прочитано
#инновации #цифровизация #индустрия 4.0 #кейс

Цифровизация – значимое условие развития промышленной компании. Трубная металлургическая компания (ТМК) активно работает в этом направлении и проходит цифровую трансформацию по целому ряду направлений. При этом инновационные решения стали ключевыми для системы контроля качества в компании.

0 2

Цифровая трансформация в ТМК охватывает много направлений – от внедрения программных роботов (RPA) и цифровых двойников до планирования и контроля продаж и полного спектра производственных операций в цифровой среде. Многие из этих разработок создаются ТМК самостоятельно благодаря кооперации и взаимодействию между структурными IT-подразделениями и научным центром компании, который является интегратором сквозных цифровых технологий. 

Цифровой «помощник сталевара»

Одним из перспективных и высокоэффективных решений в области системы контроля качества стало внедрение так называемого «помощника сталевара» – специального алгоритма, который позволяет контролировать состав стали и минимизировать потери при расходе сырья. 

Пилотный проект был реализован на Первоуральском новотрубном заводе (ПНТЗ), входящем в ТМК, в электросталеплавильном цехе «Железный Озон 32» в рамках программы повышения эффективности электросталеплавильного производства. Главная цель этой программы – повышение скорости и гибкости процессов изготовления трубной заготовки за счет автоматизации и цифровизации.

При создании «помощника сталевара» применялась технология машинного обучения. Решение основано на возможностях искусственного интеллекта, который:

  • учитывает предыдущий опыт выплавки стали;

  • дает прогноз и рекомендации по составу для изготовления необходимой марки стали.

Благодаря сбору и обработке  больших массивов данных  мы создали модель влияния производственных факторов на дефекты в трубной заготовке. В режиме реального времени она советует сталевару определенный состав шлакообразующих и ферроматериалов для достижения заданных показателей химического состава стали. Кроме того, алгоритм позволяет:

  • оптимизировать стоимость используемых для производства ферросплавов;

  • отслеживать химический состав стали;

  • анализировать данные, полученные с производства, в режиме онлайн. 

Планируемый экономический эффект от «помощника сталевара» по итогам 2022 года составит более 24 миллионов рублей

В настоящее время идет активная доработка существующих моделей «помощника сталевара» и масштабирование этого цифрового инструмента на другие площадки ТМК.

Цифровые двойники 

Другое нововведение – проект по созданию цифрового двойника производства бесшовных стальных труб с рекомендательной системой принятия решений. Этот проект реализуется на Северском трубном заводе (СТЗ), входящем в ТМК, в пилотном режиме. 

Система призвана:

  • улучшить качество продукции;

  • сократить простои;

  • получить цифровые «подсказки» для принятия решений на производстве. 

В частности, компьютерное зрение определяет дефекты изделий, инструментов и оборудования размером менее миллиметра при температуре до 1000 градусов и в постоянном движении. Система управления производственными активами позволяет оптимизировать технологический процесс и повысить производительность благодаря применению гибридного моделирования. 

Внедрение цифровых близнецов прокатных станов на СТЗ и Волжском трубном заводе (ВТЗ), также входящем в ТМК, позволило компании сэкономить около полумиллиарда рублей. Это удалось в том числе благодаря повышению точности нарезания заготовок и снижению количества брака из-за дефектов оправок. Кроме того, сократилось время простоя оборудования на 1-2%, что является существенным показателем в условиях непрерывного производства. 

Если на этапе освоения технологии цифровых двойников ТМК оцифровывала отдельные конструкции, сейчас система уже позволяет моделировать производственный процесс, что стало для компании выходом на новый уровень в цифровом моделировании и ощутимым конкурентным преимуществом. 

Цифровые двойники позволяют в кратчайшие сроки оптимизировать действующую технологию и проработать рациональные решения при освоении новых видов труб

Интегратором этого проекта выступает Научно-технический центр (НТЦ) ТМК в Москве. В проекте участвуют стартапы, разработавшие:

  • уникальные системы компьютерного зрения;

  • инструменты для обработки Big Data;

  • специальное ПО;

  • модули предиктивной и прескриптивной аналитики. 

Все эти технологии собраны в единое готовое комплексное решение. СТЗ был выбран для пилотного проекта в том числе потому, что здесь расположен один из самых современных в России трубопрокатных станов. Решения, успешно апробированные на этой площадке, компания планирует применить и на других предприятиях. 

Проект «Транслятор»

Одним из новых цифровых инструментов, внедренных в ТМК для контроля качества резьбовых соединений труб в 2022 году, стала технология распознавания голоса. В рамках проекта «Транслятор» специально для предприятий ТМК  Группой компаний ЦРТ  была разработана система Voice-to-text, которая позволяет ускорить процесс фиксации параметров изделий, а также автоматизирует сбор и передачу информации. 

Программно-аппаратный комплекс автоматически оцифровывает голосовые команды контролеров, называющих геометрические параметры продукции, и передает их в цифровом формате в единую информационную систему предприятия.

Новый цифровой инструмент снижает влияние человеческого фактора и автоматизирует работу с данными при производстве трубной продукции линейки ТМК UP, использующейся в сложных условиях эксплуатации. 

Ключевая цель реализации таких проектов – совершенствование продуктов ТМК в интересах клиентов. В настоящий момент система распознавания голоса для контроля качества продукции проходит опытно-промышленную эксплуатацию на ВТЗ, по итогам которой будет принято решение о тиражировании технологии на других заводах. 

Электронные сертификаты качества

В 2022 году ТМК перешла на оформление электронных сертификатов качества продукции. Система формирования электронных сертификатов последовательно внедрялась на предприятиях компании и позволила заменить традиционные бумажные сертификаты. 

Для сотрудников службы качества это означает удобство формирования сертификатов в единой электронной базе, куда вносится информация о произведенной продукции: 

  • наименование;

  • количество;

  • сведения об испытаниях, предусмотренных нормативными документами и требованиями заказчика. 

Для клиентов это возможность ознакомления со всеми необходимыми сертификатами в «Личном кабинете» на портале ТМК, усиленные гарантии подлинности сертификатов и исключение ошибок при их формировании.

Проект, реализованный под руководством директора по качеству и при участии дирекции по информационным технологиям ТМК, стартовал в 2019 году. Он включал несколько этапов: 

  1. Была создана единая база данных параметров и характеристик продукции;

  2. Определен алгоритм формирования электронного сертификата качества;

  3. Разработана унифицированная форма электронного сертификата;

  4. Приобретены USB-ключи (токены) и оформлены электронные цифровые подписи;

  5. Разработан обучающий курс для сотрудников служб качества для ознакомления со всеми деталями новой процедуры оформления. 

Сегодня электронные сертификаты выдаются на всю номенклатуру продукции компании. Цифровое решение повысило надежность и скорость процесса выпуска сертификатов качества, минимизировало риски подделки сертификатов и оптимизировало расход ресурсов.

Внедрение передовых цифровых технологий и практик позволяет повысить надежность различных бизнес-процессов в компании, в том числе тех, которые затрагивают многоступенчатую систему контроля качества продукции. Цифровизация для ТМК – стратегический приоритет, позволяющий эффективно управлять производственными мощностями, выстраивать различные процессы и, как итог, предоставлять клиентам   продуктовые решения высокого качества. В дальнейшем ТМК планирует продолжать разработку и внедрение цифровых инструментов для контроля качества продукции, укрепляя свои позиции на рынке.

 Материал создан по информации, предоставленной ТМК.