Уровни управления металлургическим производством
Автоматизированные системы управления металлургическими комбинатами на всех уровнях управления ежесекундно порождают данные о следующих процессах:
- о технологических — системы АСУ ТП;
- о логистических — системы АСУ Транспортной логистики;
- о процессах управления — MES- и ERP-системы.
Системы АСУ ТП собирают данные с датчиков агрегатов о состоянии и режимах технологических процессов. С систем контроля качества могут поступать видеоизображения полос прокатки и дефектов на полосе, карты ультразвукового контроля. АСУ Транспортной логистики содержит данные о перемещении материалов. К примеру, только цепочка производства, от выплавки металла до выпуска автолиста, может включать в себя 7—15 тыс. источников разнородных неструктурированных данных, поступающих в реальном времени. 
Высокая степень автоматизации производства порождает у персонала иллюзию доступности данных, поскольку в каждой отдельной системе есть данные. Только нет суперпользователей, которые могли бы заглянуть во все системы и пользоваться сразу всеми системами. На сопоставление данных отчетов может уйти много времени, и поставленная задача может оказаться уже не актуальной.
Уровни автоматизации предприятия обычно изображают в виде пирамиды. Чем выше уровень, тем меньше данных, которые можно запросить. На вершине пирамиды находится управляющий персонал предприятия, принимающий решения.
Технология BIG DATA – доступность данных в реальном времени
Совокупность технологий по обработке данных большого объема и слабой структуризации или вообще неструктурированных получила название BIG DATA. Термин BIG DATA ввел Клиффорд Линч, редактор журнала Nature, 3 сентября 2008 г. К 2011 г. большинство крупнейших поставщиков информационных технологий поставили на рынок продукты, относящиеся к BIG DATA, в том числе IBM, Oracle, Microsoft, Hewlett-Packard, EMC.
Для металлургического производства множество сигналов с датчиков контроля технологических процессов, датчиков ультразвукового контроля, изображения полос прокатки, содержащих дефекты на полосе, данные о перемещении продукции и материалов, данные о заказах и поставщиках — прекрасный пример структурированных и полуструктурированных данных.
В 2007 г. компания ДАТА-ЦЕНТР Автоматика разработала систему EXPERT BASE, а в 2009 г. создала и внедрила на основе этой системы автоматизированную систему слежения и контроля процессов — АС СКП «Технология» на Северстали. Система EXPERT BASE и построенная на ее основе АС СКП «Технология» во многом предвосхитили применение BIG DATA в металлургии, а в современном виде предусматривают прямое применение технологий BIG DATA.
Система EXPERT BASE была построена разработчиками компании ДАТА-ЦЕНР Автоматика таким образом, чтобы обеспечить возможность подключения любых источников данных на любом уровне автоматизации. Источником данных может быть также любая система предприятия.
В системе EXPERT BASE предоставлена возможность сбора, хранения и обработки неструктурированных данных (например, изображений дефектов полос прокатки, сигналов с датчиков). Всего в системе EXPERT BASE было подключено более 7 тыс. источников данных.
Система EXPERT BASE создает единое информационное пространство для всех уровней автоматизации. Ею может пользоваться как цеховой персонал для оценки текущего производства и выяснения претензий на бракованную продукцию, так и эксперты для поиска способов оптимизации производства. Другими словами, персонал в реальном времени может получить ответы на любой запрос, относящийся к данным любых систем и любого уровня автоматизации.
 Для привязки системы EXPERT BASE к условиям конкретного производства создается справочник с описанием иерархии предприятий, цехов, агрегатов и процессов. Также создается справочник источников данных и коннекторов. Связи между объектами создает другая иерархия, которая возникает динамически при работе системы EXPERT BASE. Эту иерархию правильнее было бы назвать «генеалогия», поскольку единицы продукции в процессе обработки на разных переделах приобретают связи «родитель — потомок».
В результате все объекты системы EXPERT BASE оказываются связанными между собой. Возникает всеобъемлющий граф производства. С помощью графа производства пользователь любого уровня может получить ответ на любой вопрос согласно уровню доступа. Если говорить образно, теперь эксперту нет необходимости складывать пазл из множества данных от множества источников. Система EXPERT BASE сама приводит данные в единое информационное пространство.
Следует отметить, что первый бизнес-эффект, отмеченный пользователями системы EXPERT BASE в ОАО «Северсталь», — это сокращение времени на выяснение причин выпуска бракованной продукции с нескольких дней до нескольких часов.
В настоящее время Северсталь подошла к использованию «АС СКП Технология» как к постоянно действующему бизнес-процессу по совершенствованию производства. Технологический персонал цехов и центров контроля качества прошел подготовку в области использования методов математической статистики. В настоящее время при разборе качества продукции и на совещаниях по качеству используют только отчеты, формируемые системой EXPERT BASE.
Персоналу центров контроля качества и цеховому персоналу выдаются задания по исследованию ситуации с выпуском продукции. И наконец, на Северстали стали проводить тендеры среди университетов и научных учреждений на выполнение углубленных исследований накопленных данных для выработки рекомендаций по изменению производства.
Принятые меры принесли первые, но весьма существенные результаты. В конвертерном производстве только за счет изменения методик отбраковки был получен эффект, который позволил за один год окупить все затраты по развертыванию системы EXPERT BASE.
И данный эффект будет наблюдаться ежегодно!
ООО «ДАТА-ЦЕНТР Автоматика»
620075, г. Екатеринбург, ул. Горького, д. 63
Тел./факс: +7 (343) 204-72-32
www.dc.ru |
