«Северсталь» разрабатывает цифровые решения для моделирования производства новых продуктов

Сотрудники дивизиона «Северсталь Российская сталь» совместно с«Северсталь-инфоком» создают автоматизированную систему моделированияпроизводства материалов, что ускорит разработку новых видов продукции (НВП). Вконце апреля специалисты выпустили первый тестовый релиз программы на базематематической модели стана 2000.

Дирекция по техническому развитию и качеству (ДТРК) дивизиона «СеверстальРоссийская сталь» применяет в работе математические модели металлургическогопроизводства для отдельных цехов, которые позволяют рассчитывать параметрымикроструктуры и механические свойства металлопроката.

Сейчас в разработке новых видов продукции (НВП) используется «прямая» схемарасчета: в качестве входных параметров специалисты применяют данные охимическом составе стали и технологические показатели режимов производства. Ихэксперты подбирают вручную на основании собственного опыта, знаний, изученнойлитературы, рекомендаций коллег. Результатом становятся данные о механическихсвойствах продукта на выходе. При этом, если требуемые значения получить неудалось, процесс приходится повторять, иногда многократно. Вопросы подбораоптимальных химсостава и технологии производства при этом остаютсянерешенными.

Для оптимизации времени на разработку НВП требуется изменение подхода, вкотором целью технологов станут не механические свойства металлопроката, ахимсостав и технологические параметры производства, которые позволят ихдостичь. Для этого специалисты управления новых продуктов и технологий ДТРК иуправления по развитию новых технологий «Северсталь-инфоком» разрабатываютновую систему моделирования, функционирующую по так называемой «обратной»схеме. Пилотный релиз программы эксперты реализовали на базе математическоймодели стана 2000 листопрокатного цеха №2 ЧерМК. В качестве входных параметровсистема позволяет использовать свойства металлопроката. Результатом расчетовстанут варианты химических составов и параметры производства. Реализация этойидеи позволит в несколько раз сократить время на разработку НВП, а такжеосуществить оптимизацию технологии производства существующих продуктов безухудшения требуемых свойств и в соответствии с необходимыми ГОСТами.

«Время вывода продукта на рынок (time to market) – один из ключевыхпоказателей в разработке НВП. При этом одной из самых трудоемких задач остаетсявыбор химического состава и технологии производства для получения требуемыхклиенту свойств металлопроката. Новое решение позволит, с одной стороны,объединить существующие математические модели и полностью раскрыть ихпотенциал, с другой, – реализовать более сложные алгоритмы и обработку большогочисла данных в короткие сроки. Если сейчас результат расчета не соответствуетожиданиям, нашим сотрудникам требуется изменять входные данные и повторятьоперацию заново. Когда речь идет об абсолютно новых материалах, поиск такихзначений в химическом составе и технологии производства может занимать месяцы.Объединенная система моделирования позволит просчитывать десятки и сотни тысячвариантов. Только исходя из желаемых свойств, наши специалисты смогут вкороткие сроки получать готовые гипотезы для проверки в комплексепрототипирования и условиях производства. Завершить создание новойавтоматизированной системы мы планируем к 2023 году», – комментирует директорпо техническому развитию и качеству дивизиона «Северсталь Российская сталь»Петр Мишнев.

Первыми пилотную модель на примере одного цеха проверят в работе сотрудники,отвечающие за разработку НВП, и специалисты направления унификации химическихсоставов, которые применят решение для рассмотрения возможностей использованиялишнего годного металла в производстве новых поступивших заказов. Следующимишагами станут оптимизация и ускорение работы программы, а также еемасштабирование на другие подразделения с последующим объединением в единуюсистему моделирования.