Рубрика «производство» - 5

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 »

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 »

За сутки на нужды производства мы тратим не менее 15 тонн воды. 12 тонн идёт на сырье и приблизительно три тонны — на промывку оборудования и прочие технические операции. Всё это мы берём из системы центрального водоснабжения, а по-человечески — из обычного трубопровода. Но вода там такая, что если её не доготавливать, то в трубу улетят и сырьё, и оборудование. А нам всем станет очень грустно. Поэтому перед запуском воды в производственный цикл мы её очищаем.

Как мы съедаем 15 тонн воды в день - 1
Вот так система водоочистки выглядит «вживую»

Пойдёмте, расскажу про угольный фильтр, ионообменник и фильтры обратного осмоса. (Дисклеймер: я не инженер, поэтому рассказывать буду так, как сама разобралась). Идеально чистой воду они не делают, но достаточно чистой для разных задач — вполне.
Читать полностью »

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 »

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 »

Тайваньское чудо: как захолустный остров превратился в сердце мирового хайтека - 1


В наши дни Тайвань не сходит со страниц мировых медиа: его ключевая роль в глобальном производстве чипов общеизвестна, как и связанные с этим риски для цифрового мира, включая стремление КНР подчинить себе непокорный остров. Современный Тайвань — земля высоких технологий, состоящая из сияющих неоном мегаполисов с высокотехнологичными заводами пополам с живописными горами. Уровень жизни на Тайване вполне сопоставим с современным японским или южнокорейским, а демократичности его политической системы в Японии или в Сингапуре могут только завидовать, не говоря уж про КНР.

Но так было отнюдь не всегда. Несколько десятилетий назад на Тайване царила диктатура с военным положением и «белым террором». Население было лишено многих прав, работало почти что за еду на примитивных полях и кустарных фабриках по пошиву ширпотребной одежды, игрушек и зонтиков. Подушевой ВВП был на уровне ещё колониальной Нигерии, а структура экономики больше напоминала современный Бангладеш, не имея и намёка на будущий высокотехнологичный расцвет.
Читать полностью »

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 »

Все ниже и ниже: продажи ПК, ноутбуков и планшетов падают в 2022 и будут падать в ближайшие годы - 1

Крупнейшие производители электронных устройств в 2022 году столкнулись с очень сильным падением спроса на свою продукцию. И если в начале лета у кое-кого из них, а также у некоторых аналитиков сохранялись надежды на лучшее, то сейчас стало ясно, что впереди — только более сильное падение. Ситуация актуальна для почти всех видов систем, которые еще недавно были в дефиците — ноутбуков, десктопных ПК и планшетов. Что касается смартфонов, то здесь вроде немного получше, но спрос все равно падает, а значит, и продажи. О том, чего можно ждать в ближайшие годы — под катом.
Читать полностью »

Вот приехал вагон лома, мы опускаем туда краном два огромных магнита и передвигаем ими внутри вагона. Так мы разгружаемся:

Что случается с металлоломом и зачем там хардкорное ИТ - 1

Если вы присмотритесь к этому лому, то увидите, что он не совсем чистый: где-то есть земля, где-то — тряпки, где-то может попасться ветка дерева. Несмотря на подъём магнитом, из-за того, что железяки у нас довольно корявые, за них цепляется мусор и потенциально может уйти в переплавку. А мы очень не любим, когда на переплавку пытается уехать, например, батарея отопления. Батарея отвратительна, потому что в сантехническом чугуне очень много фосфора, и её надо обрабатывать дополнительно. Древесина и тряпки вообще не плавятся, а горят, земля повышает количество шлака, и поэтому все они не только портят расплав, но ещё и сильно уменьшают КПД электродуговой печи за счёт дополнительных затрат энергии. Поэтому мы очень хотим контролировать качество лома.

Ещё лом отличается, в частности, по толщине металла и размеру кусков. Толстый, правильно порезанный лом без мусора вроде разобранных металлоконструкций мостов — дорогой, а тонкий, мелко накрошенный и с землёй вроде полежавшего на пляже разбитого вдребезги холодильника, — дешёвый.

Естественно, поставщики не стремятся сильно очищать лом, потому что, чем больше там будет мусора, тем меньше металла нужно для поставки — это им выгодно. А потребители лома готовы мириться с порогами в 1,5-2 % мусора (это закреплено в ГОСТах и ТУ), но не больше.

И вот здесь на разгрузку ворвались наши цифровизаторы, очень быстро и очень весело решив проблему. Точнее, они решали одну проблему, а в результате получилось нечто даже более крутое.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js