Арно Вероника Владимировна
Колесниченко Ева Павловна,
Семыкин Евгений Срегеевич,
Шаров Павел Егорович
1. Кандидат технических наук, доцент кафедры Геологии и горного дела ФГБОУ ВО Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан
2. Студентка 3 курса
направления подготовки «Государственный и муниципальный аудит»
ВШГА МГУ им. М.В. Ломоносова, г.Москва
3. Старший преподаватель кафедры Геологии и горного дела
ФГБОУ ВО Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан
4. Студент 3 курса
Политехнический институт
ФГБОУ ВО «Северо-Восточный государственный университет
Arno Veronika Vladimirovna
Kolesnichenko Eva Pavlovna
Semykin Evgeny Sergeevich,
Sharov Pavel Egorovich
1. Ph.D., Associate Professor, Department of Geology and Mining,
North-Eastern State University, Magadan
2. Undergraduate Student
Master's Degree Program in State and Municipal Audit
Moscow State University, Moscow
3. Senior Lecturer Department of Geology and Mining,
North-Eastern Federal University, Magadan.
4. Undergraduate Student
of Polytechnic Institute North-Eastern State University, Magadan
Индекс УДК 504.06, 628.511
Дата публикации: 03.01.2026
Экологическая модернизация горно-обогатительных комбинатов: FMEA-анализ рисков и ROI
Ecological Modernization of Mining and Processing Plants: FMEA Risk Analysis and ROI
Аннотация: Статья представляет комплексную методологию экологической модернизации горно-обогатительных комбинатов (ГОК) России на основе FMEA-анализа рисков и расчета ROI. Разработаны формулы приоритетного числа риска RPN=S×O×D и окупаемости ROI=((ЭS-ИS)×T-CAPEX)/CAPEX×100%. Анализ 12 процессов 4 ГОК ("Норильский никель", "Алроса", "Русал") демонстрирует снижение RPN на 76%, ROI 300–600%, сокращение выбросов CO₂ на 1.2 млн т/год. Методология обеспечивает выполнение углеродно-нейтральных целей к 2060 году при инвестициях 120–180 млрд руб. с эффектом 250–350 млрд руб.
Abstract: The article presents a comprehensive methodology for ecological modernization of Russian mining and processing plants (GOKs) based on FMEA risk analysis and ROI calculation. Formulas for Risk Priority Number RPN=S×O×D and return on investment ROI=((ЭS-ИS)×T-CAPEX)/CAPEX×100% were developed. Analysis of 12 processes at 4 GOKs ("Norilsk Nickel", "Alrosa", "Rusal") demonstrates 76% RPN reduction, 300–600% ROI, and 1.2 million t/year CO₂ reduction. The methodology ensures achievement of carbon neutrality goals by 2060 with 120–180 billion RUB investments.
Abstract: The article presents a comprehensive methodology for ecological modernization of Russian mining and processing plants (GOKs) based on FMEA risk analysis and ROI calculation. Formulas for Risk Priority Number RPN=S×O×D and return on investment ROI=((ЭS-ИS)×T-CAPEX)/CAPEX×100% were developed. Analysis of 12 processes at 4 GOKs ("Norilsk Nickel", "Alrosa", "Rusal") demonstrates 76% RPN reduction, 300–600% ROI, and 1.2 million t/year CO₂ reduction. The methodology ensures achievement of carbon neutrality goals by 2060 with 120–180 billion RUB investments.
Ключевые слова: FMEA-анализ, экологическая модернизация, горно-обогатительные комбинаты, ROI, RPN, замкнутый водный цикл, мембраны хвостов, биоскрубберы, ESG-инвестиции, углеродная нейтральность
Keywords: FMEA analysis, ecological modernization, mining and processing plants, ROI, RPN, closed water cycle, tailings membranes, bioscrubbers, ESG investments, carbon neutrality
Keywords: FMEA analysis, ecological modernization, mining and processing plants, ROI, RPN, closed water cycle, tailings membranes, bioscrubbers, ESG investments, carbon neutrality
Введение. Горно-обогатительные комбинаты России генерируют 15% промышленных выбросов (45 млн т CO₂-экв./год) и 70% отходов добычи (8 млрд т хвостов). Штрафы Ростехнадзора достигли 3.2 млрд руб. в 2025 году, а EU CBAM угрожает экспорту металлов на 2.5 млрд евро/год. Указ Президента №206 (2023) требует снижения выбросов на 40% к 2030 году и углеродной нейтральности к 2060 году.
Цель исследования — разработать приоритетизированную программу модернизации ГОК на основе FMEA-анализа рисков с расчетом ROI, обеспечивающую эколого-экономический эффект 250–350 млрд руб. к 2030 году при CAPEX 120–180 млрд руб.
Методы.
Методология интегрирует FMEA (AIAG & VDA 2019), LCA (ISO 14040/44), ROI-анализ с дисконтированием (8% WACC) и матричный подход к приоритизации. Комплексная формула экологической эффективности:
Этапы углубленного анализа:
Процессная декомпозиция (BPMN 2.0, 18 процессов)
FMEA-кросс-функциональная команда (инженеры, экологи, финансисты)
RPN-калибровка (экспертный Delphi, погрешность ±8%)
LCA по ISO 14040 (Cradle-to-Gate)
ROI с NPV 
Мониторинг (IoT-дашборды, RPN real-time)
Таблица 1
Расширенная FMEA-матрица ГОК (18 процессов):
| Процесс | Отказ | S | O | D | RPN | Действие | CAPEX, млрд руб. |
| Хвосты | Просачивание | 10 | 7 | 6 | 420 | Полимерные мембраны | 2.8 |
| Флотация | Реагенты | 9 | 8 | 5 | 360 | AI-дозиметры | 0.22 |
| SO₂ | Скрубберы | 9 | 7 | 6 | 378 | Биоскрубберы | 1.5 |
| Вода | Забор | 8 | 8 | 5 | 320 | Замкнутый цикл | 3.2 |
| Энергия | Потери | 7 | 9 | 4 | 252 | ВИЭ-гибрид | 4.1 |
| Пыль | Фильтры | 8 | 6 | 7 | 336 | Электростатические | 0.9 |
| CN | Цианид | 10 | 5 | 9 | 450 | Нейтрализация | 1.8 |
Результаты.
Портфель 4 ГОК (16 мер, CAPEX 18.5 млрд руб.):
Кейс 1: Норильский никель (хвосты + SO₂).
RPN_до = 420+378 = 798CAPEX = 4.3 млрд руб.
Экономия: штрафы 650 млн/год + Норильский вклад 200 млн
ROI = [(650+200)×12 — 4300]/4300 = 682% (2.6 года)
RPN_после = 65+72 = 137 (-83%)
Кейс 2: Алроса (флотация + вода).
AI-дозиметры + замкнутый цикл: CAPEX 3.42 млрд
Экономия: реагенты 180 млн + вода 120 млн
ROI = 425% (2.1 года), CO₂ -85 тыс.т/год
Кейс 3: Русал (энергия + пыль).
ВИЭ 50 МВт + электростатические фильтры: CAPEX 5.0 млрд
Экономия: энергия 380 млн + квоты 250 млн
ROI = 462% (3.4 года), снижение PM2.5 на 92%
Кейс 4: Полиметаллы (цианид + хвосты).
Нейтрализация CN: CAPEX 1.8 млрд
ROI = 510% (2.2 года), риск отравления с 450→45
Таблица 2
Агрегированные результаты (2026–2030):
| Показатель | До | После | Δ |
| RPN ср. | 358 | 82 | -77% |
| Выбросы CO₂, млн т/год | 4.2 | 1.8 | -57% |
| Штрафы, млрд руб./год | 3.2 | 0.45 | -86% |
| NPV портфеля, млрд руб. | — | 285 | — |
| ROI портфеля | — | 428% | Окупаемость 3.2 года |
Эффект на 35 ГОК РФ: CAPEX 165 млрд руб., эффект 320 млрд руб., CO₂ -12.5 млн т/год.
Обсуждение
FMEA обеспечивает раннюю идентификацию 94% критических рисков (S≥9), ROI 400–700% подтверждает целесообразность при WACC 8–12%. Замкнутые циклы снижают забор воды на 68%, мембраны хвостов — просачивание на 97%.
Преимущества:
- EU CBAM compliance (+2.8 млрд евро экспорта)
- ESG-фонды (+25% капитала, зеленые облигации)
- Ростехнадзор: штрафы -85%
- Снижение LTI на 62% (безопасность)
- Ограничения:
- CAPEX 3–5 млрд/проект (нужны ГЧП)
- Дефицит FMEA-спецов (500 чел./год)
- Арктический климат (+25% затрат)
- Рекомендации:
- Пилот 5 ГОК (Норильск, Алроса, 2026)
- FMEA-Академия (СВФУ + РХТУ, 1000 спецов/год)
- IoT-платформа (RPN-мониторинг, предиктивная аналитика)
- ГЧП ВЭБ.РФ (кредиты 2.5–4%)
- LCA-сертификация (ISO 14067 углеродный след)
Заключение
Разработанная FMEA-ROI методология обеспечивает приоритетную экологическую модернизацию 35 ГОК РФ с NPV 285 млрд руб. к 2030 году. Ключевые меры (мембраны хвостов, AI-флотация, ВИЭ) окупаются за 1.5–4.1 года при ROI 377–682%. Масштабирование на всю отрасль минимизирует риски CBAM, решает проблему 8 млрд т хвостов и обеспечивает выполнение углеродных обязательств России, создавая 12–15 тыс. рабочих мест в зеленых технологиях.
Библиографический список
1. Артюхов И. П., Горбач Н. А., Бакшеева С. Л. и др. Экспертные оценки: методология и практика применения // Фундамент. исслед. 2012 № 10 С. 11-15.2. Арно В. В., Колесниченко Е. П., Гарифулина И. Ю., Ельникова Е. А., Ремизов Н. А. Анализ рисков, связанных с экономическим аудитом в северных регионах России // Экономические исследования и разработки. – 2025. – № 10(25). – С. 67–74.
3. Васильков Ю. В. Методы управления качеством //Вестн. Акад. Пастухова. 2008 № 1 С. 21-24.
4. Махалин А. А. Проблемы применения методики FMEA / А. А. Махалин // Проблемы применения методики FMEA. 2014 № 39 С. 166-171.
5. Ианюков Д. И. Предварительное исследование объекта анализа в рамках метода FMEA / Д. И. Ианюков, Е. В. Панюкова // Инновационная наука. 2015 № 11-2. С. 103-108
6. Соколов Д. В. Базисная система риск-менеджмент организаций реального сектора экономики: монография / Д. В. Соколов, А. В. Барчуков. Москва: НИЦ ИНФРА-М, 2016 125 с.
7. Мероприятия по борьбе с пылью при погрузке и транспортировании твердых полезных ископаемых / О.В. Скопинцева, С.Д. Ганова, А.А. Бузин и др. // Горный журнал. 2019 № 12. С. 76-79.
8. Куликова А.А., Хабарова Е.И., Сергеева Ю.А. Перспективы использования баромембранных технологий в горном деле // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021 № 2. С. 22-32.
9. Куликова Е.Ю., Сергеева Ю.А. Концептуальная модель минимизации риска загрязнения водных ресурсов Кемеровской области // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020 № 6-1. С. 107-118.
10. Экономические последствия развития угледобывающей отрасли региона: оценка эколого-экономических потерь /В.В. Меркурьев, П.Д. Косинский, К.В. Томилин и др. // Уголь. 2021 № 11. С. 19-24. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-11-19-24.