«Индустрия 4.0»: как металлургия внедряет информационные технологии

Почти за три столетия промышленность пережила четыре революции. Так называют периоды, когда под влиянием инноваций, социальных и других факторов сильно растёт производительность труда.

Первая революция началась, когда появился паровой двигатель и прядильные машины. Открытие новых источников энергии запустило вторую волну роста. Третья революция случилась в результате автоматизации, а четвёртая — благодаря интернету. Рассказываем, в чём заключается «Индустрия 4.0» и как она влияет на металлургическую отрасль.

Название «Индустрия 4.0» придумали немцы. В 2011 году специалист по искусственному интеллекту Вальстер Вольфгант с коллегами озвучил его в своём докладе на Ганноверской промышленной ярмарке. Идея заключалась в том, что четвёртая промышленная революция невозможна без внедрения интернета вещей и информационных технологий.

В 2015 году всё та же Германия запускает платформу Industrie 4.0, участники которой решили объединиться на пути цифровизации немецкого производства. К тому же результаты третьей промышленной революции давали предпосылки: рабочие места, цеха, фабрики оснащались компьютерами. Оставалось объединить их с помощью интернета.

Цифровизация производства идёт по всему миру. Лидируют США и Китай — они создают цифровые платформы и внедряют различные технологические решения. На их долю приходится 26–41% всех научных публикаций и 45–63% патентов в области. При этом американские производители рассчитывают сократить затраты на производство с помощью «Индустрии 4.0» на 30%. Россия занимает 6-е место в мире по потенциалу роботизации и автоматизации.

Как металлургия переживает цифровизацию

Металлургические компании внедряют интеллектуальные решения на разных циклах производства: от добычи руды до изготовления проката и различных металлоизделий. При этом используют самые современные технологии.

Искусственный интеллект. На его основе создают модели, которые анализируют исторические данные и делают прогнозы. Например, можно построить модель, которая будет давать советы, если параметры выплавки стали конкретной марки выйдут за нужные пределы.
Машинное обучение. В основе этой технологии также лежит моделирование. Но в этом случае модель не только помогает оптимизировать технологический процесс, но и самообучается — так повышается её точность.
Роботизация процессов. В промышленности используют роботов-манипуляторов — они подают заготовки при штамповке изделий, сваривают трубы и участвуют в заливке металлов.
Data Science. Для разработки моделей специалисты собирают и обрабатывают различные данные, например физико-химические характеристики сырья, параметры работы конкретного оборудования, расходы и доходы производства.
Интернет вещей (IoT). Умные датчики и приборы учёта, которые установлены на производственных участках и подключены к Сети, образуют интернет вещей. Благодаря этой технологии операторы и сотрудники удалённо контролируют качество производства турбин или потребляемую мощность в цехах.

IT-решения помогают оптимизировать металлургическое производство, на которое тратится много энергоресурсов. Чтобы сделать одну тонну стали, нужно 5–6 мегаватт электроэнергии. А это миллиарды рублей в год. Оптимизация расходов даже на 1–2% помогает экономить миллионы.

С помощью информационных технологий автоматизируют производство, сокращают процент брака, снижают простой техники и увеличивают безопасность сотрудников в работе с горячими металлами.