Первый шаг к цифровому производству. В МГТУ по заданию ПАО "ММК" был разработан технологический цифровой двойник участка воздушного охлаждения стана "170" сортового цеха. На днях в университете состоялась презентация цифрового двойника руководству комбината. Каково это оказаться на виртуальном производстве - у генерального директора ММК поинтересовалась наша съёмочная группа.
Шагнуть из студенческой аудитории на производство - за считанные секунды. Надев очки виртуальной реальности, Павел Шиляев попал на участок воздушного охлаждения стана "170". Теперь можно посмотреть изнутри на производство катанки и увидеть внутренние процессы работы механизмов. Причём это не просто красивая картинка - построены модель стана и модель системы охлаждения, которые, по словам специалистов, имеют почти 100-процентную корреляцию с реальностью.
Павел Шиляев, генеральный директор ПАО "ММК"
"Ну здорово, конечно, я с подобными гаджетами-то мало знаком, и впечатления грандиозные".
В создании технологического цифрового двойника стана принимали участие специалисты Магнитогорского Гипромеза. Они выполнили съёмку методом лазерного сканирования. Это позволило получить облако точек, по которым была построена 3D-модель стана. Силами учёных кафедры технологий обработки материалов была разработана математическая модель охлаждения металла. Студенты и учащиеся проектной школы МГТУ соединили цифровую основу и математическую модель в едином виртуальном пространстве.
Сергей Левандовский, директор проектного офиса (НИС-R&D) МГТУ им. Г.И. Носова
"Чтобы создать математическую модель и привести её в формат цифрового двойника, мы создали цифровую подоснову. Мы отсканировали при помощи лазерных сканеров линию стана, получили поле точек, на основании этого поля точек мы создавали трёхмерное изображение реально действующего оборудования с точностью до 1 мм и получили трёхмерную модель".
Павлу Шиляеву рассказывают, что сначала производство моделировали в виртуальной реальности: процесс прокатки и процесс охлаждения, затем сделали прогноз механических свойств катанки, а потом с полученными режимами вышли на реальный стан. Производили металл, брали пробы и получали подтверждения результатов, так называемую сходимость. И уже на её основании - рекомендации: что нужно изменить в настройке оборудования, чтобы получить желаемый результат.
Олег Тулупов, проректор по научной и инновационной работе МГТУ им. Г.И. Носова
"И, в принципе, то, что мы имеем здесь, и то, что мы получаем от цифрового двойника всего стана - это инструмент для поиска технологических резервов. Это сегодня одни из важнейших задач: что может существующее оборудование, что мы можем себе позволить, что не можем себе позволить и как малозатратными путями решить какие-то задачи, которые дадут эффект".
Одно из главных достоинств технологии - это возможность проводить эксперименты и проверять гипотезы в безрисковой среде.
Александр Моллер, научный руководитель темы "Цифровой двойник стана 170 ПАО "ММК"
"Цифровой двойник позволяет, сидя за компьютером, перебирая возможные режимы охлаждения металла после прокатки для получения качественной катанки, получить такой режим, который обеспечит экономию ресурсов уже на территории ММК-Метиз".
Цифровой двойник нужен в первую очередь, чтобы сэкономить ресурсы, сократить реальное время на освоение новых видов профиля и найти режимы, которые позволят получать более качественную продукцию.
Павел Шиляев, генеральный директор ПАО "ММК"
"А что можно прогнать на этой модели? Те варианты, которые в жизни невозможны, если загрузить вентиляторы на 200 процентов. В жизни это сделать невозможно. Отработали гипотетические режимы, которые могли бы быть. Показали, что если мы такие режимы сможем иметь, то мы получим другие механические свойства. Отсюда можно планировать модернизацию и реконструкцию. Много возможностей даёт эта система. И это ещё огромный полигон для обучения ребят, будущих инженеров".
Опыт разработки цифрового двойника для участка воздушного охлаждения планируется распространить на весь прокатный стан "170", что позволит изучать различные режимы прокатки и производства продукции.
