НЛМК-Калуга (PSImetals)

Проект по автоматизации производства на ООО «НЛМК-Калуга».

«НЛМК-Калуга». Фото: integral-russia.ru

Задачи

Сортовой дивизион группы НЛМК поставил перед PSI Metals GmbH задачу внедрения интегрированной системы управления производством на своем новом мини-заводе в Калуге, в состав которого входит электросталеплавильный цех и прокатный цех, оснащенные высокотехнологичным оборудованием Siemens VAI и SMS Meer соответственно.

Цели

• интеграция всех уровней автоматизации на базе готового решения MES, удовлетворяющего всем аспектам металлургического предприятия
• объединение электросталеплавильного цеха и прокатного цеха в единую производственную цепочку
• контроль выполнения производственного плана и клиентских заказов
• учет сырья и материалов, учет работы оборудования и трудозатрат
• детализированный учет производства и качества
• сбор и унификация данных от различных источников для обратной связи с системой ERP
• интеграция разнородных систем автоматизации в единое информационное поле

Ход работ

Компания PSI Metals осуществила вертикальную (ERP/основная автоматизация) и горизонтальную (поступление сырья/отгрузка полуфабрикатов и готовой продукции) интеграцию информационных систем. Интеграция начинается с поступления клиентских заказов и основных справочных данных из системы ERP (SAP). На протяжении всей производственной цепочки работают процессы планирования, выполнения плана производства, контроля качества и логистики материалов.

Начиная с поставки лома и легирующих материалов до отгрузки готовой продукции существует полная интеграция между системой ERP и уровнем автоматизации.

Решение в основе проекта

PSI Metals реализовала данный проект с помощью своих продуктов PSImetals Planning, Produc-tion & Quality, Logistics and Energy.

На основе поступающих из ERP системы SAP клиентских и прогнозных заказов PSImetals создает комбинированные производственные заказы. Планировщик заказов при помощи оптимизаторов линии разливки и проката создает сбалансированный план производства, совмещающий равномерную загрузку прокатного цеха и отгрузку разлитых заготовок клиентам. Созданные планы разливки стали и проката передаются на исполнение в систему управления производством.

Еще до начала выплавки стали система обеспечивает учет поступившего лома и материалов под заказы на закупку, начиная с регистрации поступивших вагонов и грузовиков до разгрузки на склад со сложной топологией мест хранения (бункеры, закрома, зимники). Интеграция с весовым оборудованием ЖД и автотранспорта позволяет оформлять приемо-сдаточные акты и акты несоответствия при приемке сырья непосредственно в системе.

Согласно плану разливки стали на каждую плавку назначается схема шихтовки и с помощью крановых терминалов (тачскрин) отслеживается вес и регистрируется фактическое перемещение лома в корзины для последующей завалки в печь. Интеграция с весовым оборудованием корзин позволяет оператору крана отслеживать выполнение плана шихтовки онлайн без помощи бригадира склада лома. Кроме того, это позволило оптимизировать процесс — не нужно присутствие шихтовщиков на весах во время загрузки корзины.

После завалки лома в ДСП контроль и управление производством переходит к системе второго уровня Siemens VAI. Используя расширенный интерфейс обмена данными с этой системой, PSImetals получает всю необходимую информацию о процессе выплавки стали и разливки заготовок. На основе полученных данных в PSImetals Production&Quality выпускается паспорт плавки и проводится аттестация заготовок. После агрегирования и нормализации данные о выплавке и качестве стали автоматически передаются в систему верхнего уровня SAP.

Специально для НЛМК-Калуга разработан онлайн-монитор с простым веб-доступом, отражающий текущий процесс производства в сталеплавильном цехе и позволяющий технологическому персоналу оперативно реагировать на отклонения параметров процесса от нормы.

Управление складом заготовок осуществляется с помощью PSImetals Logistic и является важным звеном в обеспечении оптимальной подачи заготовок на прокат или отгрузку клиентам. Система поддерживает поштабельный и послойный учет заготовок на складе, а также возможность регистрации перемещений с помощью крановых терминалов (тачскрин).

Производство в прокатном цехе предприятия начинается с активации плана производства в системе и регистрации подачи заготовок со склада на вход нагревательной печи. Используя данные, полученные от PSImetals о плане производства и загруженных на вход печи заготовках, система второго уровня прокатного цеха SMS Meer контролирует ход производства и отчитывается о каждой выполненной операции по каждой прокатанной заготовке и каждому сформированному пакету готовой продукции на выходе линии. Полученную информацию PSImetals использует для:

• составления баланса металла (баланс объемов заданного металла, полученной продукции, брака и отходов), который позволяет сделать расчет затрат на уровне ERP
• формирования карты посада, проката и аттестации
• ведения журнала плавок и предоставление данных руководству цеха в суточном рапорте
• агрегирования и отправки данных в SAP.

Дополнительно PSImetals управляет отбором проб, формированием заявок на испытания и интеграцией с лабораторными агрегатами для получения результатов испытаний.

Система управления складом готовой продукции, как и всеми другими складами, поддерживает конфигурируемую топологию мест хранения и регистрацию перемещений материалов как с помощью визуализированной схемы склада в офисном приложении, так и с помощью крановых терминалов.

Отгрузка заготовок и продукции осуществляется на основании разрешений на отгрузку, переданных в MES из ERP-системы. Система поддерживает процессы заявки транспорта на погрузку, формирование ведомости погрузки, взвешивание транспортных средств для определения фактического веса груза и отправку конечного результата с привязкой к клиентскому заказу в SAP.

Итоги проекта

Основные итоги внедрения интегрированного решения от PSI Metals:

• прослеживаемость начиная с прихода сырья и материалов от поставщика до отправки продукции потребителю
• основные заводские документы по приему сырья, качеству, производству и погрузке печатаются с помощью системы
• выполнение заказов и все движения материалов регистрируются в системе ERP исключительно на данных PSImetals.