Арматура
$534
−1.98%
Балка
$840
0%
Лист г.к.
$676
0%
Лист х.к.
$743
0%
Лист оцинк.
$824
+5.31%
Труба б.ш.
$640
+3.23%
Труба св.
$641
0%
Уголок
$654
+1.21%
Швеллер
$761
+3.32%
меню

Цифровая трансформация трубной отрасли

Алексей Петров19 июля 2021 time 12:01источник: ФРТПраздел:Главная Статьи Дайджест

Как технологии машинного зрения, больших данных и роботизации помогли российским трубникам оптимизировать рабочие процессы и повысить эффективность предприятий в эпоху Индустрии 4.0.

  • РАЗМЕР ШРИФТА
  • просмотровсегодня: 18 всего: 1747
  • комментариев: 0добавить комментарий

Цифровизация производств – важное направление развития современных компаний. В рамках четвертой промышленной революции, или Индустрии 4.0, как еще называют этот процесс, бизнес начинает внедрять интернет вещей (IoT), облачные сервисы и цифровые двойники, активно использовать мобильные устройства и приложения, анализировать большие данные (Big Data), а также применять машинное обучение, роботов и виртуальную/дополненную реальность. Благодаря этому предприятия повышают эффективность системы управления, сокращая время на разработку новых продуктов и оптимизируя ресурсы компании.

Востребованность цифровых технологий на современных предприятиях подталкивает IТ-компании к созданию новых решений в данной области. Так, аналитики MarketsandMarkets оценили мировой рынок решений для «Индустрии 4.0» в 2019 г. в 71,7 млрд долларов, прогнозируя его рост в среднем на 16,9% в год. За счет этого, по прогнозам, к 2024 г. он достигнет 156,6 млрд долларов. По данным аналитической компании IDC, затраты промышленных предприятий на цифровую трансформацию составили в 2019 году около 1,25 трлн долларов. Среди «популярных» решений – робототехника, интернет вещей, искусственный интеллект, цифровые двойники.

В России промышленные компании уделяют большое внимание развитию IT-технологий и расширяют их внедрение в производственные и бизнес-процессы. Аналитики аудиторской компании КПМГ отмечают, что на 2019 г. уже 63% крупнейших российских компаний из ключевых отраслей экономики запустили программы цифровой трансформации. При этом, по данным аудиторской компании Deloitte, в рамках инновационной деятельности в 2019-2020 гг. производственные компании чаще всего приобретали передовое оборудование, машины и технологии, а также обучали персонал передовым технологиям и инновациям. Среди приоритетных направлений для внедрения в будущем – технологии Big Data, искусственный интеллект (ИИ) и роботы.

Системное мышление российских трубников

Российские трубные компании также уделяют большое внимание цифровой трансформации производств. Среди основных задач крупнейших участников рынка – Трубной Металлургической Компании (ТМК) и Объединенной металлургической компании (ОМК) – «оцифровать» управление производством и клиентский сервис, запустив интегрированные технологические системы, внедряя цифровые двойники, машинное зрение, активно используя программных роботов, Big Data и BIM-технологии.

В ТМК проекты цифровизации направлены на повышение эффективности и качества системы управления. Сейчас компания работает над созданием единого автоматизированного решения, в основе которого будут лежать система интегрированного планирования (СИП) и программа «Цифровое производство ТМК». Первая из них работает с данными по рынку, продажам, снабжению, производству, логистике и другим процессам производственно-сбытовой цепочки. Используя специальный алгоритм, система анализирует информацию по текущей деятельности, среднесрочным планам, запросам и аналитике и предлагает способы оптимизации планов по этим направлениям. Тем самым она обеспечивает более эффективное взаимодействие между подразделениями. «Цифровое производство ТМК» – «сердце» IT-трансформации производственной системы, которая включает шесть проектов, связанных с оптимизацией систем оперативного управления производством. Центральное звено программы – система MES, которая отвечает за управление операциями основного производства, технический контроль и управление запасами. Параллельно развиваются связанные с ней системы «ЛИМС» – по лабораторным испытаниям; «ТОРО» – по обслуживанию и ремонту оборудования; PIMS – по хранению и передаче данных; «ЭНЕРГИЯ» – по управлению энергоресурсами и «ПОТОК» – по прослеживанию продукции в ходе технологического процесса.

ОМК успешно протестировала на Выксунском металлургическом заводе (ВМЗ) один из модулей проекта «Цифровой инспектор», реализуемого компаниями «Газпромнефть-Развитие» и «ИНЛАЙН ГРУП». Так, на производстве труб большого диаметра ВМЗ испытали устройства и технологии вспомогательной и дополненной реальности в комбинации с умными очками для промышленного использования. С помощью этих очков с камерой и микрофоном инспектор отслеживает производственные параметры выпуска труб по всей технологической цепочке, используя голосовые команды для регистрации данных и получая графические данные на линзу очков.

Также на части производств ВМЗ ОМК автоматизировала планирование и управление ремонтными работами. Для этого компания снабдила NFC-метками все оборудование предприятия и передала данные о нем в систему SAP. При помощи мобильных устройств сотрудники могут контролировать задания по обходам и ремонтам, отслеживать фактическое время устранения неисправностей техники. Система также фиксирует выполненные работы, привлеченный персонал и необходимые материалы. Сотрудники могут оперативно просматривать техническую документацию на оборудование, его текущее состояние, а также самостоятельно вводить необходимую информацию через мобильное приложение.

«Интегрированные цифровые решения российских трубных компаний позволяют охватить всю систему управления предприятием, начиная, в первую очередь, с производственной системы, повышая эффективность процессов изготовления продукции и способствуя росту их международной конкурентоспособности. Дальнейшее внедрение новых IT-решений позволит снизить издержки предприятий и оптимизировать работу сотрудников на всех уровнях», – поясняет директор НО «Фонд развития трубной промышленности» Игорь Малышев.

Цифровые двойники

Еще одна важная для трубных компаний задача в эпоху Индустрии 4.0 – расширение внедрения технологии «цифровых двойников». Виртуальные копии физических объектов – цехов предприятий, трубопрокатных агрегатов, резьбовых соединений, созданные на основе сложной модели с большим набором переменных, оптимизируют процесс модернизации производства и внесения изменений, помогают избежать сбоев и ошибок, продлевая срок работы объектов. Технология позволяет моделировать самые разные ситуации на производстве, не подвергая опасности реальное оборудование, продукцию предприятия и производственный персонал.

«Благодаря использованию технологии цифровых двойников трубные компании могут отрабатывать форс-мажорные и альтернативные сценарии работы без какого-либо ущерба производственному процессу, что положительно сказывается на росте опыта и знаний сотрудников, снижении затрат на непредвиденные ремонты», – комментирует Игорь Малышев.

Так, компания ТМК создала Центр компетенций по «цифровым двойникам» в Научно-техническом центре (НТЦ) ТМК в «Сколково». К 2021 г. ТМК создала два цифровых двойника – трубопрокатного стана и резьбового соединения, сократив расходы на разработку новых видов продукции и сроки их вывода на рынок. Также компания смогла на 5% снизить расход металла и существенно повысить ресурс оборудования благодаря более точным настройкам трубопрокатных агрегатов и калибровке стальных заготовок.

Проектируя новые и обновляя имеющиеся производства, ОМК использует технологии информационного моделирования зданий (BIM — Building Information Modeling). Они повышают качество разрабатываемой проектной документации, позволяют визуализировать проект, оценить решения, полученные от поставщиков оборудования и проектировщиков, минимизируют возможные риски до начала строительно-монтажных работ. Компания внедрила BIM-инструменты всего за год, в то время как другим промышленным компаниям на это требуется в среднем 2-3 года. За успешное применение цифрового подхода ОМК второй год подряд входит в число лучших промышленных компаний России в области информационного моделирования зданий.

Всего за 2019-2021 гг. компания выполнила более 20 проектов с использованием BIM-инструментов. Среди последних достижений – в 2021 г. специалисты ОМК подготовили цифровые модели нескольких корпусов в проекте строительства производства бесшовных труб в Нижегородской области, которое запустят в начале следующего года. Компания устранила более 500 несоответствий между смежными разделами документации до начала стадии строительства, оптимизировав стоимость и сроки реализации проекта. Созданные объекты ОМК впоследствии использует для создания цифрового двойника предприятия. Благодаря этому сотрудники смогут моделировать производственные процессы и писать обучающие программы с использованием VR-очков и погружением в реальную среду предприятия. Также используется 3D-проектирование в реализации нового проекта электрометаллургического комплекса с технологией прямовосстановленного железа «Эколант» в Нижегородской области.

 «Вкалывают роботы»

Роботы и чат-боты – набирающая популярность технология на промышленных, в том числе трубных производствах. Благодаря ей предприятия могут рационализировать свои рабочие и технические ресурсы, минимизировав время рутинных работ у сотрудников и освободив больше времени для реализации сложных аналитических и стратегических задач.

В ТМК за роботизацию отвечает Центр компетенций по программным роботам и чат-ботам. Он ведет большую работу по внедрению цифровых технологий в административные процессы, напрямую не связанные с производством. Так, запущенный в 2020 г. программный робот (RPA) в дирекции по маркетингу помог сократить время подготовки еженедельного обзора рынка в пять раз. В HR-дирекции работает робот-рекрутер, который ищет соискателей и обрабатывает резюме, а в бухгалтерии – выполняет процессы, относящиеся к расчету и начислениям заработной платы, а также сверки актов. В дополнение к этому компания развивает корпоративный чат-бот для оперативного решения проблем сотрудников.

ОМК роботизирует свои бизнес-процессы с помощью решений UiPath с конца 2019 г. Компания уже ввела в эксплуатацию на корпоративной платформе 16 программных роботов, среди которых – роботы для типовых операций хранения, закупки и продажи, выпуска электронных больничных. В ОМК роботы формируют и сертификаты качества продукции. С учетом специфики производства для решения этой задачи были созданы четыре отдельных робота для разных производственных цехов. Запущенные в работу в 2020 г., эти алгоритмы делают информационный поток между ОМК и клиентами более прозрачным, значительно повышая оперативность обработки документов. Также для удобства сотрудников были запущены виртуальные помощники – чат-боты в приложении Telegram. Например, чат-бот Омико в несколько кликов в смартфоне подготовит и направит любому сотруднику необходимые справки или копии трудовых документов. В апреле 2021 г. после перехода управляющей компании ОМК на гибкий график работы для сотрудников запустили мобильный сервис бронирования рабочих мест.

«Роботизация – достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс и в силу специфики отрасли он пока не применим на всех этапах производства. Тем не менее, он позволяет минимизировать временные и интеллектуальные затраты в отделах, работающих с систематизированными данными», – резюмирует Игорь Малышев.

Искусственное зрение

Машинное зрение упрощает задачу контроля качества продукции. ОМК запустила около 50 систем с ее использованием. Так, на предприятиях компании внедрили специальные камеры, которые распознают маркировку продукции и определяют отклонения объектов в пространстве.

«Машинное зрение позволяет с высокой точностью проанализировать большой объем данных за короткое время в процессе непрерывного производства труб. Это ускоряет процессы контроля качества продукции и снижает риски, связанные с человеческим фактором, минимизируя дополнительные производственные затраты», – отмечает Игорь Малышев.

С помощью дронов ОМК проводит инвентаризацию запасов лома в литейно-прокатном комплексе ВМЗ. Это позволяет существенно снизить временные затраты и повысить точность изменений. Также на заводе запустили комплексы для измерения геометрических параметров продукции и выявления поверхностных дефектов. В частности, система в автоматическом режиме определяет параметры труб большого диаметра – их длину, диаметр и толщину стенки. Важное направление для компании сегодня – измерение геометрии, для которой уже разрабатывают специальную технологию.

В 2020 г. на Первоуральском новотрубном заводе (ПНТЗ), входящем в ТМК, реализовали проект по контролю дефектов бесшовных труб с применением технологии машинного зрения. Для этого в трубопрокатном цехе производственного комплекса «Бесшовные трубы» установили специальный дефектоскоп, который с помощью лазерного сканирования оценивает поверхность трубы в нескольких ракурсах и выявляет технологические и механические дефекты. Консолидированные данные в режиме реального времени отображаются на мониторе специалиста-контроллера, позволяя оперативно отследить возможные отклонения. Компания прогнозирует, что суммарный экономический эффект от внедрения технологии составит более 55 млн руб. за счет снижения расходов при раннем обнаружении брака.

В 2020 г. в электросталеплавильном цехе «Железный Озон 32» было внедрено комплексное цифровое решение для отслеживания оборота ферроматериалов. Система размещает, хранит и идентифицирует информацию о сырье по единому алгоритму, что помогло в три раза сократить время приема и учета сырья, минимизировав влияние человеческого фактора.

Еще одно IT-решение, внедренное на Первоуральском новотрубном и Челябинском трубопрокатном заводах (входят в ТМК), – мобильное приложение по автоматическому подсчету труб, основанное на технологии распознавания объектов на изображении. Алгоритм определения продукции создали при помощи детального и длительного анализа библиотеки изображений пакетов труб с использованием математической модели работы с изображениями. Данное приложение увеличивает производительность цехов, повышая эффективность работы контролеров и инспекторов и исключая ошибки при подсчете труб в штабелях и пакетах.

Клиентский сервис

Для эффективной работы с клиентами ТМК первой в России успешно запустила в 2017 г. интернет-магазин по продаже трубной продукции – ТМК eTrade. Сервис помог привлечь новых клиентов и повысил лояльность действующих партнеров. В 2020 году ТМК создала новую CRM-платформу «Цифровое сердце сбыта». Она включает в себя два модуля: базовый SAP С4С (Cloud for Customer) по взаимодействию с клиентами и SAP CPQ (Configure Price Quotation) – конфигуратор продуктового каталога. Инструментарий программы позволяет быстро обрабатывать порядка миллиона продуктовых позиций и разных конфигураций при формировании спецификаций, учитывая возможности предприятий ТМК. Решение станет первым для отечественной металлургии опытом использования интеллектуального интегратора в автоматизации продаж.

Обеспечивая прозрачность всех рабочих процессов с клиентом, ОМК разработала и внедрила цифровой личный кабинет ОМК. В данной системе заказчик может отследить статус своих заказов от оформления до отгрузки, найти всю кредитную информацию, счета-фактуры и сроки оплаты. Также в кабинете есть доступ к цифровым сертификатам качества, заверенным квалифицированной электронной подписью, и архивным документам. В дополнение к этому ОМК разработала и запустила систему продаж через интернет-аукционы на платформе https://auction.omk.ru. Через нее компания реализует трубную продукцию Выксунского металлургического и Альметьевского трубного заводов.

«Безопасное подключение»

Создавая единое безопасное пространство для взаимодействия между производителями труб и заказчиками, в 2020 г. по инициативе крупнейших участников российского рынка металлургии – ТМК, ОМК, «Северстали», при поддержке Комиссии по техническому регулированию Ассоциации «Русская сталь», а также специалистов SAP СНГ – Фонд развития трубной промышленности запустил в работу единый отраслевой реестр сертификатов качества металлопродукции на базе технологии блокчейн с точкой доступа на сайте организации.

Реестр содержит зашифрованную информацию о заводе-производителе, названии продукта, его статусе, номере и дате выпуска сертификата, а также ссылку на электронный сертификат. Технология блокчейн обеспечивает надежную защиту от несанкционированных изменений данных. Потребитель по номеру сертификата и коду производителя может проверять достоверность сертификатов, не теряя времени на поиск сервиса производителя. Универсальное технологическое решение реализуется в рамках противодействия незаконному обороту контрафактной и фальсифицированной металлопродукции, объем которой, по экспертным оценкам, составляет сегодня более 10% российского рынка.

В процессе цифровизации производства возникают и киберугрозы: все больше данных связано с IT­-технологиями, и они становятся потенциальными мишенями для хакерских атак. Осознавая серьезность новых вызовов, трубные компании внедряют специальные защитные системы. К примеру, в ТМК работает совместный с аутсорсинговой компанией центр реагирования на киберугрозы (SOC). ТМК организует здесь сбор данных о состоянии офисной и производственной IT-инфраструктуры, определяет приоритеты для мониторинга и реагирует на инциденты. Компания-партнер, в свою очередь, отслеживает события информационной безопасности, определяет их критичность, анализирует причины и возможные последствия, оповещая ТМК об инцидентах и предлагая решения.

«В целом, российские трубные компании с каждым годом внедряют все больше цифровых решений на своих предприятиях. Машинное зрение, анализ больших данных, цифровые двойники, виртуальные клиентские сервисы – лишь часть инновационных продуктов, которые используют ОМК и ТМК сегодня. Все это повышает эффективность предприятий, снижает издержки, вызываемые человеческой ошибкой или устаревшей схемой работы, и позволяет дальше модернизировать производства для создания высокотехнологичной и качественной трубной продукции», – заключает Игорь Малышев.

комментарии
close



максимум 1000 символов

Рекомендуем