Искусственный интеллект делает производство более предсказуемым. Например, с помощью нейросети можно настроить предиктивную аналитику и заранее прогнозировать возможные дефекты продукции. Или выявлять незаметные глазу микротрещины, используя компьютерное зрение. В статье мы расскажем, как применяют искусственный интеллект в металлургической отрасли уже сейчас, в каких операциях он используется и какие возможности открывает для промышленности.
Читайте и другие статьи из цикла «Будущее металлургии»:
- 3D-печать
- Новые профессии
На каких этапах металлургического производства уже работает ИИ
Искусственный интеллект применяют, чтобы контролировать, оптимизировать и анализировать производственные процессы.
1. Прогнозы
ИИ-алгоритмы анализируют огромные массивы данных, поступающих с датчиков на производстве, и могут выявить зависимости, которые сложно обнаружить человеку. Благодаря этому можно заранее предсказать, какие дефекты продукции могут возникнуть на этапе плавки и литья. Это дает возможность автоматически корректировать параметры обработки металла, уменьшать потери сырья и количество брака.
2. Работа доменных и электросталеплавильных печей
ИИ способен в реальном времени отслеживать температуру, состав газа, влажность сырья и другие параметры, выбирая оптимальные режимы работы. Это помогает сократить расход энергии, сделать технологические процессы более стабильными и сократить количество вредных выбросов.
3. Контроль качества
ИИ обрабатывает изображения и данные с датчиков, выявляя мельчайшие дефекты проката, литья или сварных соединений. С помощью нейросети можно точнее выявлять брак, быстрее корректировать технологические процессы и меньше контролировать процессы вручную. Например, металлургические предприятия используют компьютерное зрение на производственных линиях, чтобы выявлять микротрещины и инородные включения. Раньше их можно было заметить только при детальном лабораторном анализе.
4. Логистика и цепочки поставок
ИИ помогает прогнозировать спрос на металлы, управлять складскими запасами и транспортными маршрутами. Это особенно важно для крупных металлургических компаний, которые работают на глобальном рынке.
От рекрутинга до мониторинга: как применяют искусственный интеллект в «Норникеле»
«Норникель» использует возможности ИИ, чтобы автоматизировать сложные операции. Решения на базе машинного обучения применяют на многих производственных участках.
- С помощью искусственного интеллекта специалисты «Норникеля» стабилизируют работу оборудования и сокращают расходы энергии при измельчении руды. Одна ИИ-модель с помощью компьютерного зрения оценивает, насколько крупные образцы руды подаются на конвейер. Другая строит прогноз на 10 минут вперед, чтобы оператор мог своевременно скорректировать подачу воды, работу питателей и остального оборудования. Таким образом, повышается энергоэффективность, а машины защищаются от перегруза.
- На Талнахской обогатительной фабрике ИИ помогает управлять флотацией — процессом извлечения из руды ценных металлов. Датчик определяет количество, размер и движение пузырьков воздуха. Это позволяет прогнозировать большинство технологических параметров и управлять оборудованием, чтобы извлекать больше металлов.
- На Надеждинском металлургическом заводе искусственный интеллект задействовали при обновлении печи взвешенной плавки. Нейросеть давала подсказки и помогала контролировать темп работы, благодаря чему существенно ускорился процесс сборки.
- Цифровые технологии упрощают не только производственные процессы, но и административную деятельность компании. Например, HR-специалисты вместо просмотра тысячи анкет загружают все резюме в систему, которая на основании заданных алгоритмов за 10 секунд выделяет 15 идеальных кандидатов. Благодаря этому у рекрутеров есть больше времени, чтобы организовать адаптацию новичков и выстроить эффективную систему мотивации сотрудников.
- ИИ в буквальном смысле служит опорой всему Норильску. Дома здесь изначально строили на свайных фундаментах — город вырос на вечномерзлых грунтах. «Норникель» мониторит вечномерзлые грунты, а также фундаменты зданий и сооружений, которые на них расположены. На зданиях установлены специальные датчики, которые отслеживают устойчивость конструкций.
Разработанная «Норникелем» система собирает данные с датчиков, установленных на домах, анализирует все параметры и в случае аварийной ситуации оперативно оповещает специалистов. В планах у разработчиков усовершенствовать эту систему и создать программный модуль, который будет не только выявлять текущие аварийные ситуации, но и прогнозировать вероятность их возникновения.
ИИ-технологии помогают мониторить состояние воздуха и измерять показатели выбросов. Так работает система Axioma в Норильске. ПО на основе искусственного интеллекта позволяет создавать цифровые двойники промышленных машин, которые моделируют сложные технологические процессы. Такой «двойник» непрерывно получает данные о состоянии своего реального прототипа и позволяет не только измерять текущие выбросы со всеми подробными характеристиками, но и прогнозировать, какими они станут при запуске разных технологических процессов.
Какие перспективы открывает ИИ в металлургии
Компания только начинает внедрять технологии искусственного интеллекта в металлургическое производство, но уже можно выделить несколько ключевых направлений будущего развития.
- «Умные» заводы. На полностью автоматизированных металлургических предприятиях людей будут минимально задействовать в рутинных процессах и опасных работах. Вместо работников эти задачи поручат роботам под управлением нейросети.
- Новые металлы. Искусственный интеллект может предсказывать свойства новых сплавов, ускоряя разработку инновационных материалов с уникальными характеристиками (например, сверхпрочных или жаростойких сплавов).
- Экологическая устойчивость. ИИ помогает снизить вредные выбросы, оптимизировать энергопотребление и производственные процессы. Один из примеров — проекты «зеленой» металлургии, где ИИ помогает разрабатывать более чистые технологии выплавки стали с использованием водорода вместо угля.
ИИ уже трансформирует металлургическую отрасль, делая ее более эффективной, безопасной и экологичной. В ближайшем будущем искусственный интеллект поможет людям автоматизировать еще больше процессов, снизить количество выбросов и изобрести новые материалы. Компании, которые первыми внедряют ИИ-технологии, получают конкурентное преимущество, поэтому «Норникель» старается быть в авангарде этих преобразований.