Рубрика «Блог компании Группа НЛМК»

в 7:01, , рубрики: Анализ и проектирование систем, Блог компании Группа НЛМК, графикование, завод, календарный план, металлургия, Промышленное программирование, техкарта, управление проектами
image
Это слябы. Они смотрят на вас с одобрением

Привет с металлургического завода! У нас устроено так: все работают по плану, и на каждом уровне — свой вид планирования. На уровне завода это календарное планирование, а в цехе — графикование.

Календарный план — это то, что завод обещал кому-то отгрузить, и он в логике планирования просто появляется из ниоткуда и запускает своим появлением все остальные процессы.

Для примера рассмотрим случай условного завода по производству кранов в Иванове, которым нужен листовой прокат разных сортаментов. Предположим, что и тем и другим он нужен 20 января. Это дата отгрузки, то есть прибытия на выход из производства поезда, который заберёт пару вагонов металла.

Это жёсткий дедлайн: к этому моменту прокат должен быть готов и ждать поезда. Но при этом он не должен ждать слишком долго, потому что это дорого, да и место на складе ограничено.

Вот тут-то и производится графикование, т. е. по датам и операциям расписываются работа оборудования и движение материалов: что должно быть сделано в нужном горизонте времени с учётом технологических ограничений и потенциальных возможностей производства.

Чтобы 20 января прокат успешно уехал в Иваново, условно 19-го его надо оцинковать и нанести полимерное покрытие. То есть к 19 января у нас на складе должны быть зарезервированы вспомогательные материалы для этих операций, и их нужно заранее заказать и привезти. Чтобы было что цинковать, прокат нужно раскатать и порезать заранее, а чтобы было из чего раскатывать — предварительно выплавить слябы. Для всего этого и сопутствующих операций нужны мощности нескольких цехов: как минимум горячего проката, конверторного производства, холодного проката и покрытия.

Примерно так в календарный план ставятся все операции, необходимые для производства того, что надо будет отгрузить заказчику, — от конечной порезки проката до начального производства сляба. Но это не всё. Читать полностью »

в 7:07, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, завод, инженерные системы, производство, склад, сталь, управление проектами
Пора поговорить про ответственную сталь - 1

Специальные стали нужны для буровых установок, спецтехники и всего того, что должно выдерживать очень серьёзные нагрузки. У совместного предприятия нашей компании и холдинга NBH есть завод в Бельгии (в Клабеке), где производится износостойкая и высокопрочная сталь.

Логистика от Липецка до Клабека бывает долгой. Нужно произвести слябы (стальные слитки-полуфабрикаты) соответствующей марки в Липецке, отправить их железной дорогой в порт, и тут чего только не было: в порту может быть задержка из-за шторма, потом пандемийные истории с поиском судна, потом нечто похожее на принимающей стороне.

Сталь заказчикам нужна не через год, а всегда как можно быстрее, поэтому есть два варианта: либо держать на складе полуфабрикаты всех типов (очень много вариантов химсоставов) в большом количестве, либо прогнозировать спрос и держать то, что оптимально соответствует этому спросу.

Логика такая: если под то, что заказали на складе, нет полуфабриката, значит у нас меньше заказов. А если на складе лежит всё, что только можно, и в итоге оно не востребовано, тем больше у компании издержек. Поэтому надо решать задачу прогнозирования. Стандартные модели прогноза дают очень плохие результаты, поскольку спрос именно на эту сталь достаточно случайный, не всегда понятно, какой химсостав стального листа понадобится клиенту. Каких-то шаблонов «в лоб» мы не видим.

Но кое-что всё равно придумали.
Читать полностью »

в 7:32, , рубрики: computer vision, Блог компании Группа НЛМК, добыча руды, машинное зрение, машинное обучение, производство, руда

Чтобы добыть железную руду, породу в карьере нужно рызрыхлить. В карьере СГОКа (Стойленского горно-обогатительного комбината) делается это с помощью буровзрывных работ. Полученную после взрыва горную массу нужно погрузить в карьерный самосвал, а потом в вагон-думпкар и отправить на обогатительную фабрику.

Как ИИ работает даже в зоне взрывных работ - 1

Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, завод, инженерные системы, ковш, оптимизация, руда, управление проектами, цех
К нам в цех заезжает поезд с маленькими-маленькими ковшами стали по 80–120 тонн. Доменное производство, где делают чугун, — это предыдущий этап работ. А у нас из чугуна надо сделать сталь. Соответственно цеха соединены железной дорогой, и расплавленный чугун приезжает к нам. В поезде — сразу 10-11 ковшей. Проблема в том, что наши ковши — по 300 тонн, и нужно с помощью трёх мостовых кранов (они перемещаются где-то под потолком цеха) собрать из этого поезда оптимальные разливки.

Раньше около 60 % ковшей по 300 тонн составлялось из четырёх маленьких ковшей, причём четвёртый использовался только частично. То есть где-то получалось скомбинировать что-то вроде 90 + 110 + 98, и это был хороший годный ковш на 298 тонн. А где-то это было 90 + 82 + 85 + 43 тонны из следующего ковша, которому не повезло.

Казалось бы, это задачка, которая решается на школьном уроке информатики за 15 минут, но есть пара нюансов с исходными данными:

Перелив ковша - 1
Небольшие сложности с получением данных

Перелив ковша - 2

Плюс ещё пара особенностей производства. Так что сейчас я расскажу, как непросто внедряются в реальный мир даже такие простые модели.
Читать полностью »

в 7:02, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, валки, завод, инженерные системы, металлургия, производство, прокат, сталь, управление проектами
Раскатываем сталь — ещё один случай, когда к нам пришли за софтом с производства - 1
Стан-2000: чистовая группа

Привет из цеха горячего проката! У нас тут есть агрегат (точнее, стан) длиной полтора километра, в который с одной стороны попадает огромный слиток стали, а с другой мы выдаём полосу металла толщиной несколько миллиметров. Делается всё это валами, или, правильно сказать, валками. Валки сделаны из обычного чугуна, но горячая сталь достаточно мягкая, чтобы её можно было раскатывать.

«Рабочая смена» валков длится примерно три часа. В это время они пропускают полосу со скоростью около 10-14 метров в секунду (это примерно средняя скорость поезда метро). Валок всё время изнашивается, потому что раскатывать сталь далеко не то же самое, что раскатывать тесто. Чтобы это скомпенсировать, они имеют S-образный профиль, и мы постоянно двигаем их так, чтобы изношенные части выходили из прямого контакта со сталью. Но всё равно обжимных валков (которые давят на сталь, а не просто катят её вперёд) хватает ненадолго.

Ну так вот, производственники решили, что хорош выбрасывать хорошие годные валки и позвали нас. Изначально они хотели настроить учёт так, чтобы точнее понимать степень износа каждого.
Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, завод, инженерные системы, оптимизация, производство, разработка, управление проектами, цех
К нам из цеха пришли инженеры и попросили сделать ИТ-систему.

Если вы знакомы со спецификой «суровых производственных мужчин», то знаете, что от них это звучит примерно так же, как «тыквенный смузи и веганский стейк, пожалуйста», — ещё два года назад мы о таком проявлении доверия к ИТ со стороны производства даже мечтать не могли. А тут оказалось, что им нужен инструмент, чтобы контролировать износ сегментов УНРС (установки непрерывной разливки стали), потому что это не только убирает рутину, напрямую влияет на качество продукта — слитков стали, но и снижает потенциальный риск прорыва сегмента с расплавом.

Итак, знакомьтесь, вот один из ручьёв УНРС:

Всё меняется, когда твой софт повышает безопасность производства - 1

Сверху на УНРС приходит ковш, снизу выпадает огромный слиток стали — сляб. Если вы думаете, что достаточно просто залить сталь из ковша в формочку, то нет. Надо, чтобы всё это равномерно остыло, иначе внутри будут раковины, трещины и другие неприятности. Поэтому процесс такой: сверху буфер, бассейн-накопитель для жидкой стали, дальше каскад сегментов-обработчиков. Сталь проливается вниз, а каждый сегмент охлаждает её. В бассейн подаются ковши с расплавом, которые его наполняют.

Самое опасное в УНРС — не уследить за износом какого-то одного из сегментов, по которому идёт расплав, постепенно превращаясь в сляб. И оказалось, что можно свести такую вероятность к нулю, если избавиться от кучи отдельных бумажных документов и автоматизировать контроль.

Технологи хотели от нас предельно простого работающего решения, чтобы они в каждый момент очень чётко представляли себе статус каждого узла машины. Никакой математики. Никакого дата-майнинга. Никаких нейросетей. Никаких сложных научных исследований.

Сейчас покажу результат.
Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, завод, звук, инженерные системы, оборудование, оптимизация, производство, ремонт, ультразвук, управление проектами, шум
Бывает, чтобы заглянуть в подшипник, нужно разобрать полстанка, и всё это — ради профилактики дефекта. Зачастую бывает, что до того, как что-то реально поломается, узел начинает издавать определённый звук. Замечали, что опытные водители на любую нетипичную вибрацию реагируют чутко и с подозрением? Точно так же и сотрудники наших производств знают, как должен «звучать» станок. Ещё из далёкого прошлого нам достался вполне рабочий метод преобразования ультразвука в слышимый звук с помощью доски: бывает, рабочие со стажем лет так в 30 прикладывают обычный деревянный брусок на полметра к узлу и внимательно вслушиваются.

Где-то год назад на производстве ВИЗ-Сталь мы решили проверить, можно ли с помощью поиска ультразвуковых аномалий определить, что происходит с агрегатом в тот момент, когда он ещё только собирается начать ломаться.

Решение выглядит вот так:

Как мы ищем дефекты оборудования ультразвуковыми микрофонами - 1

На фото вы видите микрофонную решётку с камерой в середине, способную построить акустическую карту пространства. Решётка подключается к ноутбуку, где уже проводится уже анализ звука.

Как мы ищем дефекты оборудования ультразвуковыми микрофонами - 2

Результаты получились очень интересные.
Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, дефект, завод, инженерные системы, металл, производство, раскрой, Софт, управление проектами
Когда люди с трудом выиграли соревнование с алгоритмом — оптимальный раскрой листа металла - 1

Берём 6 рулонов металла с предыдущего передела, разматываем в печи отжига, получаем стендовую партию из 6 рулонов электротехнической стали с почти одинаковой структурой. Нужно обрезать их до товарных рулонов.

Правила игры такие:

  • На металле появляются дефекты, чаще всего по краям, но и в середине попадаются тоже. Их в рулон пускать нельзя.
  • Дефекты нужно вырезать, но на один итоговый рулон допускается не больше трёх швов.
  • Итоговые рулоны могут быть разной ширины, но не меньше определённой длины.

То есть мы можем обрезать сталь по краям, если дефект попался у кромки, и получить узкий рулон без изъянов. Или вырезать участок с дефектом и получить широкий рулон, но со швами.

Задача — оптимально разложить заказанные рулоны примерно по 3,5 тонны в стендовой партии из рулонов по 9 тонн длиной 4,5-5 километров. Перевалка станины на разную ширину стоит денег, и часто это дороже, чем вернуть 200-300 метров стали назад в переплавку.

То есть задача сводится к тому, чтобы за минимум шагов получить максимум полезного металла. Мы называли это «Каждый сам себе Пикассо», потому что каждый мастер резал в соответствии со своей личной и сугубо субъективной картиной мира. Нам казалось, что до оптимизации там ой, как далеко.

В обычной истории мы бы полгода «бодались», потом придумали бы интеграцию и робот стал бы говорить «человекам», как раскраивать. Но тут всё пошло несколько иначе и началось странное.
Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: Блог компании Группа НЛМК, инженерные системы, оптимизация, производство, руда, управление проектами
Тоссим руду: очень неочевидная ИТ-задача - 1
Дробилка с выдвигаемым конусом

Сначала в карьере весело бахает инженерный заряд, а потом к нам приезжает поезд с рудой. Это здоровенные камни, которые надо раздробить на части, а части перетереть в щебень, а щебень потом — в песок. На каждом этапе, если дробить слишком мелко, то будет перерасход энергии и износ машин, а если слишком крупно — этот перерасход и износ лягут на следующий этап.

Это чистая оптимизационная задача: надо дробить в заданном коридоре и всем будет счастье. Проблема в том, что мы не знаем, слишком мелко мы дробим или слишком крупно. Конвейер огромный, едет со скоростью 3,15 метра в секунду, глазами люди там ничего отличить не могут. А нужно знать фракционный состав руды.

Советские инженеры это решили специальным ведром, которое зачерпывает руду раз в 24 минуты и кладёт в тестовый бункер. Через каждые пять зачерпываний бункер опустошается на несколько сит, просеивается, и после этого человек взвешивает, сколько руды осталось на каждом из них. Так мы получали данные механическим способом раз в два часа.

И тут такие приходим мы из ИТ и говорим производству: а хотите в реальном времени? Производство сначала крутит пальцем у виска, а потом говорит, что хочет. Потому что цена эффекта — 115 миллионов рублей в год.
Читать полностью »

в 7:01, , рубрики: data science, Блог компании Группа НЛМК, кокс, машинное обучение, оптимизация, печь, производство, уголь, управление проектами
Про правильный кокс, ИТ и эксперименты с ним - 1

Наша планета состоит из железа на 34,6 %, но оно в основном спрятано довольно глубоко. Большая часть доступного — в рудах в виде оксидов. При обработке руды происходит два процесса: нагрев (который переводит металл в жидкое агрегатное состояние) и связывание кислорода чем-то с более сильной химической связью, например, углеродом. Для этих целей идеально подходит уголь: он позволяет получить в простой печи нужную температуру и сам по себе во многом состоит из углерода. Сжигая оксиды железа внутри кучи угля, мы можем выплавлять металл чуть ли не в ямах в земле.

Увы, но для промышленного применения просто уголь не подходит. Ямы в земле обладают очень низким КПД. Для того чтобы повысить КПД, нужно увеличивать геометрический размер печи, а при увеличении её размера растёт высота столба топлива-восстановителя. В современных доменных печах у нас она может достигать 18 метров. А это очень толстый слой, но если этот слой не будет газопроницаем, то нарушатся конвекционные процессы, позволяющие происходить нагреву и восстановлению железа. И нарушится ещё несколько процессов, в частности, не будет правильного горения из-за отсутствия отвода газов.

Важна способность топлива восстанавливать CO2. Если она станет высокой, то углерод будет восстанавливать не металл, а превращать перегоревшую CO2 в CO, что резко ухудшит процесс выплавки. Кокс помогает и горению и восстановлению. Он делается нагревом смеси углей при 1000+ °C без доступа кислорода, когда смесь сначала переходит в пластическое состояние, а потом частицы начинают спекаться между собой.

Проблема только в том, что кокс исторически готовился на основании экспертного мнения технологов (основанного на опыте и не всегда системного с точки зрения математики). Примерная формула есть, а точная — только в голове у технолога с 40-летним стажем в виде интуитивного понимания.

Мы придумали способ, как соединить экспертное знание с математикой.
Читать полностью »

12
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js