Математическая модель от НИТУ «МИСИС» повысит КПД горнодобывающей отрасли

Исследователи из НИТУ «МИСИС» разработали математическую модель, позволяющую повысить энергоэффективность горнодобывающих предприятий на 20%. Разработка направлена на точную оценку работы промышленного оборудования и снижение неоправданных энергозатрат.

Новая методика основана на эконометрической модели стохастического анализа границ эффективности. В отличие от существующих экспертных оценок, алгоритм анализирует точные данные о работе техники, выявляя параметры, при которых оборудование расходует больше энергии, чем необходимо.

Что делает новая модель (стохастический анализ):

Собирает точные данные: Она подключает «умный счётчик» к каждому «прибору» — фиксирует тысячи параметров работы техники в разных режимах (грузный/порожний, в гору/под гору и т.д.).
Строит идеальный эталон: Алгоритм вычисляет, сколько энергии машина должна потреблять в идеале для выполнения конкретной работы.
Находит расхождения: Затем программа сравнивает идеальный показатель с реальным потреблением и точно определяет разницу — те самые «скрытые потери» в 4.5-20.7%.
Отделяет случайное от системного: Важный момент — модель «понимает», какие потери вызваны случайными факторами (например, плохая погода), а какие являются системной проблемой (износ деталей, неоптимальные настройки, ошибки оператора), которую можно и нужно исправить.

Технология переводит энергозатраты предприятия из режима «догадок и примерных оценок» в режим точной цифровой диагностики. Она показывает руководству не просто факт перерасхода, а его точный размер и, главное, источник проблемы, который нужно устранить.

Апробация модели проводилась на данных, собранных в 2021–2023 годах на одном из угольных разрезов в Сибири. В исследовании были проанализированы почти пять тысяч рабочих смен. Расчёты показали, что ранее неучтённые потери энергии при работе тяжелой техники, такой как экскаваторы и самосвалы, составляют от 4,5% до 20,7%.

По оценкам учёных, эти потери эквивалентны миллионам киловатт-часов и десяткам миллионов рублей ежегодно для одного предприятия. Как пояснили разработчики, методика применима не только в горнодобывающей отрасли, но и для других видов технологических производств, что может способствовать повышению их рентабельности и устойчивому развитию.