Цифровая трансформация производства: опыт «ЕвроХима»

Производство в химической отрасли сопряжено с работой в агрессивных средах, при экстремальных температурах и высоком давлении. Поэтому цифровизацию «ЕвроХим» начал с внедрения инструментов для безопасного и эффективного управления производством: сделали акцент на решениях с применением искусственного интеллекта, аудио и видеоаналитики, датчиков интернета вещей. Директор по информационным технологиям АО «ЕвроХим» Андрей Бурлуцкий рассказал об опыте цифровой трансформации производства компании.

Компания исходит из прагматичного подхода: цифровые инструменты должны приносить прямую экономическую выгоду или повышать безопасность производства. Порядка 70% усилий сконцентрированы именно на технологических процессах.

Цифровое начало: рекомендательные системы для операторов

Мы начали цифровую трансформацию с дивизиона «Минеральные удобрения». В 2022-2023 гг. разработали и внедрили на НАК «Азот» ряд рекомендательных систем для производственных линий аммиака, азотной кислоты и карбамида. По каждому из объектов система анализирует сигналы, которые ежеминутно приходят с более чем 250 датчиков. Модели в режиме реального времени просчитывают и прогнозируют ключевые параметры с учетом взаимного влияния производственных процессов. После чего глобальный оптимизатор формирует рекомендации, направленные на достижение ключевой метрики — увеличение выработки. Оптимальные значения параметров попадают на экран в операторной, где технологический персонал отрабатывает поступающие рекомендации.

Технологии позволяют обрабатывать большой объём производственных данных, которые физически не способен проанализировать оператор цеха. Теперь сотрудник может перенести внимание с множества второстепенных параметров, которые вместо них контролирует система, на основные. Этот инструмент стал для нас отправной точкой цифровой трансформации. Рекомендательные системы помогли продемонстрировать преимущества передовой аналитики на основе данных и искусственного интеллекта.

Мы активно развиваем свои компетенции в аналитике больших данных, искусственном интеллекте, занимаемся научно-исследовательскими работами и разработкой систем автоматического управления для сложных химических производств. Самостоятельно наращиваем экспертизу в создании решений, заточенных под специфику нашего производства.
На старте любого цифрового проекта у нас есть гипотеза о потенциальном росте производительности или снижении затрат от внедрения того или иного инструмента. Эту гипотезу мы тестируем в рамках краткосрочного пилота продолжительностью две недели. Если результаты подтверждают гипотезу, проект переходит в следующую стадию цифровой трансформации. В противном случае от проекта отказываемся.

Умное производство: цифровая промышленная платформа

По мере увеличения количества цифровых решений возникла потребность в унифицированной цифровой промышленной платформе для управления и обновления этих систем. Мы внедрили десятки цифровых решений, в ближайшее время их будут сотни.

Платформа обеспечивает сбор, обработку, хранение и передачу промышленных данных. Это инструмент, позволяющий цифровым продуктам встроиться в единый интерфейс управления производством. Платформа служит средой разработки и тестирования цифровых продуктов, что позволяет минимизировать сроки разработки, а также обеспечивает взаимодействие с технологическим оборудованием.

За год платформа была развернута на заводах дивизиона минеральных удобрений и площадках горнорудного дивизиона компании. На текущий момент она подключена и активно используется на пяти площадках. До конца третьего квартала 2024 года запланировано полное покрытие всех девяти площадок российского контура компании. На базе платформы «ЕвроХим» реализует MES-систему (Manufacturing Execution System), которая позволяет контролировать параметры технологических процессов, оперативно реагировать на любые отклонения, управлять распределением производственных задач между рабочими центрами. На базе MES работают: диспетчеризация мнемосхем, управление производственным процессом, производственный учет, оперативное планирование, рекомендательные системы и еще ряд цифровых продуктов.

 В помощь геологу: «Минералогия»

 Помимо рекомендательных систем есть еще цифровые продукты, которые помогают нам эффективно использовать данные. На ЦИПРе в этом году мы представили решение для геологов – мобильное приложение «Минералогия».
«Минералогия» является собственной разработкой «ЕвроХима» и позволяет геологам упростить и ускорить сбор данных для расчета качественных характеристик породы в руднике. Устройство применяется на Усольском калийном комбинате.

Раньше для определения компонентного состава и принятия дальнейших решений о направлении проходки геологи обязательно должны были 2–3 раза в неделю спускаться в шахту. Они вручную вели «зарисовку» расположения пластов, с шагом одна зарисовка каждые 100 метров (таких сложных участков больше половины). Общая протяженность «походов» составляла до 4-5 километров за один спуск. Всего в шахте работают 36 комбайновых комплексов, необходимо посещать каждый. Затем геологи поднимались с изображением на поверхность и вели его анализ, используя данные карт залегания полезных компонентов, результатов анализов лаборатории и др.
Мобильное приложение позволяет проводить онлайн–анализ без привлечения профильных экспертов и ручной работы. Запустив приложение и наведя камеру на стенку шахты, мы сразу на экране видим расчёт процентного содержания компонентов в охваченном участке породы.

Нам важно добывать больше целевого компонента и меньше различных примесей. Отталкиваясь от анализа стенок, определяется, в каком направлении планировать дальнейшую выработку руды. Также по результатам анализа мы прогнозируем качество руды, направляемой на дальнейшую переработку на обогатительную фабрику. За счёт этого своевременно корректируем режим работы оборудования для получения оптимального извлечения.

В дальнейшем планируем исключить участие сотрудников в процессе с помощью установки мобильного комплекса сразу на проходческий комбайн.

Роль человека и цифровые перспективы

 Цифровые инструменты на базе искусственного интеллекта дают нам возможность значительно увеличивать производительность труда и объемы производства, а также снижать себестоимость единицы конечной продукции. В прошлом году мы разработали и внедрили более 20 цифровых инструментов, что дало суммарный экономический эффект свыше миллиарда рублей. В 2024 году мы планируем удвоить эти показатели.

В «ЕвроХиме» человек — в центре управления технологическим процессом. Благодаря цифровизации мы автоматизируем часть рутинных операций, даем сотруднику набор интеллектуальным систем, которые позволяют ему эффективнее и качественнее вести режимы. Мы создаем целую цифровую систему вокруг человека, которая позволяет лучше и безопаснее работать.