Сплав цифровых инноваций и производства
В декабре 2022 г. творческому коллективу сотрудников Магнитогорского металлургического комбината (ММК), ИТЦ «Аусферр», Института физики металлов УрО РАН, ЦНИИКМ «Прометей» и МГТУ им. Г.И. Носова была вручена Премия Правительства РФ в области науки и техники. Награда подтвердила инновационность и успешность разработок в области цифровизации металлургического производства и внедрения комплексных научно-технических решений по производству стального проката нового поколения для базовых отраслей отечественной промышленности. Феликс Капцан, заместитель генерального директора по информационным технологиям ИТЦ «Аусферр», рассказал журналу «Металлоснабжение и сбыт» о проведенной специалистами работе, а также о том, какие производственные задачи позволяют решать данные разработки и что предстоит сделать в ближайшем будущем.
Феликс Виленович, в чем особенности цифровизации металлургической индустрии? Почему, на ваш взгляд, необходимо вести подобную работу в настоящее время?
Необходимость подобных разработок сегодня обусловлена современным уровнем развития металлургического производства, а также требованиями рынка металлов. Учитывая серьезные перемены в запросах рынка, конкурентная борьба предприятий неизбежно смещается от приоритетов валового производства типовой продукции в сторону производства конкретных заказов «точно в срок».
Однако трудоемкость решения таких задач определяется тем, что само по себе металлургическое производство является сложнейшим конгломератом различных процессов, товарно-сырьевых потоков и технологий. Номенклатура продукции, выпускаемой, например, на ММК, насчитывает тысячи позиций, каждая из которых может иметь множество индивидуализированных параметров в зависимости от требований заказчика. Значительно возросло и количество ежемесячно обрабатываемых заказов при снижении их среднего веса. Общее количество позиций заказов в портфеле ММК за месяц превышает 15 тыс. более чем от 500 клиентов. Растут требования и к дисциплине поставок. Потребителей интересует снабжение отдельными, часто небольшими объемами по определенному графику, который соответствует оптимальной динамике переработки металлопродукции у потребителя.
В этих условиях применение IT-технологий, цифровая трансформация бизнес-процессов — уже не модные слова, а условия выживания предприятия. Инструменты и возможности IT перестают быть средством для «облегчения» тех или иных процессов, а превращаются в способ их реализации, управления ими.
Цифровизация металлургических предприятий требует глубокого знания специфики выпуска продукции. ИТЦ «Аусферр» работает в данной сфере с 1995 г. и имеет в своем портфеле более 120 успешно реализованных проектов на территории России и стран СНГ. Основное преимущество наших продуктов — прецизионный учет специфики непрерывного крупнотоннажного производства, каким является металлургия, на предприятиях с разветвленной сложной технологической цепочкой и широким сортаментом выпускаемой продукции.
Расскажите, пожалуйста, подробнее о первых значимых проектах, реализованных на ММК.
Одной из первых значимых систем автоматизации корпоративного уровня была разработана и внедрена система управления нормативно-справочной информацией (КСУ НСИ).
Являясь системой класса MDM (Master Data Management), КСУ НСИ обеспечивает согласование основных данных на всех уровнях автоматизированного управления от ERP, календарного и оперативного планирования (АС ОКПП), до оперативного управления производством (MES, АСУ ТП).
IT-решение, разработанное в ИТЦ «Аусферр», является одним из важнейших компонентов IT-инфраструктуры. Оно обеспечивает сквозные бизнес-процессы управления учетной политикой, производством и качеством, функционирование системы календарного и оперативного планирования в ММК.
Решение такой задачи позволило более детально подойти к автоматизации производственных процессов?
Да, параллельно с внедрением систем корпоративного уровня поэтапно все производственные подразделения комбината были оснащены системами оперативного управления производством (MES).
Благодаря этому руководство предприятия получило современный инструмент контроля над всеми аспектами производственной деятельности и возможность оперативного управления важнейшими производственными процессами.
Сегодня уровень MES ММК позволяет планировать загрузку всех агрегатов, вести оперативный мониторинг производства, собирать технологические данные с привязкой к каждой единице учета, контролировать параметры производства и качества, протоколировать лабораторные данные и управлять аттестацией продукции, управлять складами, подготовкой сменного оборудования и т.д. На каждом этапе производства формируются электронные технологические паспорта продукции. Это позволило перевести в виртуальное пространство информацию о факте производства и свойствах каждой единицы продукции на всех переделах предприятия.
В 2011 г. компания смогла подойти к решению еще одной амбициозной задачи — реализации проекта разработки и внедрения APS (Advanced Planning & Scheduling) системы оперативно-календарного планирования производства.
В рамках комплексной системы в единый контур управления увязаны финансовые, коммерческие, производственные, логистические и технологические процессы, связанные с планированием работы предприятия, приемом заказов, прогнозом даты его исполнения и производством каждого конкретного заказа.
Все переделы переведены в парадигму управления «под заказ», жизненный цикл которого отслеживается в режиме реального времени.
Проделанные шаги обеспечили полную прозрачность предприятия с точки зрения текущей стадии и прогноза исполнения каждого коммерческого заказа, предоставили единую среду и механизмы управления всеми бизнес-процессами, а также позволяют эффективно развивать возможности ММК по увеличению клиентского сервиса, а значит, и конкурентоспособности (подробнее см. статью «Точно в срок. ММК 4.0» — журнал «Металлоснабжение и сбыт», №12’2018 г., стр. 90).
Система позволяет сбалансированно и наиболее эффективно загрузить производственные мощности предприятия.
В настоящий момент процедуры приема и исполнения коммерческих заказов на ММК стали полностью прозрачными и контролируемыми со стороны руководства. Сквозная прослеживаемость каждой единицы продукции в привязке к заказу резко повысила уровень мотивированности и ответственности персонала за принимаемые решения. В 2022 г. комбинат стал лидером в России по такому показателю, как OTIF (своевременность и полнота исполнения поставки) — он достиг 85% в целом по предприятию, тогда как по отдельным производствам превысил 95%.
Думаю, не ошибусь, если скажу, что в части оперативно-календарного планирования производства наша компания стала пионером российского IT-рынка — она смогла реализовать столь сложный и инновационный проект для такого крупного металлургического холдинга, благодаря чему сейчас мы имеем серьезное преимущество перед нашими коллегами-конкурентами.
Помимо соблюдения принципа «точно в срок», одной из важнейших составляющих конкурентоспособности предприятия является поддержание высокого качества выпускаемой продукции. Как этому способствуют ваши разработки?
Действительно, качество — то направление развития, которому на ММК уделяется огромное внимание. В нашей системе заложен серьезный функционал по управлению технологией и качеством. В его основе находится корпоративное хранилище технологических данных, куда стекаются огромные потоки данных со всех систем технологического протоколирования, лабораторных систем и систем оперативного управления, в рамках которых осуществляется нормирование, протоколирование процессов производства, автоматический контроль исполнения технологии, паспортизация и аттестация.
В составе комплекса объединено несколько автоматизированных систем, о каждой из которых можно рассказывать очень долго. В рамках данного интервью я перечислю некоторые из них. Это:
- система контроля технологии;
- система интегральной оценки исполнения технологии;
- система контроля стабильности технологических процессов по методологии SPC;
- личный кабинет технолога (система контроля эффективности сотрудников);
- лабораторная информационная система;
- система анализа измерительных процессов (MSA);
- система автоматизированного управления рекламациями по методологии GLOBAL 8D;
- система предиктивной аналитики и др.
Какие проекты ИТЦ «Аусферр» реализует в настоящее время? Над чем компания работает на перспективу?
Сейчас в фокусе нашей компании несколько направлений. Во-первых, это развитие, постоянное совершенствование платформы наших основных продуктов: MES, MDM, APS. Специфика производства у каждого нашего заказчика уникальна, соответственно, каждая система должна отвечать уникальным постоянно меняющимся требованиям различных процессов управления производством, обеспечения основными данными, календарного и оперативного планирования. И именно этим сильны наши системы: с одной стороны, это глубокая кастомизация под процессы и запросы клиента с учетом четкого понимания особенностей его технологий, с другой — постоянно развиваемая технологическая платформа применяемых решений.
Во-вторых, это разработка и реализация концепции цифрового анализа качества, в основе которого лежит принцип, когда на каждое регистрируемое отклонение сквозной технологии или пограничное состояние вырабатывается роботизированная реакция со стороны управления технологическим процессом. Такие правила реагирования формируются с применением как формальной логики или математических алгоритмов, так и ML&AI-моделей. В распоряжении этих моделей огромный массив исторических технологических данных производства подобных видов продукции с результатами контроля качества и рекламаций. При этом интеграция с производственными системами позволяет реализовать управляющие воздействия в полностью автоматическом режиме. Это перспективный проект, который даст возможность планировать качество по конкретным единицам продукции, обеспечит всесторонний контроль соблюдения технологии и полное соответствие всем заданным параметрам производства, исключит неопределенность и человеческий фактор в процессах контроля качества и аттестации металлопроката.
Помимо этого, эксперты ИТЦ «Аусферр», обладая значительной компетенцией в области автоматизации промышленных предприятий, в особенности металлургических, тиражируют свой опыт на другие предприятия — на ЕВРАЗ, Русал, Русполимет, Трубную Металлургическую Компанию, ArcelorMittal, ВСМПО-АВИСМА и др.
С целью поделиться накопленным опытом ИТЦ «Аусферр» приглашает специалистов принять участие в круглом столе на тему «Эффективное управление технологическими данными в металлургии: примеры цифровизации ведущих предприятий», который пройдет 8 ноября 2023 г. в рамках деловой программы выставки «Металл-Экспо’2023» (ЦВК «Экспоцентр», павильон №2, зал №4).
Фотогалерея к новости:
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные (авторизованные) пользователи сайта.