфидно-медно-никелевых руд «Норникеля». Более того, использование компонентов, поставляемых из Китая, создает риски технологической зависимости.
Для решения проблемы компания планирует отойти от эмпирического метода подбора химикатов, который занимает у сторонних лабораторий от трех до двенадцати месяцев. Новая лабораторная установка будет представлять собой роботизированную линию, способную проводить от 150 до 200 испытаний в сутки, что в разы превышает возможности ручного труда. При этом искусственный интеллект будет использовать предиктивные механизмы, чтобы не просто перебирать варианты, а сразу выделять наиболее перспективных кандидатов, сокращая объем необходимых физических тестов.
Проект по созданию лаборатории включает использование ансамбля различных технологий. Классическое машинное обучение (ML) будет анализировать массиму данных от роботов, а большие языковые модели (LLM) помогут структурировать и извлечь ценную информацию из архивных документов компании за последние 30 лет. Алексей Тестин отметил, что архитектура системы будет напоминать принципы, применяемые в фармацевтике при поиске новых лекарств.
Строительство лаборатории находится в активной фазе: в данный момент идет закупка роботизированного оборудования у отечественного подрядчика и подготовка помещений. Команда проекта уже формируется и включает научного руководителя с ученой степенью доктора химико-физических наук, разработчиков и инженеров. Запуск команды намечен на текущую зиму, а переход на новые мощности — на следующее лето.
Первый год работы будет посвящен созданию фундамента и упорядочиванию накопленных данных. Ожидается, что к второму году реализации проекта компания сможет получить первые результаты в виде новых химических молекул. Даже в случае непредвиденных сложностей с созданием уникального реагента, Алексей Тестин уверен, что проект окупится за счет стабилизации технологических процессов и ускорения подбора уже известных компонентов. В случае успеха компания рассматривает возможность коммерциализации собственного «домашнего рецепта» для внешнего рынка.
