Российские буровые станки учатся сами и готовятся к автономной работе под управлением ИИ

Компания «Русбурмаш» приступила к внедрению роботизированных технологических комплексов — буровых установок оренбургского Завода бурового оборудования (ЗБО). Этот этап рассматривается как старт перехода к полностью автономным буровым работам, где ключевую роль в оптимизации процессов будет играть машинное обучение.

На фоне ужесточения санкционных ограничений задача замещения устаревающих зарубежных буровых комплексов становится всё более актуальной. Генеральный директор «Русбурмаша» Глеб Носырев отмечает, что компания проанализировала мировые тенденции, изучила практики ведущих игроков и инициировала сотрудничество с ЗБО. Представители завода посетили производственную площадку «Русбурмаша», где на действующем буровом участке специалисты совместно детально проработали конструкцию будущей установки ZBO S50 и её соответствие производственным задачам.

На Петербургском международном экономическом форуме в 2025 году «Русбурмаш», ЗБО и Минпромторг РФ заключили трёхстороннее соглашение о сотрудничестве. В его рамках в ноябре был запущен автономный буровой станок S15 — более ранняя версия по сравнению с S50 — с моделью, обрабатывающей большие массивы данных геологоразведки на урановом месторождении «Хиагда» в Бурятии.

Ключевая особенность установок — электрогидравлический привод. В сравнении с классическими гидравлическими системами управление здесь упрощено: вместо большого количества джойстиков используется всего два–три органа управления, а система самостоятельно распределяет электрические сигналы на клапаны. Такая архитектура облегчает автоматизацию операций.

В частности, при резком росте крутящего момента во время бурения установка автоматически приподнимает буровой инструмент, продолжая его вращение, что помогает избежать прижога — прилипания расплавленной горной массы к инструменту, способного привести к аварийной ситуации. Также автоматизирован процесс подъёма овершота — устройства для извлечения керноприёмника. В традиционной схеме машинист должен контролировать остановку лебёдки в нужной точке, чтобы избежать повреждения мачты. В автоматизированной системе задаётся глубина погружения овершота, а скорость подъёма заранее снижается за шесть метров до завершения рейса, что обеспечивает аккуратный вывод кассеты с керном на уровень оператора.

По оценке специалистов «Русбурмаша», стабильный ритм работы и снижение рисков, связанных с человеческим фактором, благодаря принципам poka-yoke («защита от ошибочных действий») способны повысить производительность установки минимум на 10%. Текущие результаты эксплуатации соответствуют этим прогнозам.

Дополнительным преимуществом электрогидравлической архитектуры стала возможность частичной автономности. Установки оснащаются датчиками, фиксирующими параметры бурения — индекс углубки, скорость, нагрузку и другие показатели. Информация передаётся техническим специалистам и руководству «Русбурмаша» через чат-бот. На основе поступающих данных технологи формируют оперативные рекомендации по подбору бурового инструмента, настройке крутящего момента, усилия и объёма бурового раствора, а руководство оценивает эффективность работы и при необходимости корректирует действия бригады.

Собранные данные также загружаются в большую языковую модель на базе нейросети. Модель обучена на информации с других месторождений, а также продолжает дообучаться на данных по конкретным геологическим и геотехническим условиям «Хиагды». Параллельно ЗБО завершает разработку аппаратной части. В дальнейшем программный модуль с элементами искусственного интеллекта планируется интегрировать непосредственно в станок.

Анализируя данные в реальном времени, модель рассчитывает и предлагает корректировки параметров бурения — усилия, скорости вращения, состава и объёма бурового раствора — при изменении геологических условий. В перспективе предполагается расширение функций ИИ и постепенный переход к полностью автономной работе буровых установок с акцентом на производительность и безопасность.

Глеб Носырев уточняет, что «Русбурмаш» планирует приобрести у ЗБО десять станков: пять для технологического бурения при добыче урана методом подземного выщелачивания и ещё пять — для геологоразведочных работ.

Роботизированные автономные установки активно внедряются крупнейшими горнодобывающими компаниями. Например, на железорудных объектах в Австралии BHP Group использует технику шведского производителя Atlas Copco.

По оценкам консалтинговой компании Fact.MR, мировой рынок автономных буровых установок к 2035 году достигнет 3,36 млрд долларов против 1,19 млрд в 2024 году. Среднегодовой темп роста прогнозируется на уровне 9,9%.

Решения с элементами искусственного интеллекта только начинают появляться в линейках ведущих производителей. В частности, американская Caterpillar продемонстрировала разработки в этой области на выставке электроники в Лас-Вегасе в январе текущего года.

Среди ключевых эффектов внедрения автономных и интеллектуальных систем эксперты называют снижение травматизма, непрерывность производственных процессов и более рациональное использование персонала, включая возможность контроля нескольких установок одним оператором. При этом переход к автономным решениям во многом обусловлен не стремлением сократить персонал, а дефицитом квалифицированных кадров и опережающим ростом затрат на труд.

В сентябре 2025 года компания внедрила на буровом участке в Курганской области приложение для работы с электронными наряд-заданиями. Система обеспечивает создание, согласование, передачу, контроль исполнения и закрытие задач. В электронных нарядах фиксируются все параметры — содержание работ, место, сроки, материалы, инструменты, исполнители, требования по безопасности и акты выполненных работ. Это позволило снизить риски потери и искажения информации, ускорить процессы, сформировать базу для оперативной аналитики и упростить планирование.

С октября 2025 года на буровом участке в Бурятии используется система цифровой бизнес-аналитики. Архивные и текущие данные из журналов буровиков, геологов и геофизиков консолидируются в электронной базе и обновляются ежедневно, а аналитическая информация выводится на информационную панель для управленческих решений.