В ЮУрГУ создали умную систему диагностики оборудования прокатных станов
Интеллектуальную систему предупреждения поломок и аварийных остановок стана холодной прокатки металла для Магнитогорского металлургического комбината (ММК) разработала команда инженеров, программистов и математиков Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), 27 февраля сообщает пресс-служба вуза.
Система диагностики, которая уже внедрена и работает на ММК, была разработана в рамках стратегического проекта ЮУрГУ «Интеллектуальное производство».
Прокатный стан представляет собой большой комплекс оборудования, предназначенный для получения из металлической заготовки листа металла заданной толщины. При выходе из строя одного из его узлов происходит останов всей линии.
Новая система, рассчитав по данным с датчиков, размещенных на каждом узле стана, вероятность поломки какого-то узла, проинформирует заводских специалистов о необходимости провести его осмотр и профилактику. А те, в свою очередь, смогут спланировать ремонтные работы так, чтобы не допустить финансовых и временных потерь.
Для расчета вероятностей выхода из строя множества узлов стана используется нейросеть, которая была обучена анализировать большой объем данных о работе оборудования, получаемый от датчиков. При этом разработчики выяснили, что информации, получаемой с установленных при изготовлении стана датчиков автоматической системы управления технологическими процессами, недостаточно для проведения интеллектуального анализа.
Поэтому сотрудники ЮУрГУ создали дополнительные датчики, в том числе специальные виброакустические и датчики измерения теплового потока от узлов стана.
Заместитель директора Центра виброиспытаний и мониторинга состояния конструкций ЮУрГУ кандидат технических наук Алексей Ерпалов рассказал о проделанной работе:
«Отдельно для каждого элемента конструкции прокатного стана разрабатывался программный модуль, который помогает проводить диагностику его технического состояния. Это целая „инфраструктура“ как программная, так и аппаратная. К элементам конструкции относятся шагающие балки — входная секция стана, натяжная станция, изгибо-растяжная машина, входной накопитель и сами клети прокатного стана».
Программный комплекс, разработанный специалистами ЮУрГУ, уже установлен на компьютерах предприятия. Сотрудник ММК может по IP-адресу зайти на сервер, посмотреть индекс технического состояния оборудования и при необходимости проанализировать данные с датчиков.
Для оператора стана необходимая ему информация выдается на «светофор»: зеленый цвет индикатора означает штатную работу оборудования, желтый — требуется внимание специалиста, красный — аварийная ситуация, требующая срочных мер по ее устранению.
«Большое внимание мы уделили выявлению проблем, которым подвержен прокатный стан на производстве. Мы переговорили со многими сотрудниками ММК и пришли к выводу, что чаще всего из строя выходят подшипники, гидроцилиндры либо определенные элементы клети прокатного стана. Наша задача состояла в том, чтобы предложить такое техническое решение, которое давало бы пользу на каждом уровне организации работы — и оператору стана, и мастеру участка, и начальнику цеха», — поделился заместитель заведующего Научно-исследовательской лабораторией технической самодиагностики и самоконтроля приборов и систем ЮУрГУ кандидат технических наук Владимир Синицин.
Созданная челябинскими учеными система диагностики уже прошла полный цикл разработки от идеи до ее внедрения, которое произошло после после проведения лабораторных, натурных, опытных и приемочных испытаний.
Руководитель проекта, директор Научно-исследовательского института опытного машиностроения ЮУрГУ Рамиль Закиров отметил:
«В структуре ММК цех прокатки металла занимает серьезные позиции — он входит в число самых современных высокотехнологичных цехов. И немаловажно то, что ММК является одним из лидеров поставки холоднокатаного листа в России. Наша система позволяет вовремя найти проблемные узлы, тогда обслуживание, ремонт или замена узла будет назначена на время запланированного графика остановки стана, а не в момент аварии».
