Для ММК и магнитогорских представителей научного мира начало десятилетия науки и технологий (2022–2031), объявленного Владимиром Путиным, отмечено значимым достижением – премией Правительства РФ в области науки и техники. В проекте, представленном на соискание высокой награды, под руководством генерального директора Павла Шиляева участвовали специалисты ММК, исследовательско-технологического центра «Аусферр», Института физики металлов Уральского отделения РАН, МГТУ имени Г. И. Носова.
По словам номинантов, премия стала итогом интереснейшей работы, проделанной учёными и металлургами за последние 20–30 лет. В ходе проекта были разработаны и освоены технологии производства проката нового поколения, в том числе сталей для судостроения, арктического использования, нефтегазового комплекса, автомобильной, метизной и строительной отраслей промышленности РФ. На ММК была создана корпоративная информационная система управления производством и качеством продукции, обеспечившая переход предприятия к цифровым высокоэффективным производственным технологиям. Она стала первой в России, полностью разработанной и внедрённой отечественными специалистами на многопрофильном металлургическом предприятии. Система охватывает десятки металлургических агрегатов ММК, на которых выпускается около миллиона тонн высококачественного стального проката ежемесячно. Премия подтвердила и ещё одну важную мысль – альянс учёных, «айтишников» и производственников рождает новые идеи, которые воплощаются в производственных достижениях и патентах мирового уровня. В результате этого взаимодействия выигрывают все.
Успешный альянс
– За премией стоит уникальный опыт многолетнего сотрудничества крупнейшего промышленного предприятия и академических научных учреждений, взаимодействия технологов, производственников и учёных, – рассказывает генеральный директор исследовательско-технологического центра «Аусферр» Владимир Урцев. – Это сотрудничество активно развивалось в начале 2000 годов, в период реализации больших инвестиционных программ технического перевооружения комбината. При поддержке руководства ММК на базе санатория «Юбилейный» на озере Банное состоялось шесть международных школ-семинаров «Фазовые и структурные превращения в сталях». Представители научных учреждений России и других стран, специалисты ММК обсуждали насущные проблемы. Постепенно общение переросло в сотрудничество, учёные были привлечены к исследовательским программам, инициированным ММК, что позволило перейти от научных гипотез к технологическим разработкам и внедрению их на производстве. Например, для решения задач аттестации физико-механических свойств длинномерной металлопродукции в 2002 году впервые в мировой практике эксплуатации АСУ ТП прокатных станов на ММК был совершён переход от временных рядов протоколирования значений технологических параметров к пространственной координате, привязанной к длине проката.
– Учёные не могут во всех деталях охватить весь процесс, они ищут ключевые факторы, выясняют причины, но зачастую их выводы и заключения оказываются тем самым звеном, которого недостаёт для успешной реализации технологической схемы, – поясняет доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института физики металлов Уральского отделения РАН Юрий Горностырёв. – Иногда «понимание» учёного трудно конкретизировать, но если технолог уловил суть рассуждений, то дальше он сам прекрасно организует производственный процесс. То есть сотрудничество науки и производства обогащает и обучает обе стороны. Мы, к примеру, «позаимствовали» у металлургов постановку проблемы. Оказывается, сталь – очень сложный и до сих пор не вполне изученный объект.
Металл в «цифре»
Академик РАН, главный научный сотрудник ИФМ УрО РАН Вадим Счастливцев отмечает, что такие масштабные проекты невозможны без серьёзной поддержки, и здесь нужно отдать должное руководству ММК – генеральному директору Павлу Шиляеву и директору по экономике Андрею Еремину, которые уделяют пристальное внимание научным разработкам и цифровизации производства, призванным усилить позиции предприятия на мировом рынке. Объём поставок импортозамещающего стального проката нового поколения в 2015–2020 годах составил более
4,3 миллиона тонн, а экономический эффект – свыше 37 миллиардов рублей.
– Работа, отмеченная премией правительства, осуществлялась по разным направлениям: наука, цифровизация, планирование, производство, – рассказывает начальник научно-технического центра ПАО «ММК» Андрей Картунов. – Важное достижение ММК – переход от бумажных носителей к «цифре». За последние годы цифровизации подверглись все бизнес-процессы, и сейчас уже очевидно, что использование цифровых технологий почти во всех сферах жизни предприятия значительно повысило его эффективность.
Не менее важным шагом Андрей Картунов считает внедрение на ММК автоматизированной системы оперативно-календарного планирования, разработанной совместно с ИТЦ «Аусферр». Она учитывает все условия, влияющие на продолжительность технологического процесса, параметры выпускаемой продукции, транспортных операций и контроля качества, позволяет непрерывно отслеживать поступление новых заказов, все производственные и вспомогательные операции. Разработка и внедрение системы проводились в рамках реализации стратегической инициативы «Продажи точно в срок». Система выполняет глубокую проверку заказов и котировок на технологическую исполнимость уже в момент их оформления и позволяет специалистам оперативно принимать решения по уточнению характеристик заказа в соответствии с технологическими возможностями и ограничениями календарного плана.
– Производство – это в первую очередь технология, – отмечает директор по экономике ПАО «ММК» Андрей Еремин. – По вопросам разработки новых технологий и видов продукции ММК сотрудничает не только с МГТУ имени Г. И. Носова, но и с ведущими вузами страны, имеющими компетенцию в области металлургии. Наука участвует и в повышении эффективности работы оборудования. В процессе эксплуатации возникают различные инициативы от технических служб, и совместно с представителями университетов и научных центров находятся оптимальные режимы работы оборудования, вносятся изменения в конструкции, проводятся небольшие доработки узлов, чтобы увеличить, к примеру, стойкость агрегатов. И на самом ММК наука в лице технического управления, научно-технического центра активно развивается. Без науки металлургия полноценно, эффективно существовать не может. Хочу пожелать представителям научного мира больше креатива, идей и реализации их на практике. Чтобы удавалось доводить идеи до практического результата, это очень важно.
– Началом этой большой работы стало внедрение систем автоматизации в ККЦ, ЛПЦ № 10, ПТЛ на стане «5000», – вспоминает главный специалист группы по развитию НТЦ ПАО «ММК» Сергей Денисов. – Это было необходимо, чтобы выйти на третий уровень (АСУ П), который подразумевает анализ качества и управление производством. Все эти процессы стали возможны именно благодаря альянсу учёных и металлургов. Ведь если посмотреть со стороны, как рождается технология, то становится понятно, что строится она не на пустом месте, для этого должен быть научный базис, фундаментальные данные. Их источниками могут стать академические институты или научные центры и университеты. Так в коллективе авторов заявки на премию и появились специалисты Института физики металлов УрО РАН, МГТУ имени Г. И. Носова.
По пути IT
Предприятия масштаба ММК имеют свои научно-технические центры, которые нацелены на решение локальных задач производства. Поэтому, когда требуются свежие научные идеи, новые технические решения, которых ещё нет, но которые могут родиться, – здесь без науки не обойтись. Но научно-техническая разработка, созданная в стенах институтов, ещё не является опытно-конструкторской. Для того чтобы опробовать её на реальных агрегатах, требуются производственники, которые, как говорится, делают всё «ручками». Так и проверяется жизнеспособность той или иной разработки.
– Чем занимаются представители науки? Они щепетильно изучают влияние каждого фактора, процесса, технологического элемента на конечный результат, но это происходит в микрообъёме – в пробирках, пробах, образцах, – продолжает тему ведущий специалист по исследованиям горячего проката НТЦ ПАО «ММК» Павел Стеканов. – Если речь идёт о таком крупном металлургическом комбинате, как ММК, то решающую роль играет всё-таки массовое производство, поэтому происходит стык интересов технологов и учёных, занимающихся металловедением, физикой и другими науками. В проекте, отмеченном премией Правительства РФ, произошёл стык ещё и с IT-сферой. Это началось в 2000 годах, когда IT-технологии только стали появляться в России. ММК одним из первых активно внедрял их в производство, благодаря чему исследователи получали доступ к большому массиву данных, накопленных за годы работы. Это был серьёзный шаг вперёд.
От гипотезы к прокату
Кандидат технических наук, начальник технологического отдела компании «Аусферр» Антон Шмаков c 2009 года участвовал в разработке и внедрении систем управления технологией и качеством на ММК. Эти проекты считаются уникальными по всем параметрам.
– Было интересно объединить в рамках одного проекта и научно-технологические разработки, и современные подходы к использованию больших данных – это массивы информации, которые помогают принимать обоснованные решения, позволяют строить прогнозные модели высокой точности, – рассказывает Антон Шмаков. – В рамках наших автоматизированных систем мы организовали сбор, обработку и хранение большого объёма технологических данных, сведений о режимах производства по всему комбинату. Изучение этой информации позволяет выявлять закономерности и, используя средства анализа и моделирования, корректировать существующие технологии или использовать их при разработке новых. В нашей работе можно проследить весь путь создания нового технологического решения или технологии от гипотезы до внедрения на многотоннажном производстве.
– Совместная работа представителей различных научных организаций и ММК, являющегося одним из крупнейших в России металлургических комбинатов, показывает большой потенциал отечественных учёных в повышении качества металлургической продукции, – считает академик РАН, главный научный сотрудник ИФМ УрО РАН Вадим Счастливцев. – Благодаря такому тесному сотрудничеству разработаны технологии производства сталей, отличающихся превосходными характеристиками. Результаты этой плодотворной работы получили 39 патентов в России и зарубежных странах и уже тиражируются на нескольких предприятиях России и Казахстана.
