Процесс трансформации заводов в области металлургии: значение нововведений и перехода в цифровую среду

Металлургия является одной из важнейших отраслей в промышленной области, занимающей значимую позицию в экономике государства. С помощью заводов удовлетворяются не только внутренние потребности, но и составляется весомая часть экспорта. Каждый год происходит рост спроса на металлопродукцию, что требует внедрения и разработки новых производственных технологий.

Нынешние тренды в области металлургии включают обновление оборудования, применение передовых технологий, сокращение вредных выбросов и улучшение экологической ситуации в регионах с развитой промышленностью, переработку отходов и использование вторичных материалов, а также интенсификацию, автоматизацию и цифровизацию процессов производства. Подобные меры способствуют повышению качества товаров, увеличению производительности, сокращению издержек на энергоресурсы и выходу на новые рынки.

На многих заводах, в частности в больших комплексах металлургии, активно внедряется цифровизация — автоматизированное управление производственными процессами в режиме реального времени путём использования интеллектуальных систем без человеческого вмешательства. Это позволяет автоматически собирать, сортировать и анализировать данные по каждой проведённой операции, что помогает принимать оптимальные решения.

Процессы, подвергшиеся роботизации, уменьшают потери времени работы и времени выполнения технологических операций, способствуя скорой адаптации производств к переменам внешней среды и созданию конкурентных сильных сторон. Производственный процесс становится более гибким и адаптируется к нынешним требованиям, определяя наиболее популярные товары на рынке в конкретный момент времени и подстраиваясь под выпуск особенно актуальной продукции металлургии.

Цифровизация охватывает определённые направления

• Искусственный интеллект (ИИ) – это система, способная анализировать данные, прогнозировать и делать выборы самостоятельно. Благодаря ИИ мы можем выявлять возможные проблемы в производственном процессе, предотвращая аварии и оптимизируя настройки.

• Интернет вещей – это сеть устройств и оборудования, оснащённых датчиками и контроллерами, чтобы собирать и обмениваться информацией. С помощью данной технологии можно автоматически отслеживать параметры изделий из металла.

• Виртуальное моделирование – создание цифровых аналогов, которые воспроизводят реальные изделия. Это даёт возможность доработки и улучшения внешнего вида товаров на ПК, не затрачивая ресурсы предприятия.

• Аддитивные технологии – 3D-печать, позволяющая создавать визуальные модели и индивидуальные изделия самых разных форм.

• Технология блокчейн – обеспечивает отслеживание текущей ситуации и качества продукции, автоматическую обработку заявок, управление заказами и платежами, что способствует сокращению сроков поставок.

• Большие данные – эта технология позволяет обрабатывать большие объёмы неструктурированных данных, интерпретировать и визуализировать их.

Цифровая трансформация нацелена на увеличение производительности, грамотное применение сырья и соответствие международным трендам. Внедрение цифровых технологий снижает уровень влияния человеческого фактора и увеличивает скорость выпуска товаров как на внутренний, так и на внешний рынок.

Нововведение в области металлургии: испытания и новые возможности

Область металлургии особенно чувствительна к кризисам, которые в последние время стали более частыми. Пандемия, жёсткие санкции, нарушившие цепочки логистики, и общее уменьшение экспорта пагубно сказались на отрасли и экономике. Возникли сложности, связанные с переменой структуры и географии сбыта, поставками, покупателями, а также с импортом оборудования и деталей.

Тем не менее, невзирая на все сложности, инвестиции в область продолжаются, а уровень спроса на продукцию из металла увеличивается.

В 2022 году Россией было экспортировано чёрного металла на 26 миллионов долларов, что составило практически 4 миллиона тонн готовой продукции, включая плоский прокат. Также наблюдается рост экспорта редкоземельных металлов, необходимых для микроэлектроники, автомобилестроения, авиации, а также для создания солнечных батарей и ветровых турбин.

Задачи с наибольшим приоритетом в отрасли – всё ещё достижение технологической независимости, увеличение объёмов производства и привыкание к новым условиям. Металлургия в России продолжает быть важной частью международного рынка, и её стратегическая цель — сохранение конкурентоспособности на долгосрочной основе. Поэтому среди предприятий принято внедрять новаторские технологии, способствующие развитию отрасли и её будущим перспективам.

Виды нововведений и их значение для развития металлургической отрасли

В последние годы в металлургической промышленности произошли следующие нововведения:

• Печи с высокой эффективностью переработки шлаков и отходов цветных металлов, включая карусельные модели, которые уменьшают напряжение в подовой части;

• Индукционные плавильные установки для производства новых сталей высокой прочности с различными модификациями химического типа;

• Системы, подвергшиеся роботизации, и автоматизированные производственные линии;

• Новейшие техники обработки металлов, такие как флотационная технология извлечения серебра из кеков производства цинка;

• Экологическая модернизация печей с установкой фильтров для очистки выхлопных газов;

• Производство премиальных обсадных и компрессорных труб, способных работать в условиях экстремальных температур и давления;

• Мембранные технологии, нужные чтобы очищать сложные растворы с металлами от сульфатов;

• Применение энергетических источников, которые возобновляемы, во время производства;

• Использование флюсов лёгкой плавки из синтетики при плавке для очистки от ненужных примесей;

• Поперечная клиновая металлическая прокатка для создания комплектующих оборудования высокой точности.

Новаторские технологии помогают созданию новых марок металлов с улучшенными характеристиками, производству современных изделий и помогают организациям в адаптации к мировым трендам, корректируя ранее установленные стратегии.

Главные трудности во время проведения нововведений

Отраслевой спад экономики был вызван резкими событиями в экономической и политической сферах 2022 года, что заставило перераспределить промышленность на свой рынок и изменить поставки с Запада на Восток. Это привело к потерям и необходимости поиска новых путей для восстановления и развития.

Металлургия отличается своей капиталоёмкостью, что делает проведение нововведений зависимым от значительных инвестиций и государственной поддержки. Вторая трудность - сложность новейших технологий, требующих специалистов с высокой квалификацией и значительного времени для их освоения. Третьим фактором является необходимость внедрения технологий, не загрязняющих окружающую среду, в отрасли, которая пока не отличается экологической чистотой, что требует крупного вложения денег.

Тенденции в мире технологий в области металлургии

Ключевыми направлениями в металлургической отрасли являются обновление и улучшение процессов и использование цифровых технологий. Важными аспектами являются выплавка легированных сталей различного состава с использованием электродуговых печей или конверторного метода, при котором кислородом продувается жидкий сплав. Основное внимание уделяется автоматизации управления работой печей, а также применению новых методов обработки металла, таких как электрохимические и магнитные импульсные технологии, гидроабразивная и лазерная резка. Кроме того, вторичная переработка сырья становится все более актуальной из-за неуклонного истощения запасов руды.

Процесс цифровизации в металлургии помогает производствам в адаптации к мировым тенденциям, обеспечивая гибкость и способность реагировать на изменения рыночной среды. Это способствует повышению эффективности, мощности и производительности, улучшению качества продукции, расширению ассортимента, снижению рисков сбоев и аварий, уменьшению производственных затрат и учёту экологических факторов в развитии отрасли.