У индустрии нет альтернатив "цифре"

Один из безусловных стратегических векторов развития экономики России - ускоренная цифровая трансформация индустрии, в том числе - металлургии и смежных с ней отраслей. Суть такой трансформации - широкая автоматизация технологических и бизнес-процессов, обеспечение оперативного сбора и анализа производственно-технической информации, внедрение элементов искусственного интеллекта.

Цифровая трансформация - давно уже не вопрос моды или престижа, а условие не только развития, но и выживания металлургических отраслей в контексте "завтрашнего" и "послезавтрашнего" рынка.

Безальтернативность цифровизации и применения искусственного интеллекта очевидна. Объясняется это в первую очередь требованиями эффективности и конкурентности производства. По оценкам экспертов, использующие эти решения производители показывают результаты на 12 процентов лучше, чем их конкуренты. Российская экономика глобальные тренды, безусловно, учитывает в полной мере.

Еще в 2017 году на заседании президентского Совета по стратегическому развитию и приоритетным проектам президент России Владимир Путин отметил, что "цифровая экономика" позволит нашей стране осуществить "прорыв в будущее". "Цифровая экономика - это не отдельная отрасль, по сути это уклад жизни, новая основа для развития системы государственного управления, экономики, бизнеса, социальной сферы, всего общества, - подчеркнул президент. - Формирование цифровой экономики - это вопрос национальной безопасности и независимости России, конкуренции отечественных компаний".

Принятая государством Национальная стратегия развития искусственного интеллекта до 2030 года среди приоритетных отраслей для его внедрения определяет и металлургию. За счет средств федерального проекта "Искусственный интеллект" нацпроекта "Цифровая экономика" за 2021-2022 годы бюджетом было профинансировано более 600 проектов по внедрению ИИ. Специалисты аналитического центра НАФИ констатируют, что в России более 70 процентов представителей бизнеса уверены в том, что это сократит расходы компании и повысит выручку.

До половины крупных индустриальных компаний РФ уже используют либо активно внедряют технологии ИИ

Весной этого года Минпромторг России заявил, что примерно половина крупных российских индустриальных компаний уже используют либо активно внедряют технологии ИИ в своей производственной деятельности.

В металлургии большинство крупных компаний активно внедряют стратегию Цифровизации 4.0, которая подразумевает улучшение базовой автоматизации производства до интеллектуального анализа и продвинутого использования получаемых с оборудования данных. Интеллектуальный анализ данных реализуется в реальном времени и позволяет оптимизировать технологические процессы, достигая повышенной производительности и снижая затраты на производство продукции. Как уверяют аналитики, внедрение интеллектуальных решений в целом по отрасли идет достаточно уверенно, более того - по скорости внедрения ИИ ведущие предприятия выступают сегодня одними из лидеров индустрии.

Внедрение искусственного интеллекта на металлургическом производстве вносит значительный вклад в повышение его эффективности до 7-10 процентов, а по снижению энергоресурсов и операционных расходов предприятия - до 7 процентов. Заметно снижается и количество дефектов, поскольку ИИ помогает строго соблюдать все технологические условия. Совокупный экономический эффект от внедрения интеллектуальных решений для отрасли может составлять несколько миллиардов рублей в год.

Среди наиболее "продвинутых" воплощений элементов ИИ в металлургии специалисты чаще всего называют цифровые двойники, компьютерное зрение, различные технологии интеллектуальной обработки текстов.

Так, например, НОЦ "Цифровые решения" НИТУ МИСиС сейчас ведет разработки в области применения больших языковых моделей.

Руководитель Научно-образовательного центра Лев Голицын говорит, что цель данных работ - создание персональных "ассистентов", которые можно будет применять "в области проектирования (ассистент инженера), управления (ассистенты строителя, металлурга), мониторинга процессов, а также компьютерного зрения для детекции статических и динамических объектов, работающих на отечественных малоресурсных и/или мобильных устройствах".

Яркий пример результата внедрения цифровых технологий - повышение производительности прокатного стана в компании "Северсталь". Системы предиктивной аналитики внедряются на ТЭЦ этого предприятия. Датчики автоматизированной системы используются для контроля температуры стали в стальковшах.

Еще один отраслевой гигант - НЛМК - использует искусственный интеллект при оценке качества дорог в карьере Стойленского горно-обогатительного комбината, а также для оптимизации внутрицеховой логистики.

Компания "Норникель" внедрила цифрового "двойника технолога", который осуществляет контроль за работой флотационных машин. Компания ЕВРАЗ применяет решения с искусственным интеллектом для управления режимами доменных печей.

Основные драйверы внедрения ИИ в металлургии - задачи по снижению операционных расходов и себестоимости готовой продукции

Анализируя эти примеры, можно выделить наиболее востребованные задачи. Это переход от базовой автоматизации к цифровому управлению узлами металлургического процесса (агло-доменное производство, выплавка, разливка, деформационные переделы, производство отливок), идентификация дефектов, контроль и управление динамическими системами в условиях неконтролируемых помех и возможных поломок, контроль качества продукции с помощью машинного зрения, управление температурными режимами.

Среди задач более продвинутого уровня - создание систем цифрового планирования, которые включают в себя прогнозирование состояния оборудования, обработку данных, создание рекомендательных моделей и т.д., а также видеоаналитика на базе нейронных сетей для управления сложными техническими устройствами и процессами.

Основные драйверы внедрения искусственного интеллекта в металлургическом производстве связаны прежде всего со снижением операционных расходов и, как следствие, себестоимости готового продукта, с повышением качества готовой продукции (за счет использования рекомендаций цифровых советчиков) и повышением производительности.

Некоторое отставание имеется по части внедрения систем базовой автоматизации, над которыми надстраиваются цифровые интеллектуальные решения.

"Разработчики нередко сталкиваются с типичной проблемой, - говорит Михаил Гусев, директор по развитию и соучредитель компании "Сайберфизикс" - одного из ведущих разработчиков систем предиктивной аналитики и цифровых советчиков. - Предприятие хочет внедрить современное цифровое решение, но необходимых условий для этого нет - отсутствуют архивные данные для анализа, нет поступления информации с действующего оборудования. Тут в лучшем положении находятся крупные металлургические предприятия, которые инвестируют в базовую автоматизацию, благодаря чему им проще внедрять цифровые решения". Следовательно, стартовый фундамент для цифровой трансформации - инвестиции в обновление базовой автоматизации, дооснащение датчиками, а также комплексные масштабные проекты, где с базовой автоматизацией поставляются и интеллектуальные цифровые подсказчики.

В ситуации внешнего санкционного давления успешная реализация металлургией программ цифровой трансформации - наглядный показатель национальной технологической состоятельности. В этой системе координат результативность процессов, отражающих уровень не просто искусственного, но национального интеллекта в целом, особенно ценна.