ПАО «ММК» является стратегическим партнёром МГТУ имени Г. И. Носова в области подготовки кадров и проведения совместных научных исследований. Начиная с 2016 года силами университета реализовано около 60 процентов всех научно-исследовательских проектов комбината. В 2021 году МГТУ стал победителем ежегодного конкурса ПАО «ММК» «Лучший поставщик» в номинации «Лидер научных решений для производства».
На нынешнем совещании технического совета обсудили новое направление взаимодействия производства и вуза. В совещании приняли участие топ-менеджеры комбината во главе с генеральным директором ПАО «ММК» Павлом Шиляевым, директора по направлениям, главные специалисты предприятия, начальники управлений, руководители и специалисты научно-технического центра, ООО «ММК-МЕТИЗ», ООО «ММК-Информсервис», ООО «ОСК», ректор МГТУ Михаил Чукин и сотрудники университета.
Технический совет – постоянно действующий коллегиальный орган, который формирует техническую политику ПАО «ММК» и определяет оптимальные пути её реализации.
К основным функциям совета относятся рассмотрение предложений учёных, направленных на улучшение качества и выпуск новых видов продукции, повышение эффективности производства, внедрение ресурсосберегающих технологий, снижение вредного воздействия на окружающую среду, минимизацию рисков.
На этот раз участники оценили перспективы освоения технологии производства сорбитизированной катанки в условиях стана «170» на основе использования цифрового двойника для моделирования режимов охлаждения проката.
На ММК давно хотели производить, в том числе и для ММК-МЕТИЗ, хорошую катанку, сырьё для производства проволоки. В 2015 году университет разработал технологию охлаждения, которая способна улучшить действующую линию. Так был дан старт проекту сорбитизации, задачей которого было получение более качественных и стабильных механических свойств катанки, улучшение микроструктуры, повышение содержания пластического перлита 1–2 балла, называемого сорбит, до требований производства. В 2019 году была проведена реконструкция линии воздушного охлаждения стана «170», которую по своей технологии провела компания «Даниели», но с учётом рекомендаций магнитогорских учёных. Позже выяснилось, что не все требования комбината были выполнены, поэтому понадобилась доработка. Предстояло выяснить, можно ли перенастроить, скорректировать линию. Полтора года потребовалось на совершенствование системы. В итоге учёные пришли к выводу, что частично можно улучшить качество продукции. Была создана математическая модель, оцифрована и переведена в 3D-формат – цифровой двойник стана. На новой версии разработали режимы, которые показывают улучшение по механическим свойствам и содержанию пластического перлита, и дали рекомендации в виде стратегии развития, что с этой линией можно в дальнейшем делать, чтобы прийти к требуемым показателям.
– Цифровой двойник в первую очередь нужен для экономии материальных ресурсов и сокращения времени на освоение новых видов профилей и нахождение режимов, которые позволят получать более качественную продукцию, – рассказал профессор, заведующий кафедрой технологии обработки материалов, доктор технических наук Александр Моллер. – После реконструкции стана «170» возникла необходимость производства сорбитизированной катанки, которая при дальнейшей обработке даст возможность сократить производственные затраты на ММК-МЕТИЗ. Цифровой двойник позволяет, сидя за компьютером, перебирая возможные режимы охлаждения металла, получить качественную катанку с обеспечением экономии ресурса на промплощадке.
Цифровой двойник как изобретение в принципе создан не сегодня и даже не вчера, но все предыдущие мировые и российские разработки не касались области производства. Двойник производственной линии ПАО «ММК» – это первая ласточка, которая стала точной геометрической копией стана «170», внутри которой можно находить технологические решения с помощью математических моделей. Цифровой двойник, как точная копия реальной производственной линии, помогает искать конкретные технологические режимы, исправлять качество продукции. В разработке учёных МГТУ есть и другие проекты, и в будущем все цифровые двойники производств ММК могут быть объединены в одно целое ядро – цифровое производство.
Генеральный директор ПАО «ММК» Павел Шиляев смог лично испытать, как работает двойник, с помощью 3D-очков. Поинтересовался у производственников, насколько теория совпадает с практикой. Убедился, что рекомендации учёных взяты в работу и уже дают положительные результаты. Цифровой двойник стана – это инструмент для поиска технологических резервов, который позволит определять возможности оборудования и находить малозатратные пути решения эффективных задач.
– Разработанная система имеет практическую пользу как обучающий полигон для студентов, которые имеют возможность изучать новые подходы, моделировать технологические процессы, – считает Павел Шиляев. – Но и для ММК, как заказчика, это важно, ведь это не просто реальная картина производства в 3D-формате, но и модель стана, системы охлаждения, которая имеет почти полное совпадение с оригиналом, что доказано на опытных прокатках. Отработанная модель на виртуальной линии подтверждала прогнозируемые результаты и на самом стане «170». На основании этого выработаны рекомендации, что нужно изменить в настройках оборудования. И вторая сторона двойника: он позволяет экспериментировать с режимами, что в реальной жизни применить нельзя. В итоге можно отработать варианты, какие при этом механические свойства продукта можно получить. И соответственно, планировать дальнейшую модернизацию производства. Подобные модели можно создавать по всем переделам и получать дополнительный производственный эффект. Уверен, что будут хорошие практические результаты.