В то время, когда цифровизация трансформирует мировую сталелитейную промышленность, Danieli создала новое многофункциональное бизнес-подразделение под названием Digi & Met, целью которого является разработка и внедрение новых концепций проектирования предприятий, основанных на цифровых инновациях, а также новых бизнес-моделей, основанных на принципах сервитизации и итоговой экономики. В эксклюзивном интервью, Энрико Plazzogna Исполнительный вице-президент по продажам и маркетингу Danieli Automation SpA объясняет сложную работу интеллектуального сталелитейного завода и показывает революционный потенциал анализа данных и интеллектуального производства для оптимизации мощностей, и повышения конкурентоспособности мировой металлургической промышленности.
Каковы характерные черты «умного» сталелитейного завода?
«Умный» сталелитейный завод работает с одного пульта управления, где несколько операторов контролируют полностью автоматический производственный процесс. Мониторы панели управления отображают все основные технические параметры, а отчеты генерируются из огромного количества данных и переменных, поступающих от систем автоматизации и интеллектуальных датчиков, выделяя возможные проблемы качества или процесса и предлагая корректирующие действия. Изображения с камер видеонаблюдения используются для визуального мониторинга оборудования. Машины предназначены для предотвращения ручных операций, а роботы используются в опасных зонах или там, где операции повторяются. Краны полностью беспилотные и контролируются с одной панели. Системы мониторинга состояния помогают в обнаружении механических аномалий и предлагают профилактическое обслуживание.
Как «умное» предприятие оптимизирует объемы производства?
Множество различных положительных эффектов проистекают из интеллектуальных производственных решений. Полностью автоматизированная система, включая робототехнику, более эффективна и сокращает время производства. Кроме того, оптимизация графика производства с помощью системы MES означает повышение производительности завода. Полное знание параметров процесса и использование систем машинного обучения сокращают некачественное производство, а знание состояния инструментов (стендов, ковшей, зубчатых колес, валков и т. д.) позволяет избежать нежелательных остановок. Интеллектуальное предприятие максимально широко использует аналитику данных, а показатели постоянно отслеживаются для достижения ожидаемых целей.
Как платформа Digi & Met от Danieli иллюстрирует характеристики индустрии 4.0?
В Danieli мы начали работать над аналитикой данных и интеллектуальным производством более 10 лет назад, и сегодня у нас есть специальное подразделение Digi & Met, в котором технологи и специалисты по автоматизации работают вместе, чтобы извлечь дополнительную выгоду, которую могут использовать инновационные технологии. В бизнес-модели произошли очевидные изменения, все больше и больше ориентированные на партнерские отношения с конечными пользователями и деятельность по поддержке клиентов, основанную на ноу-хау по металлам группы компаний Danieli. Новый подход и инновационный менталитет вместе с акцентом на аналитику данных дали новые идеи по улучшению продуктов, машин и систем автоматизации, которые Danieli может предложить рынку, чтобы наши клиенты были более конкурентоспособными, чем другие участники рынка.
Каковы преимущества установки Системы управления производством на интегрированном металлургическом заводе?
Мы измеряли KPI на некоторых наших эталонных установках, где был установлен Q3-MET, и иногда результаты превышали наши ожидания. Улучшение производительности в пределах 2-3%, в зависимости от установок и конфигурации, является следствием многих положительных эффектов, определяемых эффективным и структурированным графиком производства. В частности, использование машин может быть улучшено до 10%, запасы на складах могут быть уменьшены до 15%. Сокращение времени доставки является еще одним важным преимуществом Q3-MET, а также улучшенным контролем качества продукции. Одно менее измеримое, но очень важное преимущество, связанное с применением Q3-MET для всего завода, - это унификация интерфейса оператора и платформы для управления производством.
Как модель Q-MELT компании Danieli повышает энергоэффективность?
Q-MELT является прекрасным примером системы машинного обучения, применяемой в металлургической промышленности. Фактически, модель расплава, являющаяся частью системы Q-MELT, автоматически изменяет настройку в процессе плавления в зависимости от отклонения от ожидаемого статистического поведения некоторых ключевых переменных на основе больших данных, собранных во время эксплуатации установки. Модель Q-MELT - это контроллер, реализующий стратегию мягкой посадки для наилучшего достижения тепловых целей (температура стали и углерод). Контроллер также интегрирует оценку текущей температуры ванны и содержания углерода, что полезно для отслеживания состояния ванны в конце процесса. Поскольку основной подход является статистическим, система постоянно изучает все данные, и контроль со временем становится все более и более точным. Первые запущенные заводы дали впечатляющие результаты.
Каковы относительные преимущества системы мониторинга состояния Danieli для металлургической промышленности? Является ли интеллектуальное обслуживание неотъемлемой частью «умной» фабрики?
Эти два вопроса имеют общий ответ. Система мониторинга состояния является основой для применения диагностического обслуживания.
Большинство сталелитейных заводов полагаются только на техническое обслуживание при поломках, когда ремонтные работы выполняются только после выхода из строя станка с последующими простоями. Профилактическое обслуживание вместо этого выполняется на регулярной основе, независимо от их состояния, поэтому оптимизирует эксплуатационные расходы на запасные части.
Прогностическое обслуживание использует систему контроля состояния Danieli для выявления изменений в значениях сигнала, которые могут указывать на дефект, который приведет к отказу (обычно это вибрация и температура). Система контроля состояния Danieli необходима для критически важных деталей (редукторов, двигателей, валов, вентиляторов, насосов и т. д.), чтобы избежать нежелательных и неконтролируемых остановок на заводе из-за сбоев. Преимущество заключается в сокращении задержек на заводе и, следовательно, в увеличении рабочего времени или увеличении производительности, в то время как эксплуатационные расходы оптимизированы, поскольку ремонт выполняется только при необходимости.
На умной фабрике анализ переменных из DCMS позволяет проводить профилактическое обслуживание, способствуя также формированию базы данных о техническом обслуживании, способствуя снижению эксплуатационных расходов и повышению надежности оборудования.
Как Danieli обеспечивает прогнозирование контроля качества?
Компания Danieli Automation разработала инновационное цифровое решение под названием Q3-Premium, использующее революционные достижения в технологиях больших данных. Огромные объемы данных собираются и обрабатываются вместе с отслеживанием материалов и обратной связью от специальных датчиков, чтобы иметь механизм контроля качества на всем производстве, способный обнаруживать потенциальные проблемы и осуществлять быстрые корректирующие действия. Лучшие практики постоянно совершенствуются и консолидируются благодаря платформе анализа данных, предоставляющей статистическую базу для оптимизации и поддержки принятия решений.
Другими словами, Q3-Premium предоставляет записанные данные процесса с аналитическими инструментами для определения отклонений и их влияния на качество конечного продукта. После выявления дефектов система применяет инструменты машинного обучения и модели прогнозной аналитики для поддержки распознавания корреляций между отклонениями качества и аномалиями процесса. Таким образом, создается система поддержки принятия решений для осуществления реактивных и упреждающих действий, чтобы устранить некачественную продукцию и избежать таких же проблем с качеством в будущем.
Вероятно, это одна из самых интересных задач цифровых технологий: автоматическая система для последовательного и непрерывного улучшения качества конечного продукта.
Как цифровые инновации обеспечивают оптимальное использование оборудования и снижение эксплуатационных расходов?
Интеллектуальная установка - это безопасная, гибкая и экологически чистая концепция производства, при которой система и оборудование автономно выполняют сложные задачи и помогают людям принимать сложные решения или выполнять автоматические решения.
В ближайшем будущем (даже уже сейчас) гибкость станет ключом к успеху. Важна способность быстро и эффективно планировать ресурсы предприятия в зависимости от рыночных условий и решать, что производить в зависимости от прибыльности каждого заказа. Только цифровые заводы смогут применять эти технологии, только такие технологии могут использовать заводы с полным знанием своих данных, с видимостью KPI по качеству производства, по энергопотреблению для каждого станочного оборудования для каждого конкретного типа производства. Только заводы с установленной системой MES могут перепланировать производство в соответствии с изменениями в порядке очередности.
Подводя итог, можно сказать, что только те заводы, которые внедрили цифровые инновации, смогут оптимизировать использование оборудования и сократить эксплуатационные расходы, чтобы оставаться на шаг впереди своих конкурентов.
