Сотрудники дивизиона «Северсталь Российская сталь» совместно с
«Северсталь-инфоком» создают автоматизированную систему моделирования
производства материалов, что ускорит разработку новых видов продукции (НВП). В
конце апреля специалисты выпустили первый тестовый релиз программы на базе
математической модели стана 2000.
Дирекция по техническому развитию и качеству (ДТРК) дивизиона «Северсталь
Российская сталь» применяет в работе математические модели металлургического
производства для отдельных цехов, которые позволяют рассчитывать параметры
микроструктуры и механические свойства металлопроката.
Сейчас в разработке новых видов продукции (НВП) используется «прямая» схема
расчета: в качестве входных параметров специалисты применяют данные о
химическом составе стали и технологические показатели режимов производства. Их
эксперты подбирают вручную на основании собственного опыта, знаний, изученной
литературы, рекомендаций коллег. Результатом становятся данные о механических
свойствах продукта на выходе. При этом, если требуемые значения получить не
удалось, процесс приходится повторять, иногда многократно. Вопросы подбора
оптимальных химсостава и технологии производства при этом остаются
нерешенными.
Для оптимизации времени на разработку НВП требуется изменение подхода, в
котором целью технологов станут не механические свойства металлопроката, а
химсостав и технологические параметры производства, которые позволят их
достичь. Для этого специалисты управления новых продуктов и технологий ДТРК и
управления по развитию новых технологий «Северсталь-инфоком» разрабатывают
новую систему моделирования, функционирующую по так называемой «обратной»
схеме. Пилотный релиз программы эксперты реализовали на базе математической
модели стана 2000 листопрокатного цеха №2 ЧерМК. В качестве входных параметров
система позволяет использовать свойства металлопроката. Результатом расчетов
станут варианты химических составов и параметры производства. Реализация этой
идеи позволит в несколько раз сократить время на разработку НВП, а также
осуществить оптимизацию технологии производства существующих продуктов без
ухудшения требуемых свойств и в соответствии с необходимыми ГОСТами.
«Время вывода продукта на рынок (time to market) – один из ключевых
показателей в разработке НВП. При этом одной из самых трудоемких задач остается
выбор химического состава и технологии производства для получения требуемых
клиенту свойств металлопроката. Новое решение позволит, с одной стороны,
объединить существующие математические модели и полностью раскрыть их
потенциал, с другой, – реализовать более сложные алгоритмы и обработку большого
числа данных в короткие сроки. Если сейчас результат расчета не соответствует
ожиданиям, нашим сотрудникам требуется изменять входные данные и повторять
операцию заново. Когда речь идет об абсолютно новых материалах, поиск таких
значений в химическом составе и технологии производства может занимать месяцы.
Объединенная система моделирования позволит просчитывать десятки и сотни тысяч
вариантов. Только исходя из желаемых свойств, наши специалисты смогут в
короткие сроки получать готовые гипотезы для проверки в комплексе
прототипирования и условиях производства. Завершить создание новой
автоматизированной системы мы планируем к 2023 году», – комментирует директор
по техническому развитию и качеству дивизиона «Северсталь Российская сталь»
Петр Мишнев.
Первыми пилотную модель на примере одного цеха проверят в работе сотрудники,
отвечающие за разработку НВП, и специалисты направления унификации химических
составов, которые применят решение для рассмотрения возможностей использования
лишнего годного металла в производстве новых поступивших заказов. Следующими
шагами станут оптимизация и ускорение работы программы, а также ее
масштабирование на другие подразделения с последующим объединением в единую
систему моделирования.
