Череповецкий металлургический комбинат (ЧерМК) Северсталь (Дата-Центр Автоматика: Data-Track и Expert Base)

2018

MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на агрегатах и участках цеха гнутых профилей №2

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции. Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени.
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Наполнение паспортов продукции технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов продукции сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов продукции и сопутствующей технологической информации.
• Передачу информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификацию исполнения производственных заданий.

Дата реализации проекта: 2017 г. — 2018 г.

MES (DCA, PM). Системы математических моделей для динамической перенастройки пятиклетьевого стана

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PM (англ. Process Management) — управление производственными процессами. Системы математических моделей отслеживают производственный процесс на стане 1700 бесконечной холодной прокатки и определяют управляющие действия автоматически, а также обеспечивают поддержку принятия решений оператором для выполнения корректирующих действий и усовершенствования производственной деятельности.

Технологии создания цифровых двойников — это уже не просто современный тренд, а стандарт в промышленности. При этом считается, что для проектирования производственной системы есть традиционные инструменты мировых брендов. Эти инструменты хорошо подходят для проектирования «с нуля», но описать уже существующее производство практически невозможно — слишком большой объем данных необходимо описать, при том, что действующая производственная система постоянно изменяется.Реальная жизнь: можно ли сократить расходы на логистику наполовину? 4.7 т

Владение аналитической системой EXPERT BASE позволяют фирме «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика» решать задачи такого класса.

«Система математических моделей динамической перенастройки прокатного стана» разработана фирмой «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика», и система успешно внедрена на ПАО «Северсталь» для пятиклетьевого стана 1700 бесконечной холодной прокатки.

Порывы межсортаментных швов уменьшились на 25%, а длина клина разнотолщинности полосы при переходе с одного сортамента полосы на другой уменьшилась в среднем в два раза.

Система позволила выполнять перенастройку стана на скорости пропуска шва в автоматическом режиме, без участия оператора при переходе с прокатки одного сортамента полосы на прокатку другого сортамента полосы (смена марки стали, ширины и толщины полосы – межсортаментный шов), без чего невозможна по-настоящему производительная работа. До внедрения системы перенастройка пятиклетьевого стана 1700 осуществлялась оператором в ручном режиме на пониженных скоростях пропуска шва.

Работы выполнены «под ключ», начиная с проектирования и заканчивая внедрением системы.

Вопрос разработки современной эффективной модели стана непрерывной холодной прокатки в режиме прохождения сварных соединений является сложной теоретической задачей прикладной математики. Задача усложняется на порядок в случае, когда работы необходимо выполнить на работающем стане с минимальным вмешательством в его оборудование.

Успех созданной модели обусловлен тем, что фирма занимается многомерным анализом данных с 1993 года. Именно в этом году фирма «ДАТА-ЦЕНТР», предшественник «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика», поставила систему STARC (Статистика, Анализ, Распознавание, Кластеризация) фирме «Parsytec» GmbH, Германия. Фирма «Parsytec» хорошо известна в металлургии как разработчик оборудования и программного обеспечения для контроля качества полосы проката.

В 2014 году фирма «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика» и Уральский федеральный университет приняли решение о создании базовой кафедры «Аналитика больших данных и методы видеоанализа».

Аналитическая платформа EXPERT BASE создана и развивается в тесном сотрудничестве с университетом, что позволяет соединить научную и производственную перспективу.

Дата реализации проекта: 2016 г. — 2018 г.

2017: MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на агрегатах и участках Цеха гнутых профилей №1

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции. Проект обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени.
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Наполнение паспортов продукции технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов продукции сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов продукции и сопутствующей технологической информации.
• Передачу информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификация исполнения производственных заданий.

Дата реализации проекта: 2016 г. — 2017 г.

2016: MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на производстве холодного проката

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции.

Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени.
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Наполнение паспортов продукции технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов продукции сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов продукции и сопутствующей технологической информации.
• Передачу информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификацию исполнения производственных заданий.

Дата реализации проекта: 2013 г. — 2016 г.

2015: MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на агрегатах Листопрокатного цеха №1.

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции.

Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Наполнение паспортов продукции технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов продукции сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов продукции и сопутствующей технологической информации.
• Передачу информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификация исполнения производственных заданий.

Для производственного учета и слежения за продукцией применялась техническое зрение.

Ниже приведены примеры слежения на различных участках.

𝓲

Фото: Дата-центр Автоматика

𝓲

Фото: Дата-центр Автоматика

Дата реализации проекта: 2014 г. — 2015 г.

2014: MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на сортопрокатном производстве

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции.

Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Обеспечение наполнения паспортов работы прокатных станов 150, 250, 350 технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов продукции сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов продукции и сопутствующей технологической информации.
• Передача информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификация исполнения производственных заданий.

Дата реализации проекта: 2013 г. — 2014 г.

2013: MES (DCA, PTG). Построение и развертывание системы слежения за металлом (производственный учет) на электросталеплавильном производстве

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) — сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции.

Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии включает данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, предупреждения о нарушении производственного процесса, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создаёт исторические данные о прохождении производственных процессов. Эти данные обеспечивают отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте. Решение создано на базе платформы DATA-TRACK.

Созданная система производственного учета обеспечила:

• Сбор данных производства в реальном времени.
• Контроль движения металла и производственных процессов на агрегатах производства.
• Обеспечение наполнения паспортов плавок технологическими параметрами и событиями. Обеспечение паспортов плавок сопутствующей технологической информацией в виде графиков. Формирование паспортов плавок и сопутствующей технологической информации.
• Передачу информации о производственных заданиях в АСУ ТП, идентификацию исполнения производственных заданий.

Дата реализации проекта: 2013 г.

2010: MES (DCA, PTG, QM) и BI. Автоматизированная система мониторинга и статистического контроля процессов производства «AC СКП Технология»

В проекте Автоматизированная система статистического контроля процессов (АС СКП) «Технология» фирма выступила пионером построения глобальных систем, охватывающих крупное предприятие, позволяющих в реальном времени анализировать данные предприятия и добиваться экономического эффекта.

Проект включает следующие технологии MES (согласно MES-11): функция DCA (Data Collection/Acquisition) сбор и хранение данных, PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) отслеживание и генеалогия продукции, QM (англ. Quality Management) управление качеством.

Поскольку проект создан для поддержки принятия управленческих решений в области управления качеством продукции, предусмотрена технология BI – глобальный анализ производственных данных.

Фирма «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика» в рамках проекта АС СКП «Технология» провела следующие работы:

• Обследование производства.
• Проектирование.
• Поставка и монтаж датчиков, приборов контроля, серверного оборудования.
• На всех агрегатах были внедрены или модернизированы системы слежения за металлом в агрегате.
• Реализован сбор результатов микро-, макро- и механических испытаний металла посредством передачи данных из автоматизированных систем конвертерной лаборатории химического анализа.
• Реализован сбор данных по отсортировке и отбраковке металла посредством передачи данных из систем предприятия, проведено сопоставление вида дефекта, наименования агрегата-виновника с номерами единиц продукции.
• Реализовано слежение за перемещением продукции на сквозном переделе, а также межагрегатное и межцеховое слежение за продукцией.
• Реализовано получение данных о заказах из ERP системы.

На момент ввода системы АС СКП «Технология» в эксплуатацию было подключено около 7000 источников данных. Каждый год Заказчик самостоятельно подключает дополнительные источники. До внедрения системы АС СКП «Технология» на комбинате не было возможности объединить данные различных производственных систем в едином информационном поле. Сбор и хранение технологических параметров осуществлялся локальными АСУ ТП, обеспечивающими хранение информации в интервале 2–30 суток и доступ к информации посредством экранных форм и/или бумажных протоколов. Технологические параметры хранились в виде обобщенных данных без привязки к единицам продукции или в виде измеренных параметров, привязанных к астрономическому времени. На многих участках вообще отсутствовали автоматизированные системы сбора и хранения информации. Регистрация основных технологических параметров велась на приборах-самописцах. Слежение за продукцией не было сведено в единую систему.

В настоящее время ПАО «Северсталь» эффективно использует систему АС СКП «Технология» в составе постоянно действующего бизнес-процесса совершенствования производства.

Технологический персонал цехов и центров контроля качества прошел подготовку в области использования методов математической статистики.

При разборе качества продукции используются отчеты, формируемые системой АС СКП «Технология». Эксперты-металлурги проводят углубленные исследования накопленных данных для выработки рекомендаций по изменению производства.

Эффект от изменения производства в год превышает затраты на развертывание системы. Можно сказать, что система полностью окупает себя ежегодно (см. «Разработка методики назначения слябов конвертерного цеха штрипсовых сталей в заказы на основе статистических методов» // Журнал «СТАЛЬ». – М., 2015. – № 1. – С. 88–92).

Следует обратить внимание, что в 2008 году термин Big Data еще только начал вводиться в академической среде и распространяться в деловой прессе, а термин Continuous Intelligence еще не появился. «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика» снова была впереди мировых трендов.

В проекте AC СКП «Технология» первые версии платформ DATA-TRACK и EXPERTBASE показали свою устойчивость и работоспособность.