Как цифровизуется сталь

IT-технологии на службе у металлургов и горняков

На базе университета МИСИС создадут научные центры и лаборатории, где молодые ученые будут реализовывать исследовательские и прикладные проекты для горно-металлургической промышленности. Увеличение производственных показателей за счет внедрения цифровых технологий даже на доли процентов приносит компаниям отрасли десятки миллионов рублей дополнительной прибыли в год, утверждают собеседники RSpectr.

КОЛЛАБОРАЦИЯ ВУЗА И IT

Техническую поддержку научных проектов в НИТУ МИСИС берет на себя Группа компаний «Цифра», специализирующаяся на разработке и внедрении промышленных IT-решений. Стороны подписали соглашение о сотрудничестве в рамках проходящей в феврале «Недели горняка».

Компания и университет сформируют команды, которые займутся организацией научно-образовательных центров для разработки цифровых технологий в горно-металлургической отрасли, рассказал RSpectr генеральный директор ГК «Цифра» Сергей Емельченков. По его словам, такие центры появятся в Москве и в зарубежных филиалах МИСИС.

Сергей Емельченков, ГК «Цифра»:

– В этих лабораториях планируется разработка софта студентами и научными сотрудниками на базе флагманской платформы «Цифры». Параллельно начнется создание совместных образовательных программ.

Эксперты компании будут участвовать в ключевых образовательных проектах МИСИС и предоставят молодым ученым доступ к имеющимся обучающим материалам

Например, в рамках работы над развитием платформенных решений и ПО в сфере искусственного интеллекта (ИИ) и промышленного интернета вещей.

Сейчас ГК «Цифра» и университет ищут промышленного партнера, который предоставит доступ к данным с производства для эмуляции практических проектных задач для студентов, а также будет заинтересован во внедрении отечественных цифровых инноваций, созданных на базе таких научных центров, сказал глава ГК «Цифра».

Директор Центра по связям с общественностью НИТУ МИСИС Наталья Селищева рассказала RSpectr, что вуз сотрудничает более чем с 1,6 тыс. бизнес-партнеров, среди которых свыше 200 – компании, чья деятельность связана с различными IT-направлениями. Среди них Сбер, VK, «Яндекс», Huawei, Cognitive Pilot, «КРОК», IBS и ГК «Цифра». Университет работает с ними в научно-исследовательской и в образовательной сферах, разрабатывая и внедряя совместные программы в области интернета вещей, Big Data, ИИ и цифровых двойников, отметила представитель МИСИС.

ГМКТЕХ НЕ ЗА ГОРАМИ

По словам директора по работе с предприятиями черной металлургии ГК «Цифра» Дениса Танцорова, внедрение современных цифровых технологий сегодня является текущей потребностью бизнеса.

Денис Танцоров, ГК «Цифра»:

– Для горно-металлургической отрасли актуально внедрение и использование систем диспетчеризации производства на различных переделах, систем объемного и оперативного планирования, управления производственными процессами (MES), систем управления ремонтами и предиктивной аналитики.

В беседе с RSpectr он подчеркнул, что

внедрение цифровых технологий и сервисов позволяет повысить производительность предприятий (рост в среднем до 10%), а также снизить себестоимость их продукции (до 5%)

Денис Танцоров, ГК «Цифра»:

– Затраты на техническое обслуживание и ремонты сокращаются на 15%. Кроме того, повышается гибкость при перепланировании производства для быстрого удовлетворения потребностей рынка с трех-четырех месяцев до нескольких дней.

Показатели эффективности упомянуты в Стратегии развития металлургической промышленности, которая была утверждена правительством РФ в конце прошлого года, напомнил на «Неделе горняка» президент Ассоциации НП «Горнопромышленники России» Валерий Язев. Документ содержит перечень важнейших инноваций, рекомендуемых к реализации в период до 2030 года.

Одна из них – импортозамещение в отрасли. Сергей Емельченков отметил, что 80% западных платформенных решений ушли с российского рынка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ КЕЙСЫ

Цифровизация производственных площадок «Северстали» стартовала в 2017 году, сообщили RSpectr в пресс-службе компании. За это время реализовано более 40 проектов, среди которых:

• Решение на основе технологии ИИ для увеличения производительности непрерывно-травильного агрегата.
• Проект по распознаванию дефектов металла на изображениях с помощью нейросетей.
• Комплекс, позволивший увеличить производительность листопрокатного стана на 5,2%. При этом средняя скорость проката возросла с 2,3 до 3 м/с. В ручном режиме операторы никогда не достигали таких величин.

Технологии ИИ позволяют значительно повышать производительность агрегатов за счет более оперативного управления ими, добавили в пресс-службе «Северстали»: «Даже небольшой прирост объемов производства (3-6%) имеет огромное значение: здесь счет может идти на миллионы долларов и тысячи тонн готовой продукции».

Наиболее активно внедрение ИИ происходит на этапе обогащения руды, рассказал RSpectr руководитель направления разработки решений на базе ИИ компании «Норильский никель» Антон Абраров. Переработка и обогащение руды начинаются с ее дробления и измельчения. Перемолотая до состояния песка, она смешивается с водой и химическими реагентами, из этой пульпы сепарируют и сгущают концентрат для переплавки в чистый металл.

Антон Абраров, «Норильский никель»:

– Для сепарации чаще всего применяют метод флотации, в ходе которого разделяются частицы с разными свойствами. Автоматизация управления этими параметрами и стала первым звеном проекта «Цифровая фабрика». Первой опытной площадкой стала Талнахская обогатительная фабрика – одно из самых современных предприятий в структуре «Норникеля».

Представитель «Норникеля» объяснил, что проекты по автоматизации обогащения руды можно условно разделить на два типа: «цифровые двойники агрегатов» и «цифровые двойники технологов». Первые позволяют лучше следить за работой оборудования, а вторые воспроизводят действия человека, оптимальные в тех или иных условиях.

Антон Абраров отметил, что

внедрение «цифрового двойника технолога» для контроля за работой флотационных машин позволило увеличить извлечение никеля на 0,5%

С учетом масштабов производства итоговые суммы получаются довольно внушительные, заверил Антон Абраров. По его словам, повышение извлечения готового продукта всего на полпроцента приносит Талнахской фабрике десятки миллионов долларов дополнительной прибыли в год. Сейчас аналогичные проекты внедряются и на других предприятиях «Норникеля» – в Забайкалье, Заполярном и Мончегорске.

Сегодня цифровые проекты начинают покрывать все больше процессов, связанных с обогащением руды, констатировал Антон Абраров.

Сергей Емельченков уточнил, что студенты Санкт-Петербургского горного университета в рамках действующей с прошлого года лаборатории «Цифры» по интеллектуальному горному производству, созданной совместно с «БЕЛАЗом», уже изучают подобные современные технологии.

Проект «Цифровой рудник» внедряется на предприятиях отрасли последние шесть лет. В конце прошлого года он был реализован на Учалинском горно-обогатительном комбинате, рассказали RSpectr в пресс-службе Уральской горно-металлургической компании (УГМК).

УГМК, пресс-служба:

– Система имеет модульную структуру. Каждый позволяет предприятию решать определенный круг задач. Модуль базовой функциональности позволяет контролировать местоположение оборудованной техники и ее простои, учитывает расход топлива. Система контроля качества контролирует перемещение руды от забоя до ее выдачи на поверхность.

Антон Абраров указал, что разработка каждого такого проекта обычно занимает несколько месяцев, хотя многое зависит от доступности оборудования и возможности сбора достаточного количества информации.

Антон Абраров, «Норильский никель»:

– Если требуется обучить нейросеть определять размеры камней на конвейере, то нужные данные можно накопить всего за несколько дней: руда движется на конвейерной ленте быстрым и непрерывным потоком.

Количество проектов по комплексной цифровизации предприятий в горнодобывающей отрасли и в металлургии растет. Важный шаг – это переход к полноценным цифровым двойникам месторождений, снижение участия людей, комплексная диспетчеризация всех этапов производства, отметил в разговоре с RSpectr генеральный директор PROF-IT GROUP Евгений Сударкин.

ГК «Цифра» на труднодоступных месторождениях, в частности, в Хакасии, уже использует автономные самосвалы без участия людей, отметил Сергей Емельченков. Подобное решение компании – бурильные установки, не использующие человеческий труд, – внедрено на высокогорных территориях в Перу и вскоре будет применено в Арктике.

Наталия Черкасова