Текущее состояние. Оценка инвестиционного проекта строительства горнодобывающего предприятия – трудоемкий и сложный процесс, связанный с необходимостью анализа большого числа факторов и учета особенностей горной отрасли. Выделенные особенности не только оказывают прямое влияние на горный проект, но и взаимодействуют между собой, усиливая последствия друг друга. При этом если растет неопределенность среди возможных последствий одной из особенностей, общая степень рискованности проекта изменяется нелинейно, и оценить ее классическими методами, например, при помощи статических моделей, оказывается затруднительно. Также такая степень риска не отвечает требованиям по должному уровню снижения неопределенности.

Решаемая научная проблема. В работе предлагается внедрять методы анализа динамических систем путем создания имитационной модели производственного процесса горнодобывающего предприятия для минимизации проектных рисков. Традиционно, имитационное моделирование относят к количественным методам оценки проектных рисков. Однако, современная парадигма имитационного моделирования, воплощенная в концепции цифрового двойника, делает возможным применять его на всех этапах стандартного алгоритма риск-менеджмента. 

Если наличие имитационной модели производственного процесса оказывает влияние на все этапы управления проектными рисками, значит, на поздних сроках реализации проекта должны наблюдаться эффекты, ранее недоступные в виду более низкой точности прогнозирования. Следовательно, заблаговременный анализ возможных рисков сократит время, которое было бы затрачено на устранение ошибок и просчетов в проектной документации, в том случае, если они были бы обнаружены в процессе оперативной работы.

Методы исследования. В рамках исследования выдвинуто предположение о расширении возможностей применения имитационного моделирования в качестве инструмента управления рисками. Разработаны качественные критерии проверки наличия факторов, влияние которых на проект экономически оправдывает затраты на создание модели. Проверка релевантности критериев осуществлена путем их использования для решения реальной производственной задачи. Рассчитан экономический эффект от внедрения результатов экспериментов с моделью в производственный процесс. Дальнейшее развития работы нацелено на разработку методики, позволяющей количественно оценить экономическую эффективность создания имитационной модели для снижения степени неопределенности.

Детали исследования. В работе обоснована актуальность создания имитационной модели производственного процесса для снижения неопределенности в проектных решениях. Вопрос о необходимости разработки имитационной модели изначально поднимается после проведения предварительной качественной и количественной оценки риска. То есть когда основные источники риска уже определены.

Для проведения эксперимента рассмотрен проект оптимизации конвейерной сети в руднике, где ведется добыча калийной соли с применением камерно-столбовой системы отработки. Работа осуществляется одновременно в 8 забоях, в каждом из которых находится проходческо-очистной комбайн и самоходный вагон. С самоходного вагона руда попадает в бункер-перегружатель, откуда равномерно подается на конвейер.

Предложенные авторами критерии, а также их соотношение с особенностями моделируемого проекта представлены в Таблице 1.

Таблица 1  – Оценка целесообразности создания модели по 6 критериям

№	Критерий	Особенности проекта
1	В проекте присутствует нелинейное влияние стохастических факторов на результат	Время погрузочно-разгрузочных работ, скорость самоходного вагона не идентична
2	Оценка сопряженных с этими факторами рисков затруднена или невозможна аналитическими методами	8 забоев, в каждом из которых выгрузка руды на конвейер происходит не одновременно
3	Последствия игнорирования рисков, наступление рисковой ситуации высоки	Скопление грузопотоков на узле приводит к остановке конвейера
4	Производственный процесс недостаточно гибкий, преодолеть уже наступившую рисковую ситуацию затруднительно	Единственный способ подъема руды на поверхность – конвейерная сеть
5	В ходе реализации проекта необходимо обеспечить равномерный выпуск продукции	Да, это важно для оптимизации логистики
6	Необходимо изучить изменение поведения системы с течением времени	Разовая остановка конвейера по причине затора приводит к большему количеству остановок

Повышение эффективности проекта достигается путем оптимизации конвейерной сети за счет добавления в модель динамического регулирования производительности УПС-25П внутри имитационной модели.

Результаты эксперимента (рисунок 1) показывают, что в случае отсутствия остановок конвейерной сети (благодаря системе динамического регулирования, разработанного в модели), вне зависимости от установленного потолка производительности перегружателя, конечное время, затрачиваемое на отработку и поднятие на поверхность руды с 1 камеры, находится в диапазоне 51,7..52 часов. Действительно, если рассчитать аналитическим путем границы времени, необходимой для выгрузки руды с одного цикла на конвейер, то они будут равны 0,8..2,7 минут. От суммарного времени, необходимого на доставку руды к пункту назначения, это занимает 2..7% (без динамического регулирования). Можно сделать вывод о корректности результатов.

С помощью результатов моделирования была проведена количественная оценка, потенциальный ущерб от него составляет 177 млн рублей, недопущение рисковой ситуации обеспечивает производительность рудника на 32,6% в сравнении с базовым вариантом. Эффект от внедрения модели превышает затраты на ее создание, что позволяет сделать вывод о значимости разработанных критериев.

Заключение. 1. Установлено, что факторы, присущие горным проектам, нелинейно влияют на различные аспекты строительства предприятия, увеличивая общую степень неопределенности. Потребность в быстрой адаптации производственного процесса с изменяющимися условиями, учет времени, как неотъемлемого фактора проекта, непрерывность процесса планирования – формируют предпосылки изменения существующих методов снижения неопределенности. 

2. Выявлено, что дополнительное ограничение в разработке инструментария, направленного на повышение качества управления проектными рисками накладывает тот факт, что здесь затруднено проведение эмпирических экспериментов. Поэтому в работе выдвинуто предположение о целесообразности применения математического моделирования, в частности, имитационного моделирования.

3. В работе предложено использование имитационного моделирования на всех этапах управления проектными рисками. С этой целью был разработан усовершенствованный алгоритм основных этапов риск-менеджмента, путем внедрения в него экспериментов с имитацией производственного процесса в виртуальном виде.  

4. Обоснованы критерии, по которым становится возможным принять решение о целесообразности создания имитационной модели для снижения неопределенности на стадии подготовки технико-экономического обоснования. Для проверки релевантности критериев был проведен имитационный эксперимент на примере оптимизации конвейерной сети на месторождении, где ведется добычи калийной соли.