II Международный Форум «Новые производственные технологии»: круглый стол «Комплексное моделирование в металлургии»

3 декабря 2020 года в рамках деловой программы II Международного Форума «Новые производственные технологии» состоялся круглый стол «Комплексное моделирование в металлургии». В ходе докладов участники круглого стола знакомили коллег с результатами своей научной и производственной деятельности.

Модератором круглого стола выступил руководитель дирекций Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ Олег Рождественский, который обозначил целью мероприятия – обсуждение перспектив потенциального сотрудничества в области комплексного моделирования в металлургии.

Высоко оценивая профессионализм, компетенции и опыт консорциума ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат», МГТУ им. Г.И. Носова и «Магнитогорского ГИПРОМЕЗа», модератор предоставил слово представителям консорциума. Проректор по научной и инновационной работе ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Олег Тулупов представил основные направления и результаты деятельности консорциума в области цифрового моделирования. Спикер отметил, что цифровая составляющая в рамках консорциума стала мощно развиваться с 2017 года во многом благодаря успехам стратегического партнера –  АО «Магнитогорский ГИПРОМЕЗ». Именно в альянсе с «Магнитогорским ГИПРОМЕЗом» ПАО «ММК» и МГТУ им. Г.И. Носова работают по ключевым направлениям «Индустрии 4.0» в металлургической отрасли.

Среди потенциальной выгоды от технологий «Индустрии 4.0» были отмечены следующие показатели: снижение расходов на обслуживание продукции на 10-40%, прирост производительности на 3-5%, сокращение времени простоя оборудования на 30-50%, сокращение срока выхода на рынок на 20-50%, повышение точности прогнозов до 85%. «Цифровое материаловедение позволило кардинально сократить названные сроки. И найденное решение подтолкнуло к тому, что цифровизация стала комплексно использоваться при поиске других технологических резервов. Считаем, что созданные консорциумом цифровые решения могут быть интересны другим предприятиям отрасли и профильным вузам», –  отметил в заключение выступления Олег Тулупов.

«Сначала было 3-D проектирование, теперь пришло время «Индустрии 4.0». И сегодня на технологии пошел поток заказов от отечественных металлургических предприятий», – добавил генеральный директор по развитию АО «Магнитогорский ГИПРОМЕЗ» Дмитрий Бабарыкин.

Ведущий инженер-исследователь отдела разработки труб для нефтегазовой отрасли АО «Первоуральский новотрубный завод» ПАО («Челябинский трубопрокатный завод») Наталья Девятерикова в своем докладе представила проект цифрового сервиса по подбору насосно-компрессорных труб (НКТ). «Ужесточение условий эксплуатации – это очень серьезная и усиливающаяся проблема. Зачастую в скважину с одними характеристиками спускается труба, предназначенная для скважины с совсем другими характеристиками. То есть необходимо подбирать тип НКТ в зависимости от условий эксплуатации», –  отметила Наталья Девятерикова.

С докладом, посвященным цифровым технологиям и инструментам математического моделирования, выступил исполнительный директор научно-технологического комплекса «Новые технологии и материалы» Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» Никита Шапошников.  «Мы сформировали целый комплекс стендового оборудования, где моделируются любые экстремальные условия эксплуатации месторождений в разных составляющих индустрии – бурение, добыча, транспорт», – рассказал исполнительный директор.

В этом же направлении следуют и другие предприятия отрасли. «Стратегия «Северстали» – продавать на рынке не столько саму сталь, сколько эффективные решения для повышения потребительских свойств и снижения себестоимости продукции клиентов, –  отметил старший менеджер по компьютерному моделированию ПАО «Северсталь» Олег Копаев. –  Наша же группа выделена в самостоятельное подразделение и занимаемся моделированием методом конечных элементов. При этом у компании есть очень сильные компетенции в части статистических исследований, компьютерного зрения, робототехники плюс различные лабораторные возможности по исследованию свойств». Олег Копаев также представил основные направления деятельности группы компьютерного моделирования «Северстали»: помощь в решении внутренних задач компании по проверке предлагаемых новых технологий, оценка новых материалов и перспективных инвестиционных решений, разрешение разного рода аварийных ситуаций, работа с международными партнерами.

Главный специалист по инновациям АО «Объединенная металлургическая компания» Дмитрий Рингинен также представил основные направления деятельности и отметил, что в компании успешно функционирует инженерно-технологический центр, оснащенный всем необходимым оборудованием. Более подробно спикер остановился на вопросе влияния моделей материалов на точность моделирования. «На самом деле материал, полученный от разных заводов и произведенный приблизительно одними и теми же методами, обладает различными характеристиками», –  признает Дмитрий Рингинен. Поэтому сегодня, по мнению специалиста, нужно вести речь о выработке единых подходов, которые бы обеспечивали нужную точность расчетов.

Начальник сектора, ведущий инженер Центра НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ Николай Ефимов-Сойни рассказал о текущем опыте использования технологии цифровых двойников в доменном производстве. «У каждого заказчика своя боль. У некоторых производственников, например, уже есть набор моделей и надо совместить имеющееся с новым. У некоторых вообще ничего нет, но много различных датчиков, и заказчик ожидает получить хорошую прогнозную модель», – пояснил эксперт.

Декан факультета автоматизации и информатики ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» Александр Галкин прочитал доклад на тему «Комплексное моделирование процесса разливки стали» и разъяснил, какие модели уже используются, а какие пока ещё только ждут своих разработчиков.

Заведующая кафедрой прикладной математики ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» Мария Орешина представила работу «Моделирование температурных полей полосы и рабочих валков стана горячей прокатки». Основной задачей работы ставится избежать брака при опытных прокатках на НЛМК.

Преподаватель кафедры автоматизированных и информационных систем управления Старооскольского технологического института им. А.А. Угарова (филиала) НИТУ «МИСиС» Петр Жуков рассмотрел тему «Разработка модели зависимости температуры заготовки от истории ее нагрева в методической печи». «Благо, цифровизация современных предприятий достигла такого масштаба, что на всех уровнях управления производством сохраняется огромное множество всех возможных данных», – отметил эксперт.

По итогам доклада модератор снова поднял тему возможной исследовательской интеграции.

«Мы готовы предложить не решение, а инструмент для решения, – пояснил Александр Галкин свою позицию в вопросе возможного взаимодействия в рамках профессионального сообщества. – Чтобы использовать технологию цифровых двойников, ее нужно настроить под реальную технологию и реальное производство. Это очень сложная задача, которую отдельно металлургам и технологам не решить. Здесь нужны объединения из разноплановых специалистов».

«У нас есть опыт сбора баз данных с композиционными материалами, есть и опыт учета материалов в процессе проектирования. Мы готовы делиться опытом в рамках совместной работы», – обозначил позицию Николай Ефимов-Сойни.

Итогом обсуждения стала договоренность экспертов о готовности перейти к встречам на регулярной основе, не реже каждых двух месяцев с целью обсуждения актуальных вопросов по данной тематике.