На Нижнетагильском металлургическом комбинате (ЕВРАЗ НТМК) стартовал инновационный проект, нацеленный на цифровизацию управления температурными режимами в нагревательных печах. Разработка реализована в сотрудничестве с IT‑компанией CyberPhysics — в рамках масштабной программы цифровой модернизации предприятия. Вложения в создание и внедрение системы достигли 23,5 млн рублей, при этом прогнозируемая годовая выгода составит внушительные 300 млн рублей.
Ранее технологический процесс сталкивался с рядом сложностей: широкий ассортимент продукции, затраты времени на техобслуживание и отсутствие автоматизированного температурного контроля вели к избыточному потреблению природного газа. Новая разработка позволяет отказаться от ручного регулирования нагрева для обширного перечня материалов — свыше 40 марок стали и 80 типов прокатных профилей — и перейти к управлению на базе интеллектуальных алгоритмов.
Команда CyberPhysics разработала и протестировала гибридную математическую модель, выступающую в роли цифрового двойника процесса нагрева. В основе решения — синтез фундаментальных законов теплопередачи и нейросетевых технологий, прошедших обучение на массиве данных из десятков тысяч исторических записей о технологических параметрах.
В режиме онлайн цифровой двойник обрабатывает комплекс показателей: тип стали и габариты заготовки, график остановок стана, текущие и планируемые значения. Опираясь на эту информацию, система вычисляет идеальные температурные режимы для каждой зоны печи на всех этапах нагрева. Решение органично встроено в производственный цикл цеха: операторы‑нагревальщики получают чёткие рекомендации по регулировке температуры, размещению заготовок и прогнозированию их выдачи. При разработке интерфейса учитывались реальные условия труда и запросы нагревальщиков цеха прокатки широкополочных балок — специалисты активно участвовали в процессе создания системы.
Помимо существенной экономии топлива, внедрение технологии даёт дополнительные преимущества: снижает образование окалины и предотвращает перегрев металла. Это не только повышает качество готовой продукции, но и продлевает срок службы оборудования. ЕВРАЗ НТМК уже изучает перспективы масштабирования решения на другие производственные линии — в первую очередь на шаропрокатный стан.