Как стать автором
Обновить
205.5
НЛМК ИТ
Группа НЛМК

Как мы следим за металлоломом, и для чего нам там IT

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров5.2K
Ваш старый холодильник попадает вот в такое место:

image
Знакомьтесь: это копровый цех, где лом готовят к переплавке

В разные виды стали мы добавляем разные виды лома. Холодильник, например, — лучше телевизора, а грузовик — лучше легковушки.

В копровом цехе нужное количество нужного лома засыпают в открытые 50-кубовые полувагоны с носиком (мы называем их «совки») и отправляют по внутренней железной дороге на поезде-«вертушке» к конвертеру.

Там краном их снимают с платформы, взвешивают и отправляют в конвертер, либо ставят в шихтарник — специальный склад, где хранится шихта, то есть составляющие для будущих плавок. Потом пустые совки собирают, ставят обратно на платформы и возвращают назад. В каждый совок умещается до 40 тонн лома. На каждую плавку нужно не менее 50 тонн лома.

Звучит несложно.

А теперь добавим немножко головной боли:
  • Между двумя цехами проложена железная дорога длиной три километра.
  • Тепловозы, везущие лом, на этом промежутке пространства иногда «теряются», и никто не может точно сказать, где они едут и когда прибудут.
  • Все данные записаны в бумажный журнал, который существует в единственном экземпляре.

И вот именно тут технологи просят нас сделать какую-то систему, чтобы всё было понятно.

image
Кстати, это совки, в которых перевозят лом

Как всё работало испокон веков


Общение между цехами происходило так: бригадир конвертерного цеха звонил по телефону в копровый цех и говорил, сколько и какого лома нужно прислать. Заказ лома по телефону означает попасть в зону риска — услышать на том конце провода иногда могли совсем не то, что было сказано, так что, бывало, вместо нужного сорта металлолома приезжал какой-нибудь «сюрприз». А ещё зачастую происходили всякие странные вещи, когда надо было срочно запускать в плавку особенно ответственную марку стали, а нужного лома не было. И тут внезапно после долгих разговоров и опросов выяснялось, что все забегались и просто забыли его заказать.

Время от времени «вертушки» терялись и тормозили, и мы двумя цехами начинали выяснять, где же едет наш металлолом, который при этом мог вообще ещё нигде не ехать, а стоять и дожидаться свободной «вертушки» в копровом цехе.

Отслеживалась же доставка лома так: у каждого бригадира был бумажный журнал, в который записывалась вся информация о прибытии «вертушек» (время, номера совков, и после взвешивания — масса лома). На второй странице был список плавок, на которые эти совки отправились. И внизу — приход, расход и остаток.

Пока мы выпускали четыре миллиона тонн металла в год, несмотря на косяки, всех и всё в принципе устраивало, потому что всё это не становилось «бутылочным горлышком».

Но в 2010-м мы реконструировали конвертерный цех, добавили ещё один конвертер, обновили установки непрерывной разливки стали, и цех начал выпускать восемь-девять миллионов тонн стали в год. С таким увеличением производства система телефонных звонков и заказа лома перестала справляться, и начались проблемы, потому что узкие места из-за новой нагрузки стали возникать там, где раньше их не было.

Изначальное ТЗ звучало примерно так:


  • Сделать сервис трекинга совков, чтобы в любой момент времени мы знали, где находится каждый совок, что в него загружено и через сколько минут он приедет в цех.
  • Создать интерактивную мнемосхему, чтобы видеть положение совков в реальном времени.
  • Научиться анализировать процесс поставки лома и состояние запасов лома в шихтарниках.
  • Разобраться, на каком этапе у нас получаются самые большие потери по времени, а также почему начинаются простои.
  • Ускорить прибытие «вертушек» с ломом.

Что мы придумали


Реализовывать задачу начали «ногами». Первым делом проехали весь путь от копрового до конвертерного цеха, изучили пути и прикинули, сколько будет контрольных точек и куда удобнее всего их поставить. Потом взяли заводские схемы по развитию железнодорожного пути, схемы шихтовых открылков и копрового цеха, нарисовали всё это на картинке и начали творить программу.

Затем поставили камеры по пути следования «вертушек» в шихтарниках и местах погрузки лома. Начали потихоньку приучать людей видеть картинки ещё без маркеров и меток — поначалу у нас их не было просто физически.

А потом они появились. И это было большой удачей!

Сейчас поясню.

На тепловозах, которые ходят на далёкие расстояния, уже давно стоят системы идентификации по QR-кодам и магнитам. Но для наших «вертушек» этот способ не подходил категорически: чтобы это реализовать, нужна была постоянная бесперебойная связь с Wi-Fi и камеры, умеющие читать QR-коды (впрочем, по сравнению с постоянным Wi-Fi это мелочи), ну или дополнительное дорогое магнитное оборудование.

Можно было бы наладить GPS-трекинг и наблюдать за тепловозом непосредственно в онлайн-режиме, отслеживая каждый метр и каждую минуту времени. Но сейчас не та политическая ситуация, чтобы ставить GPS.

NFC не подошёл, потому что он считывает информацию, только если метку прислонить к нему вплотную.

В итоге идеальным решением оказалась RFID-система, которая умеет считывать магнитные метки на расстоянии до 10 метров.

Правда, внедрять её было больно.

Во-первых, внезапно оказалось, что все наши коммуникационные шкафы стоят в помещениях довольно далеко от железной дороги, и Интернет для считывателей нам придётся проводить практически в чистое поле.

image
Вот сюда

Дальше мы делали выкопировки и, заручившись поддержкой геодезистов НЛМК-Инжиниринг, специальной машиной тянули оптоволокно методом проколов через железную дорогу длиной в три километра.

А затем наступило «во-вторых», и мы начали приваривать по четыре метки к каждому совку (а их в КЦ-2 «работает» 186). Это тоже оказалось весьма нетривиальной задачкой, потому что поймать «вертушку» где-то на маршруте, снять с неё каждый совок, и загнать её в ремонтную зону очень непросто. Да ещё умудриться сделать это так, чтобы не останавливать производство и не гонять ценные платформы туда-сюда.

Проблема в том, что производство у нас работает в режиме 24/7, и, кроме лома, в конвертер отправляется чугун из доменных печей, а пытаться остановить домну — это примерно то же самое, что попробовать притормозить локомотив, летящий с горы, встав у него на пути. Поэтому метки мы варили, подгадывая под снижение производства, когда, например, один из конвертеров ремонтировался.

Ещё один нюанс — нельзя было допустить, чтобы бездельничали бригады подрядчиков, т. к. эти люди получают зарплату за человеко-часы. Так что мы составляли для них специальные графики. И на работу для приваривания меток бригада выходила не нормировано, чтобы, пока мы варим метки, подрядчики бегали по маршрутам от одного проекта к другому.

Немного о метках


RFID-метки на совках — это электронные программируемые чипы. Они чем-то напоминают бирочки, которые висят на одежде в магазине и отмагничиваются на кассе специальным девайсом. Метки издают определённые сигналы и умеют хранить информацию. С помощью специального программатора в каждую из них зашита информация о том, к какому совку она привязана и какой у неё идентификационный номер. Сами номера совков написаны белой краской у них на бортах.

Мы придумали, что в копровом цехе, отправляя «вертушку» в путь, в системе будут прописывать, какой лом находится в каждом из совков, стоящих на платформе. И всякий раз, когда «вертушка» будет проезжать мимо считывателя, тот будет отправлять в систему информацию о том, с какими совками он только что встретился.

image
Выглядят они вот так

image
А это считыватель, который установлен на столбе, чтобы извлекать информацию из меток с проезжающих мимо него совков

В итоге всё работает вот так


Чтобы заказать лом, в конвертерном цехе открывают вот такое окошко и формируют заказ:

image

Как только заказ отправлен, в копровый цех приходит уведомление. Там открывают точно такое же окошко и начинают собирать нужную партию лома.

Заказ можно либо подтвердить, если нужный лом есть в наличии, либо изменить, если его нет, например, написать: «Привезти лом второго сорта не могу, отправлю лом первого сорта плюс скрап».

image
Так выглядит карточка заказа

image
Все заказы попадают в такой реестр

Если в заказе были какие-то изменения, то сообщение с предложением их согласовать приходит в конвертерный цех. После того как всё что только можно согласовано, заказ получает статус «Выполняется», и в копровом цехе начинают его собирать. Затем бригадир копрового цеха нажимает на кнопку «Заказ собран», и «вертушка» отправляется в путь. Заказ получает статус «В пути». «Вертушка» появляется на мнемосхеме.

Которая, кстати, вовсе не схема, а карта, где все цеха и склады находятся ровно там же, где и в жизни. На каждый совок приварены RFID-метки, позволяющие идентифицировать его номер. На протяжении всей железной дороги стоят контрольные точки с оборудованием, которое в момент прохождения «вертушки» считывает с этих меток номера совков. Мнемосхема оживает, и мы в реальном времени видим движение «вертушек» по железной дороге.

А ещё мы можем навести на каждую из них мышку и посмотреть, какие номера совков на ней стоят и какой вид лома в них едет. Практически как сервис доставки еды с отслеживанием курьера на карте.

image
На схеме движение «вертушек» выглядит так: серые — пустые, зелёные — полные. Если навести мышку на вагон, то мнемосхема покажет, какой у совка номер и какой лом в нём едет.

image
В жизни встреча «вертушек» выглядит так

Когда совки приезжают в цех, состав проходит через точку 4, и в конвертерный цех приходит уведомление о прибытии «вертушки». Если шихтарник свободен, то мы загоняем её туда. Она проходит контроль на точке 3, затем — на точке 2. Потом её разгружают, совки взвешивают, и в реестре заказов высвечивается статус «Заказ завершён».

Мнемосхема — это, кстати, вовсе не схема, а карта


На ней много чего показано, в том числе — расположение наших цехов. Все точки на ней стоят в тех же местах, что и на заводе.

За «вертушками» на ней могут наблюдать оба цеха: конвертерный с нетерпением ждёт лом и готовится принимать полные совки, а копровый отслеживает пустые и может заранее запланировать, на какие фронты погрузки он их поставит. То есть визуализация очень хорошо помогает планировать работу обоих цехов.

Когда состав проходит мимо каждой контрольной точки, на мнемосхеме загораются соответствующие «лампочки». Как только она проходит через седьмую точку и уезжает разгружаться, то с мнемосхемы пропадает. И снова появляется, когда порожней отправляется в обратный путь.

image

image
И в итоге мы видим информацию о том, что, например, в совке 138 лежит 30 тонн лома второго сорта, и стоит он в шихтарнике номер два

Больших и глобальных проблем не было, зато мелкие косяки периодически выскакивают


Например, может пропасть связь с RFID-считывателем. Или могут считаться не все лотки. Но в целом такое бывает нечасто. Сервис у нас — на круглосуточной поддержке, так что все баги мы скоро пофиксим.

image

Что круто — бригадиры быстро включились в новую систему


Бригадирами в шихтовых отделениях работают только женщины: так сложилось исторически. Они более усидчивые, более внимательные, когда нужно рассчитывать большое количество цифр.

У нас есть разные категории лома, которые на одни марки стали отправлять можно, а на другие — нельзя. Это зависит от содержания химических элементов: углерода, водорода и т. д. Смена заданий для производства идёт постоянно, и очень важно, чтобы бригадиры понимали, какой лом нужен для каждого сорта стали. Потому что они не только заказывают лом, но и формируют его на плавке, рассчитывая, какая шихта сейчас отправится в конвертер. Смотрят на установки машин непрерывного литья заготовок, где выплавляется определённая марка стали, подбирают по датам виды и объём лома, которые будут нужны в ближайшем будущем, и заказывают их, чтобы этот лом приезжал на смену.

При этом высшее или металлургическое образование для бригадиров необязательно, потому что в принципе всему можно научиться непосредственно на рабочем месте. Но в том, что происходит на производстве, разобраться придётся, конечно. Поэтому новичка, приходящего на производство, закрепляют за более опытным наставником, который объясняет ему тонкости процессов.

Что приятно — мы довольно быстро научили бригадиров работать в новой системе. Сначала провели для них очное обучение, а потом по шагам расписали, что нужно делать на случай, если кто-нибудь что-то забудет, и распечатали эти инструкции. Дали ссылки для обучения на портале. Наши прекрасные девушки очень спокойно всё изучили и начали работать по-новому. На первых этапах внедрения системы, конечно, случалась некоторая путаница, когда кто-то заказывал лом через сервис, а кто-то — по старинке, в телефонную трубку, но со временем эти накладки сошли на нет.

От старых бумажных журналов мы, кстати, пока не отказались и на всякий случай дублируем туда всю информацию. Но так, чтобы мы назначили совок на плавку, прописали это на бумаге, а в программе он автоматически не считывался, не было ни разу. Так что скоро мы всё-таки уберём тетради.

Сколько мы это внедряли


Звучит всё довольно бодро, но только на то, чтобы провести Интернет и приварить все метки к совкам, ушло больше года. И ещё около года с превеликими осторожностями, чтобы никак не повлиять на работу комбината, разрабатывалась, приживалась и обкатывалась система.

Справедливости ради нужно сказать, что ничего не получилось бы, если бы нам не помогали электрики, энергетики, геодезисты и Управление железнодорожного транспорта. Пользуясь случаем, передаём им привет и огромную благодарность за помощь в реализации!

Эффект


Во-первых, удалось снизить время доставки, которая до внедрения этой системы занимала от одного часа пятидесяти минут до двух часов, а сейчас это один час двадцать минут. В шихтарнике она оказывается через один час сорок четыре минуты после того, как в конвертерном цехе нажали на кнопку «Сформировать заказ». Но сейчас у нас немного снизилось производство, и поэтому «вертушки» иногда простаивают до двух часов в ожидании погрузки или выгрузки. Как только обороты поднимутся, скорость их перемещения тоже вырастет. А сервис поможет набрать обороты по доставке нужного сорта лома.

Во-вторых, мы почти перестали ощущать дефицит металлолома на производстве. Раньше, когда нужно было отправлять лом на плавку, а его до сих пор не стояло в конвертерном цехе, мы начинали звонить и выяснять, что происходит и куда он делся. Теперь же мы в любой момент времени можем сказать, куда именно и когда он приедет.

В-третьих, благодаря программе удалось существенно улучшить логистику копрового цеха. Раньше было невозможно вычислить, где находятся порожние совки, а теперь мы знаем про них всё и можем заранее расставить по фронтам погрузки. Чтобы переставить совки или поменять их местами, нужно совершить несколько движений краном или клещами. На это тратится время, но сейчас, когда каждый совок начал отслеживаться, планировать расстановку совков можно заранее.

В-четвёртых, попутно мы сократили нецелевое использование лома, потому что раньше частенько бывало так, что если, допустим, второго сорта прямо сейчас у нас нет, а плавку запускать уже пора, то приходилось отправлять туда более дорогой лом не по назначению, чтобы не останавливать производство. Сейчас мы это делаем гораздо реже. К нулю этот эффект мы ещё не свели, правда, но прогресс уже очень заметен.

Самое сложное — остановиться


Дальше мы начали развивать сервис запаса лома. На данный момент он уже показывает, сколько и какого лома лежит в шихтарниках, сколько — в копровом цехе, сколько его требуется на текущую смену и какие виды лома понадобятся в ближайшем будущем.

image

Справа — рекомендации по заказам. Слева — список грядущих плавок: это сменное задание, и зелёным выделяются те плавки, лом для которых уже лежит в шихтарнике конвертерного цеха. А посередине — остатки лома в конвертерном цехе и то, что есть в копровом цехе. Последнее окошечко — рекомендации о том, что нужно заказать, чтобы обеспечить производство, которое будет в ближайшем будущем.

Этот сервис призван дополнить трекинг совков.
Теги:
Хабы:
+42
Комментарии12

Публикации

Информация

Сайт
nlmk.com
Дата регистрации
Дата основания
2013
Численность
свыше 10 000 человек
Местоположение
Россия