Что: Сервис по оптимизации расхода ферросплавов. Где: Новолипецкий комбинат, конвертерный цех № 1. Зачем: Снижение потерь при выплавке стали.
Специалисты НЛМК разработали цифровой сервис, который на базе алгоритмов машинного обучения (ML) производит четкий расчет необходимого объема и состава ферросплавов при выплавке стали. Это позволяет получать продукт с конкретными характеристиками в строгом соответствии с «рецептом» каждой марки и снижать потери.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
С принципом добавления ферросплавов в сталь знаком каждый, кто хоть раз кидал специи в кипящий бульон. Схема точно такая же, только ферросплавы (химические элементы) влияют не на вкус, а на качество конечного продукта. Чтобы получить сталь с конкретными характеристиками, во время выплавки в нее добавляют определенный набор ферросплавов. Так, хром делает сталь нержавеющей, ванадий повышает ее прочность, а молибден дает ей стойкость к высоким температурам. Поэтому для каждой марки стали (а на комбинате их делают несколько сотен) есть свой рецепт. Он записан в технологических инструкциях, которыми и руководствуется сталевар при плавке. Правда, полагаться на точность этого рецепта и соблюдать его досконально, до буквы, каждый раз не получится: обычно ни одна плавка не похожа на другую – слишком это сложный физический и химический процесс. Даже внеся нужную дозу ферросплавов, сталевар рискует не попасть в заданные химические параметры, если в расплаве, например, окажется слишком много кислорода. Поэтому очень большое значение здесь имеет еще и опыт: начинающему специалисту иногда приходится несколько раз вносить нужные добавки, отправляя пробы на анализ и доводя состав стали до нужного. Часто включается и человеческий фактор: чтобы гарантированно получить требуемый состав, специалист может и добавить лишнего, для подстраховки, хотя добиться нужного эффекта можно было бы и с меньшим количеством добавок.
Чтобы упростить процесс и максимально точно рассчитать количество нужных ферросплавов, на НЛМК в конвертерном цехе № 1 разработали и внедрили новый цифровой сервис.
Как он работает?
На конвертерных площадках и в пультовых, откуда ведется управление различными агрегатами конвертерного цеха, расположены автоматизированные рабочие места для сталеваров. На мониторы выводятся рекомендации по расходу ферросплавов, которые рассчитывает цифровой сервис, построенный на базе алгоритмов машинного обучения (ML). Он использует весь имеющийся массив исторических данных о прошедших плавках, анализирует параметры плавки, обращается к базе данных предприятия, где получает информацию о наличии ферросплавов в бункерах, их стоимости и взаимозаменяемости. Это позволяет сервису рассчитать оптимальный состав и точный объем нужных ферросплавов для каждой марки стали. За сталеваром остается окончательное решение: принимать эту рекомендацию или ее скорректировать.
Артем Артемьев, главный специалист по выплавке стали КЦ N° 1:
– Отзывы об этом сервисе в цехе только положительные, особенно от молодых сотрудников: рекомендации оптимизатора помогают им на что-то опереться в собственных расчетах и экономят массу времени. Сталевары с опытом, правда, время от времени за сервисом пересчитывают: в нашем деле за человеком все равно остается последнее слово, уж очень сложными процессами мы руководим. Но польза от такого сервиса несомненна. Мы даже хотим сейчас, чтобы у нас появился такой же для расчета количества извести и флюсов при продувке плавок в конвертерах.
Виктор Баженов, руководитель направления дирекции по цифровой трансформации:
– К любому нововведению в цехах всегда относятся осторожно: сначала нужно разобраться, что это, как работает, какая от этого польза. К этому цифровому сервису в первом конвертерном, кажется, уже привыкли, научились доверять его рекомендациям. Это говорит о том, что такое решение довольно перспективное и с ним можно заниматься и дальше. Если сначала его разрабатывали под вполне определенные марки стали, то после наших «докруток» его вполне можно будет использовать при производстве динамных и электротехнических сталей.