информационные технологии в металлургии
"Металлоснабжение и сбыт",  октябрь (2009)

Система слежения за металлом на НЛМК


Сергей  Слаута

10 лет назад, когда все металлурги озаботились ERP и стали в массовом порядке внедрять SAP и Oracle, ИТ-специалисты Новолипецкого металлургического комбината (НЛМК) выбрали MES-стратегию и занялись созданием автоматизированной системы управления производством цехового уровня, считая ее ключевой для жизни предприятия. Сейчас, когда большинство компаний, внедривших ERP, взялись за MES-уровень и столкнулись с целым рядом проблем, специалисты НЛМК завершают реализацию своей стратегии по построению базиса корпоративной информационной системы. «Строить надо с фундамента», – считает С. Слаута, директор по ИТ НЛМК, с которым мы встретились, чтобы подробнее узнать о проекте создания MES-системы на предприятии.

Сергей Петрович, расскажите, пожалуйста, о том, с чего начиналось развитие MES-системы на НЛМК.
История развития MES-системы на Новолипецком металлургическом комбинате берет свое начало с конца 80-х годов прошлого столетия, когда термин Manufacturing Execution Systems (MES) еще не использовался, по крайней мере в нашей стране. Вместо него использовали термин «автоматизированная система управления производством цехового уровня» (АСУП). В дальнейшем на нашем предприятии АСУП цехового уровня стали называть системой слежения за металлом (ССМ). Этот термин прижился и используется на комбинате до сих пор.
Первый этап развития (который можно охарактеризовать как поиск) охватывал период приблизительно с 1989 г. по 2001 г. Мы определили основные задачи ССМ, такие как работа с портфелем заказов, слежение за движением металла на участках и складах, формирование информации об отгрузке, слежение за выполнением плана производства, взаимодействие с АСУП заводского уровня. Для реализации этой функциональности на ряде переделов прокатных цехов была внедрена система слежения за металлом импортного производства, а также введена в эксплуатацию автоматизированная система управления производством и поставками продукции.
Опыт эксплуатации ССМ показал, что данные системы являются эффективным инструментом оперативного управления производством. Однако в начале XXI в. появились проблемы, заключавшиеся прежде всего в физическом износе технических средств, а также в том, что ресурсы развития функциональности систем были практически исчерпаны. Заложенная в них идеология поплавочного слежения уже не соответствовала структуре портфеля заказов, а отсутствие интеграции с системами сопровождения отгрузки не позволяло получать достоверную информацию о продукции, размещенной на складах. В системах полностью отсутствовал функционал контроля и анализа качества продукции, а используемые в них специфические интерфейсы не позволяли расширять состав рабочих мест.
Таким образом, к 2000 г. назрела необходимость замены как технических средств, так и программного обеспечения ССМ.

Как создавалась MES-система?
В 2000 г. на нашем предприятии была создана Дирекция по информационным технологиям. Перед ней были поставлены задачи получения абсолютно достоверной информации о наличии готовой продукции и полуфабрикатов; создания эффективной системы анализа складов; автоматизации функций учета брака, актируемой обрези, легирующих материалов, аттестации продукции; расчета расходного коэффициента для сложных преобразований единиц продукции; построения энергобалансов; обеспечения отслеживания всех операций.
В период приблизительно с 2000 по 2005 г., на втором этапе развития MES-системы, была разработана концепция и базовая функциональность MES-системы для металлургического предприятия полного цикла, каким является Новолипецкий меткомбинат. Объекты слежения и учета на таком предприятии переходят из одного состояния в другое: от сыпучих материалов в сырьевых производствах (руда, кокс, металлолом, шихтовые материалы) через жидкую фазу в доменных и сталеплавильных цехах (чугун, сталь) к единицам материала в прокатных производствах (рулоны, пачки). Объекты слежения в прокатных производствах, в свою очередь, подвергаются сложным преобразованиям: укрупнение рулонов, снятие товарных рулонов по размеру или массе, вырезка дефектных участков с последующей лазерной сваркой на агрегатах инспекции, роспуск рулонов на ленту, порезка рулонов на пачки с заданным количеством листов.
К 2005 г. было завершено создание MES-системы в прокатных и сталеплавильных цехах комбината. Реализованы основные функции оперативного управления и учета производства, в том числе составление программы производства и заданий на обработку, информационное сопровождение производственных операций с построением генеалогии единиц материала, контроля качества, аттестации и отгрузки продукции. Получение точной информации о преобразованиях единиц слежения позволило осуществлять вычисление как сквозного расходного коэффициента, так и по отдельным операциям, а также контролировать процесс формирования качества продукции на различных стадиях ее обработки.
Был внедрен электронный паспорт плавки, создано программное обеспечение для анализа производства и состояния складов металла, качества продукции и выполнения портфеля заказов. Кроме того, внедрена информационная система учета энергоресурсов, что позволило выполнить построение общекомбинатовских балансов потребления и расхода энергоносителей.

Как MES-система интегрировалась в существующие системы?
С конца 2005 г. начался третий этап развития MES-системы на Новолипецком меткомбинате. Целями бизнеса НЛМК в тот период являлись ввод в действие новых и модернизация существующих агрегатов, приобретение активов для освоения новых видов продукции, а также транспортно-логистических активов, снижение расходов на сырье и полуфабрикаты, управление энергопотреблением на уровне цехов и отдельных агрегатов, повышение качества и конкурентоспособности продукции.
Для реализации этих целей перед Дирекцией по информационным технологиям были поставлены новые задачи: создание единого стандарта взаимодействия MES-системы с агрегатными системами слежения нового поколения, создание систем учета материалов на первых переделах, интеграция отдельных ССМ в единую систему учета производства, создание цеховых систем энергоучета, интеграция ССМ и системы энергоучета с системой бухгалтерской отчетности, интеграция информационной системы «Транспорт» с внешними логистическими системами.
Создание единого стандарта позволило в кратчайшие сроки обеспечить интеграцию систем слежения вновь вводимых агрегатов с MES-системой НЛМК. При этом MES-система предоставляет информацию о наличии единиц материала на складе, задании на обработку и маркировке выходных единиц. Система слежения агрегатного уровня возвращает в MES-систему сведения о выходных единицах материала и технологических параметрах их обработки в виде трендов и интегральных показателей.
В 2007—2008 гг. была внедрена система учета материалов в доменном производстве, которая позволила автоматизировать учет расхода сырья при производстве жидкого и чушкового чугуна.
Автоматизирован входной контроль количества и качества сырья и процесс изготовления сертификатов качества на продукцию коксохимического производства (КХП). Система учета количества и качества сырья учитывает поступление не только углей в КХП, но и металлолома. Она интегрирована с системами провесок и видеонаблюдения за поступающим сырьем.
Внедрение цеховых систем учета энергоресурсов позволило осуществлять учет расхода энергоносителей по центрам затрат на основании показаний приборов, что обеспечивает предоставление точных данных о потреблении энергоносителей участками цехов и отдельными агрегатами в систему бухгалтерского учета для расчета себестоимости продукции.
Интеграция цеховых систем слежения с информационной системой «Транспорт» позволила автоматизировать процесс изготовления накладных для перевозки продукции сетью ОАО «РЖД», а также накладных для осуществления внутренних грузоперевозок.

Как вы планируете в дальнейшем развивать MES-систему?

На четвертом этапе развития MES-системы предполагается создание универсальной тиражируемой системы на основе обобщения опыта разработки и эксплуатации систем слежения в различных производствах НЛМК. Другим направлением работы станет внедрение системы оперативного производственного планирования, интегрированной с действующей MES-системой.
Какие советы вы могли бы дать своим коллегам, имея опыт внедрения MES-системы?
С самого первого дня внедрения MES-системы в производство необходимо добиваться достоверности информации, содержащейся в системе. Исправление ошибок в данных должно осуществляться любой ценой и систематически: ежесменно, ежедневно, еженедельно.
Моментом истины будет ежемесячная инвентаризация незавершенного производства и готовой продукции в цехах. Сравнение сведений о наличии сырья и металла, содержащихся в MES-системе, с фактическим наличием в цехе покажет эффективность работы системы.
Необходимо стремиться к интеграции данных. Это, кстати, лучшее средство перехода от «военного положения» во время внедрения к «мирной жизни» после сдачи в эксплуатацию.

Как вы решали вопрос с техническими средствами?

Необходимо как можно раньше определить состав пользователей и их рабочие места. Особое внимание следует уделить местам, где рождается информация. Необходимо обеспечить резервирование. Наш опыт показывает, что, начав работу в MES-системе и ощутив все ее преимущества, технологи не хотят работать вне системы. Во многих случаях это и невозможно.
Отсутствие систем слежения агрегатного уровня не должно быть основанием для отказа от внедрения MES-системы. Требование полной автоматизации агрегатов может отодвинуть проект навсегда! Тем не менее на некоторых переделах наличие ССМ агрегатного уровня может оказаться обязательным условием, например, на высокопроизводительных станах горячей и холодной прокатки.

Как следует собирать команду для реализации проекта?
Состав участников проекта будет зависеть от структуры предприятия, на котором он внедряется. На Новолипецком металлургическом комбинате кроме Дирекции по информационным технологиям в реализации проекта MES-системы участвуют центр автоматизации технологических процессов (интеграция с АСУТП и ССМ агрегатного уровня), цех технологической диспетчеризации (прокладка сетевых коммуникаций и связь), цех КИПиА (измерительные системы) ну и, конечно, персонал этих производственных подразделений. Большой вклад в общий результат внес коллектив специалистов во главе с директором по проектам технического перевооружения комбината.
Расскажите, пожалуйста, о других ИТ-проектах в области производственных систем, которые вы сейчас ведете.
Портфель наших среднесрочных и долгосрочных проектов в области производства достаточно «пухлый». Предприятие большое, и информационные технологии используются все чаще и чаще, соответственно, у сотрудников появляется вкус, новые пожелания по доработке и развитию систем, так что работы не становится меньше.
Первая большая группа проектов — работы, связанные с поддержкой техперевооружения комбината. Несмотря на кризис, НЛМК продолжает осуществлять программу техперевооружения, целями которой являются увеличение количества и повышение качества производимой стали, и Дирекция по информационным технологиям принимает активное участие в реализации этой программы.
Ко второй большой группе проектов относится распространение наших MES-систем на сырьевых переделах и их интеграция в единую систему слежения.
Третья группа проектов — создание типовой информационной системы для дочерних предприятий НЛМК. Была выбрана конфигурация на основе «1С» и дополнена нашими собственными системами, касающимися управления персоналом, начисления заработной платы и др. После внедрения этой системы Дирекция по информационным технологиям планирует оказывать им услуги по обслуживанию этих систем.
Инфраструктурные проекты, евро-этикетка, управление ИТ-услугами и автотранспортом — вот далеко не полный перечень проектов, находящихся в нашем портфеле. Их действительно много, и все они ценны не только тем, что приносят локальную выгоду, но и тем синергетическим эффектом, благодаря которому наше предприятие становится все более эффективным и конкурентоспособным, а наша продукция более качественной.

Спасибо!

Интервью подготовил Данил Дехканов


В печатной версии страница №79  | Количество просмотров: 4908  |  Комментариев: 
Ваша оценка:  (Голосов: )

  Ваш комментарий
Ваше имя *
Текст *
  * Отмеченные поля необходимо заполнить