Воскресенье, Июнь 15, 2025
Где «Северсталь» и НЛМК применяют искусственный интеллект?

15.05.2023

Ноу-хау

Где «Северсталь» и НЛМК применяют искусственный интеллект?

Две отечественные разработки экономят сталеварам время и деньги

Искусственный интеллект (ИИ) в связке с роботизированными механизмами распространяются по всем сферам промышленности, теперь они добрались и до управления тяжёлыми отраслями. Сталевары одними из первых в металлургии взяли на службу ИИ и их совместные проекты позволяют избежать простоев на предприятиях, оптимизировать расходы дорогостоящих материалов и экономить таким образом десятки миллионов рублей. Как машинное зрение, искусственный интеллект и нейросети помогают сталеварам, «Про Металл» покажет на двух уже эффективно работающих в «Северстали» и НЛМК проектах.

«Автотемп 2.0»: прокатка без пауз

Три месяца назад в «Северстали» внедрили программный комплекс по управлению темпом прокатки и выдачей слябов из печей на основе моделей машинного обучения. Решение, получившее название «Автотемп 2.0», запустили на стане 2000 Череповецкого металлургического комбината — это ключевой актив компании.

Пресс-служба ПАО «Северсталь»

Нагревательная печь на стане 2000 

Пресс-служба ПАО «Северсталь»

Главная задача системы — рассчитать и настроить оптимальную паузу перед выдачей слябов из нагревательной печи стана и тем самым увеличить его производительность. «Автотемп 2.0» заменяет человека, проводя сложные расчёты в очень сжатые сроки. Раньше оператор самостоятельно вычислял необходимое время извлечения сляба, из-за чего могли возникать паузы в прокатке. Кроме того, решение интегрировано с моделью нагрева металла, а это улучшает параметры энергоэффективности участка нагревательных печей и качество нагрева сляба.

В чём суть системы? В основе комплекса «Автотемп 2.0» лежит модель с использованием алгоритма градиентного бустинга, который позволяет анализировать табличные неоднородные данные и с высокой точностью вычислять время прокатки металла в стане.

 За три месяца работы решения экономия времени прокатки за счёт оптимизации пауз составила 27 часов, что позволило дополнительно произвести 24 тысячи тонн металлопроката.

«„Автотемп 2.0“ — это собственная разработка «Северстали», в создании которой использовались современные технологии и средства построения цифровых решений. Они позволяют развивать продукт в будущем и не зависеть от иностранных поставщиков программного обеспечения или комплектующих. Решение полностью управляет выдачей сляба, за счёт чего мы исключаем человеческий фактор и снижаем вероятность простоев агрегата. Кроме того, на участке нагревательных печей мы внедряем цифровой двойник, чтобы на основе его прогноза определять, какую из имеющихся печей лучше загрузить в определённый момент для наилучшей производительности стана 2000», — прокомментировал генеральный директор дивизиона «Северсталь Российская сталь» и ресурсных активов Евгений Виноградов.

SVS-решётка: звук в картинке

На «ВИЗ-Стали» (входит в Группу НЛМК) осенью прошлого года внедрили технологию предиктивной диагностики термического оборудования. Она позволяет оценивать состояние механических узлов и подшипников в реальном времени, заблаговременно устранять неисправности и минимизировать риски внеплановых простоев.

Пресс-служба «ВИЗ-Сталь

Программное обеспечение переводит звук в картинку и сравнивает с эталонной, записанной на исправном агрегате

Пресс-служба «ВИЗ-Сталь

Диагностику производят с помощью цифровой системы визуализации звука — SVS (sound visualization system). Специальная решётка с микрофонами и видеокамерой улавливает звуковые вибрации в механических частях агрегатов, свойственные процессам деформации или их началу, после чего производит видеофиксацию проблемного узла.

Программное обеспечение переводит звук в картинку и сравнивает с эталонной, записанной на исправном агрегате. Отклонения от идеала позволяют спрогнозировать поломку и своевременно провести планово-предупредительный ремонт.

По словам специалистов «ВИЗ-Стали», благодаря новой системе количество внеплановых простоев термического оборудования, которое обследуется с помощью решётки SVS, снизилось до минимальных значений. При этом сократилось время на проведение ремонтов и количество задействованного в них персонала.

В компании также планируется автоматизировать предиктивную диагностику с помощью специального робота. Тестовые испытания показали, что это позволит расширить период проведения работ и повысить точность замеров за счёт исключения человеческого фактора.

Пресс-служба «ВИЗ-Сталь

Тестовые испытания робота, который автоматизирует предиктивную диагностику

Пресс-служба «ВИЗ-Сталь

Что дальше?

Сталевары сейчас активно внедряют новейшие разработки с использованием искусственного интеллекта и нейросетей для обработки больших массивов технологических данных, контроля качества продукции на всех этапах производства. ИИ может применяться практически везде: от прокатки и термической обработки трансформаторного проката до нанесения покрытий и финишной обработки и даже до логистики. Какие выгоды получают металлурги от работы с ИИ:

  • Снижаются энергозатраты. Выплавка стали — энергоёмкое производство, затраты на него зависят, например, от соотношения смеси газа и воздуха, которые подаются в топку котлов. Искусственный интеллект способен рассчитать оптимальные пропорции, в результате чего компания экономит миллионы рублей.
  • Уменьшается количество брака. Чтобы в металле не возникали дефекты, важно соблюдать технологические условия. Модель обучают выявлять диапазоны режимов, которые могут привести к браку.
  • Повышается качество металлопроката. Машинное обучение может определить, по какой причине на стали образуются царапины при прокате.

И всё же признаем, что металлургическая промышленность отстаёт от других секторов в применении возможностей искусственного интеллекта. Например, в химии ИИ уже сам синтезирует новые вещества. На сегодня благодаря компьютерным моделям учёные спрогнозировали существование около 150 тысяч материалов, на которые металлургам стоит обратить внимание.

По мере развития инноваций в отрасли «умные» самообучающиеся технологии играют в ней всё большую роль. Металлургические компании должны определить для себя, каким образом ИИ может принести наибольшую пользу их бизнесу. Те, кто этого не сделает, останутся позади и в ближайшие годы могут столкнуться с гонкой, в которой им не суждено победить — и именно отставание в технологиях, а не санкции, могут затормозить сталеваров.

Егор Петров

Больше оперативных новостей читайте в Telegram-канале @ПРОметалл.

Теги: искусственный интеллект, Россия, НЛМК, Северсталь

Последние публикации

13.06.2025

«Ошибка выжившего» или осторожный оптимизм?
В Москве прошла выставка и конференция «Металлургия. Литмаш. Металлоконструкции»

12.06.2025

Металлурги Индии не заметили тренд на глобальную декарбонизацию
Они стремятся лишь наращивать свои сталелитейные мощности

11.06.2025

Российская Арктика ждёт «морозоустойчивую» автотехнику
Когда начнётся её массовое производство?

11.06.2025

А так ли необходим «зелёный переход» странам Африки и Южной Америки?
Многие государства Глобального Юга от него больше потеряют, чем приобретут