Стальная цифра: как металлурги и горняки развивают IТ-технологии

По уровню внедрения технологий Индустрии 4.0 компании отрасли являются лидерами в Украине

Цифровая трансформация создает конкурентное преимущество: позволяет повысить производительность труда и качество продукции, снизить себестоимость и сократить потери. Кроме того, производство и продажи благодаря внедрению цифровых технологий становятся более прозрачными, уменьшается влияние человеческого фактора.

Исследования показывают, что один из немногочисленных положительных эффектов пандемии коронавируса заключается в ускорении цифровизации и роботизации бизнеса. В частности, об этом, согласно опросу компании KPMG в Украине, говорят 39% украинских менеджеров (в мире – 80% опрошенных). В то же время 30% указали на то, что прогресс в цифровизации не просто ускорился, а перенес компанию на годы вперед.

Текущий уровень

Размер бюджетов на цифровизацию компаний ГМК неизвестен. Но суммарно их можно оценить в десятки миллионов долларов, немалая часть которых скрыта в рамках общих инвестиционных проектов. По некоторым данным, одна из крупных компаний ГМК выделяет на свои цифровые проекты в год примерно 0,6% от валовой выручки. Впрочем, у разных компаний – разные потребности в цифровом развитии.

По крайней мере, по данным Госстата за 2010-2018 гг., украинские компании ГМК инвестировали в программное обеспечение в среднем $4-5 млн. Пик был в 2013-м – $5,9 млн. Однако нужно учитывать, что инновационные инвестиции частично идут в машины и оборудование.

Основные фонды отечественных горно-металлургических предприятий преимущественно состоят из оборудования советских времен. А значит в целом украинскую металлургию сложно назвать высокотехнологичной отраслью. По словам Олега Щербатенко, СЕО группы компаний IT-Enterprise, на промышленных предприятиях Украины даже уровень базовой автоматизации – а это технологии 3.0 – в среднем не превышает 50%.

Тем не менее профессиональный уровень специалистов, уровень автоматизации и запросов на автоматизацию в ГМК высокий. Стремление повысить свой цифровой уровень выделяет отрасль среди других.

«Я поставил бы на первое место металлургов в успешности внедрения подходов Индустрии 4.0 среди всех отраслей экономики Украины. Мы видим это на примере сотрудничества АППАУ с «Интерпайпом» и «Метинвестом». Более того, в структуре «Метинвеста» есть специальное подразделение, отвечающее за цифровизацию – «Метинвест Диджитал». Я не могу назвать другие примеры крупных компаний, где были бы выделены специальные штатные единицы по направлению цифровизации», – рассказывал ранее в интервью GMK Center Александр Юрчак генеральный директор Ассоциации предприятий промышленной автоматизации (АППАУ).

Ситуация с внедрением цифровых технологий на каждом предприятии ГМК отличается. По словам Олега Щербатенко, некоторые уже движутся в этом направлении, как, например, «Интерпайп» (для них IT-Enterprise делает все проекты цифровизации). Другие смотрят в сторону внедрения новых технологий и уже делают необходимые шаги. Например, компания «Метинвест».

Для предприятий ГМК характерен непрерывный производственный цикл. А в таких случаях очень важен принцип бесперебойности работы всех составляющих. Возрастание объемов данных, повышение требований к реакции, масштабы производства выдвигают повышенный требования в ИТ-инфраструктуре и ее безопасности.

«По этой причине в ГМК следят за регулярным обновлением серверного парка и систем хранения данных, расширением пропускной способности и защиты корпоративной сети, совершенствованием ERP-систем (Enterprise Resource Planning – система управления ресурсами компании). К сожалению, нестабильность общеэкономической ситуации накладывает свой отпечаток на возможности предприятий», – отмечает Владислав Масло, генеральный директор ООО «АМ Интегратор Груп».

Направления внедрения

Основными инструментами цифровой трансформации для металлургии является внедрение анализа больших данных, искусственный интеллект и машинное обучение, промышленный интернет вещей, предикативная аналитика, машинное зрение, виртуальная и дополненная реальности. Важно, чтобы все это в той или иной мере было объединено в единую информационную систему.

Казалось-бы, как можно цифровизовать оборудование выпуска прошлого столетия? Оказывается, можно. Данные с устаревшего оборудования можно считывать при помощи современных датчиков и передавать эту информацию в систему для мониторинга и анализа.

«В «Интерпайп Стали» мы работали на уровне MES-системы (Manufacturing Execution System – система управления производственными процессами), интеграции с оборудованием и снятия информации с датчиков. На производстве установлено больше 26 тыс. датчиков – в час снимают более миллиона различных параметров», – рассказывает Олег Щербатенко.

Новые технологии, например, при выплавке стали можно использовать для хранения истории параметров плавок, чтобы спрогнозировать результат. Или, например, с помощью машинного обучения определить первоначальный состав сплава и параметры плавки, чтобы добиться определенного качества. Это позволит снизить расход сырья, оптимизировать состав элементов, спрогнозировать качество продукции и др.

Как отмечает Олег Щербатенко, самое глубокое отставание в ГМК – в части инвестиций в системы управления и комплексные системы. В этом аспекте Украина отстает практически во всех отраслях, особенно если сравнить с остальным миром. По словам Владислава Масло, для предприятий ГМК актуальными являются следующие задачи по информатизации:

1. Централизация разрозненных данных (нормативно-справочная информация ТМЦ, контрагентов, ценообразования, групп продукции, людей, доступов и пр.).
2. Обеспечение четких коммуникаций между подразделениями: как на уровне текущего документооборота, так и на уровне принятия/согласования/контроля исполнения управленческих решений.
3. Централизация информационных потоков – консолидированная отчетность.
4. Бизнес-аналитика (BI) – анализ и прогнозирование производственных и коммерческих процессов.
5. Автоматизация рутинных процессов.

Если говорить об отдельных сегментах ГМК, то модернизация металлургических производств влечет расширение связанных IT-проектов.

«Вырос спрос на системы хранения и обработки информации, защищенные системы передачи информации, решения по автоматизации бизнес-процессов. Особо актуальными стали запросы на обеспечение сохранности корпоративных данных – резервные системы хранения, копирование корпоративных данных в облако, технологии киберзащиты данных», – отмечает Владислав Масло.

Также стабильной осталась потребность в системах безопасности (особенно систем контроля доступа и мониторинга периметра) и сетевых технологиях. Заказчики стали проявлять осторожный, но ощутимо растущий интерес к гиперконвергентным инфраструктурам, объединяющим в единую систему хранилище, вычислительные и сетевые ресурсы, что упрощает процессы управления, защиты и масштабирования.

По словам Владислава Масло, на рудодобывающих предприятиях остается актуальной автоматизация погрузки/разгрузки руды и прочих железнодорожных грузов, а также контроль за перемещением людей и техники в шахте. Также металлурги активно внедряют и цифровые системы наблюдения и мониторинга.

«Мы для крупного металлургического холдинга внедряли систему промышленного видеонаблюдения с использованием 450 IP-видеокамер производства HanwhaTechwin и Axis. Заказчикам было необходимо отслеживать местоположение подвижного состава, а также мониторить ситуацию вокруг и внутри транспортного средства – тепловоза или грузовика. Для этого у нас есть решения, которые позволяют фиксировать информацию об объекте, наблюдать за его перемещением», – рассказывает Станислав Яблонский, руководитель пресс-службы компании IT-Integrator.

По большому счету, автоматизировать и цифровизовать в металлургии и добыче руды можно и нужно очень многое – начиная офисными операциями, продажами и логистикой, заканчивая многими производственными процессами. Но не всеми.

«В ГМК есть процессы, которые пока не поддаются информатизации. Сам процесс добычи руды сложно цифровизовать, автоматизировать зачистку заколов и их преждевременный обвал. Там весь процесс добычи изначально осуществляется взрывной волной. Сложности вызывают и процессы учета добытого сырья, учет потерь при обогащении или литье», – говорит Владислав Масло.

Практика внедрения

Система управления производственными процессами «Интерпайп Стали»

Основные проекты компании «Интерпайп» в рамках цифровизации:

1. Smart Factory («умное» производство) – сквозное позаказное планирование производства от приема заказа до отгрузки готовой продукции, прослеживаемость изготовления продукции по всем переделам в режиме онлайн.
2. Smart Logistics – «умное» управление цепочками поставок, в результате чего снижаются простои авто под погрузку и минимизируются ошибки персонала.
3. Predictive Maintenance – прогнозное обслуживание оборудования. Это позволяет совершить переход от системы планово-предупредительных ремонтов к предупредительному обслуживанию тогда, когда в этом возникла необходимость. Необходимые данные поступают в общую систему от датчиков, установленных на каждой единице оборудования, через промышленный интернет вещей. Анализ больших данных позволяет сделать правильный прогноз и вовремя закупить запчасти.
4. Mashine Vision (машинное зрение) – автоматическое распознавание и учет изготовления продукции на производственной линии.
5. Mashine Learning (машинное обучение) – распознавание и идентификация номенклатуры и параметров документов в электронном документообороте.
6. Smart Devices (умные устройства) – инструмент получения информации для планирования и учета. Использование, например, «умных очков» освобождает руки работника и служит инструментом получения информации и передачи «картинки».

В ближайшее время «Интерпайп» сфокусируется на диджитализации логистики и запустит онлайн-кабинет клиента, в котором можно видеть статус и сроки производства своих заказов.

(с) metinvestholding.com

Группа «Метинвест» выделила в 2018 году свое IT-направление в отдельную компанию – «Метинвест Диджитал». Эта компания выступает как центр экспертизы цифровых технологий всей группы «Метинвест», так и работает со сторонними заказчиками. Ключевые цифровые проекты «Метинвеста»:

1. Внедрение SAP Success Factory – системы управления производительностью и целями персонала, которая позволяет ставить задачи и мониторить KPI и другие показатели эффективности работы.
2. Перенос системы SAP на облачную платформу. Миграция данных признана самой крупной по объему в Центральной и Восточной Европе: в облаке работают 138 систем и более 18 тыс. пользователей.
3. Миграция IT-инфраструктуры группы (680 серверов двух дата-центров «Метинвеста») на облачную платформу Microsoft Azure.
4. Внедрение централизованной диспетчерской системы управления железнодорожными перевозками. Система работает на платформе SAP и интегрируется с программными продуктами «Укрзалізниці».
5. Использование дронов на ГОКах для контроля выполняемых работ в карьерах, проведения оценки объемов сыпучих материалов на складах, создание цифровых моделей комбинатов для дальнейшего планирования строительных работ и др.
6. Автоматизация документооборота с применением электронно-цифровой подписи (ЭЦП).
7. Улучшение качества прогнозирования потребления газа на печах отжига металла в цехе холодного проката «Запорожстали» на базе машинного обучения.

По состоянию на прошлый год общая промышленная автоматизация покрыла порядка 45% производственных переделов и функций «Метинвеста». На каждом предприятии внедряются различные проекты автоматизации и цифровой трансформации.

Такие усилия компании были отмечены в текущем году: «Метинвест» вошел в топ-5 лучших металлургических компаний мира по цифровым коммуникациям по версии WorldSteel.

В «АрселорМиттал Кривой Рог» называют такие ключевые проекты автоматизации и цифровизации в 2019-2020 гг.:

Постоянно внедряет новые технологии и компания Ferrexpo. В июле текущего года Еристовский ГОК запустил новый автоматический диспетчерский центр для координации работы основных технологических процессов (погрузка и транспортировка горной массы, распределение транспорта, контроль производительности техники и оборудования, бурение и др.). На базе центра есть возможность внедрения управления работы самоуправляемых самосвалов. Компания планирует реализовать аналогичные проекты на Полтавском и Белановском ГОКах.

Еще раньше компания «АМ Интегратор Груп» создала в компании комплексную систему защиты информации финансового модуля, построила серверную инфраструктуру под ERP-систему и ввела в эксплуатацию модуль для безопасного доступа в интернет.

Автоматический диспетчерский центр Еристовского ГОКа. (с) kolo.news

Цифровые проблемы

По данным опроса KPMG в Украине, основные преграды цифровизации – дефицит капитала (22%, в мире всего 7%) и отсутствие согласованного взгляда на ключевые технологические тренды (14%).

Впрочем, в украинских реалиях ключевая проблема — устаревшее оборудование метпредприятий. Износ основных средств в металлургии составляет 70%, в добыче металлических руд – около 60%. При этом этот показатель в целом по стране – 61%, в промышленности – 66%.

Металлургия и добыча руды – очень капиталоемкое производство. Но постоянные кризисы и изменчивая конъюнктура мировых рынков подкашивают инвестиционные возможности предприятий ГМК.

«Даже у крупнейших компаний украинского ГМК не так много инвестиционных ресурсов, а те, что есть, они стараются вкладывать в перевооружение производства и экологические проекты», – отмечает Олег Щербатенко.

Еще одной проблемой является слабое понимание и проникновение знаний по Индустрии 4.0 и среди IT-департаментов, и среди менеджмента.

«Многие считают, что 4.0 – это «игрушки» для айтишников. Конечно, IT-департаменты компании участвуют в создании решения, но они не являются заказчиками. Заказчиком внедрения 4.0 может быть только менеджмент компании. Менеджмент видит, что есть плоды автоматизации, но он не понимает, какой эффект дает внедрение решений уровня 4.0. И это сказывается на выделении бюджетов. Если я не понимаю, какой это дает эффект, то эти вопросы я не финансирую. Когда же менеджмент понимает, что дает 4.0, тогда сразу приходит к выводу, что это нужно делать срочно, еще вчера», – поясняет Олег Щербатенко.

Эффект «цифры»

Цифровой эффект измеряется комплексно – в показателях и характеристиках уровня продаж и качества продукции, обслуживания клиентов, снижения потерь. По словам Юрия Рыженкова, генерального директора «Метинвеста», группа экономит около $50 млн в год за счет проектов цифровизации. В частности, речь идет о таких новациях:

1. Математическое моделирование оптимального состава угольной шихты для производства кокса. Эффект – снижение стоимости угольной шихты на 1,1%. Экономия – $20 млн.
2. Использование искусственного интеллекта для управления температурой в доменных печах. Эффект – снижение содержания кремния в чугуне с 0,65% до 0,50%. Экономия – $30 млн.

Ранее Денис Морозов, директор по экономике и финансам компании «Интерпайп», на одном из отраслевых мероприятий рассказал об эффекте внедрения технологий 4.0 (по состоянию на конец прошлого года): продажи в страны Европы выросли на 62%, в США – на 22%. Энергозатраты на производство стали сократились на 45%, простои автотранспорта снизились втрое.

Несмотря на все преимущества цифровизации, мировые расходы на внедрение ИТ подпали под оптимизацию. По оценкам компании Gartner, по итогам текущего года ожидается падение расходов на ИТ в мире на 5,4% – до $3,6 трлн. Однако уже в 2021-м можно ожидать роста на 4% – до $3,8 трлн.

Эффект от цифровизации очевиден, процесс в стране в целом идет ни шатко ни валко, но из-за этого перспективы и возможности цифровой трансформации огромны.

«У этих компаний ГМК, в отличие крупных бизнесов из других отраслей, есть понимание необходимости стремиться к внедрению Индустрии 4.0, то есть определенный уровень зрелости. Соответственно, и перспективы диджитализации в ГМК огромны, – резюмирует Александр Юрчак. – Чем больше у нас будет таких передовых компаний, тем быстрее будут подтягиваться и развиваться другие отрасли».