Автоматизация системы аттестации продукции на металлургическом предприятии
Цифровые инструменты для контроля качества продукции
Сегодня много говорят про цифровую трансформацию. Термин, можно сказать, стал привычным. Напомним, что под цифровой трансформацией в первую очередь понимают комплекс мер, направленных на улучшение традиционных производственных процессов на протяжении всего цикла (от проектирования до утилизации) с помощью новейших технологий, целью которого ставится увеличение эффективности — сокращение затрат, повышение управляемости и качества, максимизация прибыли, а также адаптация к изменениям в окружающей деловой среде. В статье расскажем о практике внедрения автоматизированной системы аттестации продукции в сфере металлургии, ее преимуществах и наиболее востребованных решениях.
Аттестация продукции в металлургической отрасли — важнейший процесс в технологической цепочке, который в том или ином виде используется на предприятиях не первый десяток лет. Но если еще в 1980–90-х годах аттестация проводилась преимущественно ручным способом через согласование и сбор подписей ответственных лиц на бумажных бланках, то теперь этот процесс полностью подлежит (доступен) автоматизации.
В целом автоматизированная система аттестации продукции (сокращенно АСАП) может быть внедрена на одном, нескольких производственных участках или сопровождать движение продукции на всех этапах технологической цепочки. Контрольные точки определяются исходя из проблематики предприятия и планов автоматизации.
Важно упомянуть, что система класса АСАП прямо или косвенно способна решать отраслевые проблемы, которые были названы еще в 2021 году правительством РФ: это низкая производительность труда, нерациональное использование ресурсов, низкая эффективность производственных мощностей, высокая доля брака, длительный процесс вывода продукции на рынок.
Специфика проектов по внедрению АСАП
В металлургии автоматизированная система аттестации может осуществлять проверку металлопродукции, формируемой к отгрузке, на соответствие требованиям зарубежных стандартов, ГОСТ, ТУ, ТК, ВТК и дополнительных требований, указанных в задании на производство.
Чем больше число клиентов и объем заказов на предприятии, тем сложнее процесс аттестации, потому что выпуск продукции в течение суток должен происходить непрерывно. Это могут быть десятки заказов с разными наборами требований. Например, стандарты и внутренний технический справочник предприятия могут охватывать:
-
требования по химическому составу;
-
требования по физико-механическим свойствам;
-
требования к геометрическим параметрам (включая допуски по толщине, ширине, плоскостности).
Пример состава физико-механических свойств:
-
коэффициент старения,
-
коэффициент сопротивления (каждой стороны),
-
сцепление (адгезия, каждой стороны),
-
пластичность (количество перегибов),
-
толщина покрытия, мкм (каждой стороны).
Пример состава нормативных требований к металлопродукции: ГОСТ 32482-2013, СТО 05757665-008, EN 10107, СТО 05757665-075, GB/T 2521-1996, ТУ 14-106-553-2000, ТУ 14-1-3441-82, ГОСТ 21427.4-78, ТУ 14-106-131-2009, ТУ 14-106-761-2010, ТУ 14-106-618-2011, СТО 05757665-037, ТУ 24.10.53-0071-05757665-2021.
Встречаются кейсы, когда до автоматизации вся нормативная документация, включая технологические карты и производственный план, велась на бумаге, а оценка соответствия продукции производственному плану и стандартам требовала ручного сопоставления данных из разных систем с бумажными документами на всех точках контроля.
Понять сложность процесса «as is» можно из описания ситуации (пример из практики):
Так, в настоящее время проверка производится в ручном режиме по справкам о результатах магнитных испытаний, по результатам замеров геометрических параметров, по признакам соответствия, реализованным в системе слежения за металлом в цехе для каждой единицы продукции. Контролер, получив формировочную ведомость, проверяет ее на соответствие требованиям каждого задания на производство (заказа), в котором указаны стандарт на марку, стандарт на продукцию (технические условия, сортамент), а также рабочие планы, технологические карты, временные технологические карты и дополнительные требования.
Можно представить, какой объем проверок приходилось совершать сотрудникам этой площадки. При этом предприятие регулярно фиксировало ошибки: в производство передавались материалы, не соответствующие требованиям (а это дополнительные расходы времени и электроэнергии на перемещение), клиенты выставляли рекламации.
Один из целевых KPI проекта может заключаться в сокращении Х% трудоемкости ручных операций по аттестации.
Описание решения
Принцип работы АСАП простыми словами можно определить так: консолидировать и предоставлять специалистам актуальные онлайн-данные для верификации в тех точках процесса, где:
-
несоответствия возможно не допустить/избежать в принципе;
-
если несоответствие допущено, то стоимость его обнаружения и устранения минимальна;
-
при этом движение несоответствующей продукции по процессу прекращается для выполнения корректирующих действий;
-
среди всех ближайших заказов можно найти такой, для которого уровень аттестационных параметров из данной партии является приемлемым.
Последний в данном списке принцип означает на практике, что если по каким-то параметрам готовую продукцию нельзя отгрузить одному клиенту, то система анализирует текущие и перспективные заказы и дает рекомендации по выбору другого клиента, в заказе которого такая продукция подходит к заявленным критериям качества. Как вы уже догадались, это позволяет сэкономить колоссальные деньги, которые пришлось бы заплатить за возврат, перемещения и хранение несоответствующей продукции.
Система имеет несколько типов рабочих мест — для каждого участника процесса аттестации. Данные отображаются на экране мобильного устройства и содержат сводку из нескольких систем, включая систему учета, MES, LIMS. Фактически АСАП дает целостную картину по каждому проверяемому заказу — какие характеристики требуются по плану и какие обеспечены по факту, можно это принять и пропустить или нельзя.
Пример экрана рабочих мест
Автоматизированный режим доставки данных на рабочие места пользователей позволяет:
-
исключить человеческий фактор при сборе и агрегации данных для аттестации;
-
сократить количество ошибок при приемке и распределении продукции по заказам (система оповещает о несоответствии продукции требованиям клиента);
-
обеспечить выпуск металла, полностью соответствующего заявленным требованиям десятков и сотен заказчиков;
-
значительно сократить временные затраты на обеспечение процесса аттестации продукции.
Если подытожить опыт, АСАП позволяет выполнять аттестацию быстрее, с меньшими затратами на сбор данных, сверку с параметрами качества и самоконтроль (до 20% рост эффективности), результаты аттестации на всем объеме выпускаемой продукции — более точные и достоверные. То есть операционная эффективность процесса аттестации стала выше, как и соответствие выпускаемой продукции требованиям многочисленных клиентов.
Готовая платформа VS кастомная разработка
Практика показывает, что на промышленных предприятиях среди разнообразных информационных платформ и решений новую систему класса АСАП быстрее и довольно часто финансово более выгодно создавать с нуля за счет заказной кастомной разработки. Понятно, что у каждой конкретной компании или группы есть собственный подход к приобретению новых решений. Важнейшую роль здесь играют такие факторы, как:
-
безопасность данных и надежность решения (в том числе информационная безопасность, проверка на уязвимости);
-
достаточность и гибкость функционала;
-
соответствие технологическим стандартам предприятия (в том чисиле стек разработки, среды виртуализации и масштабирования);
-
возможность тиражирования решения на смежные подразделения/активы;
-
сохранение экспертизы внутри предприятия для дальнейшей поддержки и развития решения собственными силами;
-
стоимость внедрения и владения.
В проектах по внедрению АСАП, как и во многих других, заказчик изначально может выбирать между вариантом «создать решение на базе готовой/внедренной вендорской платформы X» и вариантом «кастомная разработка». Кастом вполне может победить, если окажется выгоднее, например, по срокам и сопоставимым по стоимости внедрения и владения. При полном соответствии технологическому стеку заказчика. С другой стороны, вендорские решения часто ассоциируются с повышенной надежностью.
В целом довольно частая ситуация на рынке, когда скорость внедрения (и качество) имеет больший приоритет, чем бюджет. При этом часто на крупных предприятиях есть инхаус-команда разработки, которая в состоянии выполнить либо весь проект от и до, либо забрать на себя часть, скажем, аналитику и проектирование, а разработку отдать аккредитованному опытному подрядчику.
Проект по внедрению АСАП может включать несколько этапов:
-
Проектирование.
-
Поэтапная разработка, ПСИ.
-
Ввод в ОПЭ, сопровождение ОПЭ на первой площадке.
-
Тираж решения на следующие площадки.
В случае полностью кастомной разработки перед командой проекта ставятся следующие задачи: спроектировать и написать программное обеспечение с чистого листа, согласовать с владельцами смежных систем интеграционные потоки, обеспечить поэтапный ввод решения в эксплуатацию, практики devops, контроль бюджета, сроков и рисков проекта.
Перспективы
На наш взгляд, системы аттестации могут и должны быть внедрены не только в металлургии, но и в других отраслях, например в химической отрасли, машиностроении, где собирают детали, узлы или платформы целиком. Другими словами, системы аттестации требуются на любых типах производства. При этом от отрасли к отрасли принципы (сама суть аттестации) будут оставаться идентичными, а реализация проектов (протоколы испытаний, процедуры аттестации) может существенно отличаться в силу особенностей ИT-ландшафта предприятий, типа продукции, проблематики процессов, планов по цифровизации.
Аттестация продукции — класс решений, смежный с управлением производством, отношениями с потребителями и логистикой. Цифровая трансформация в целом неизбежно затронет и эту функцию. Рано или поздно в выигрышном положении окажутся те предприятия, которые в кризисный период повышали собственную эффективность и трансформировали бизнес-процессы исходя из запросов рынка и собственных амбиций.
Думаю, что в традиционных отраслях нас ждут еще более конкурентные рынки с новой конъюнктурой и динамикой, поэтому российским промышленным предприятиям сегодня важно сосредоточиться на инструментах, которые в дальнейшем обеспечат рыночные преимущества.
Опубликовано 01.08.2023
