Коротко

Новости

Подробно

Фото: Предоставлено "ТМК"

«Мы стремимся превратить металлургический завод в "умное" предприятие»

Опыт крупнейшей металлургической компании: как цифровизация производства дает результат в решении повседневных задач и определении перспектив развития

Первый заместитель генерального директора—главный инженер Трубной металлургической компании (ТМК) Вячеслав Попков рассказал о переходе к новой производственной культуре и цифровизации всех сфер бизнеса компании.


— Когда и для каких целей ТМК начала цифровую трансформацию бизнеса?

— ТМК начала внедрять IT-технологии на заре создания компании. Для нас было очевидно, что ИТ-технологии — это инструмент, способный трансформировать промышленность и вывести ее на новый уровень. Еще в 2003 году на Волжском трубном заводе была запущена автоматизированная система планирования ресурсов предприятия, или ERP-система. ERP-система позволила нам в первую очередь вести цифровой учет операций. Процессы включались в цифровой контур постепенно: сначала мы подключили модуль финансового контроля, бухгалтерских операций, затем сбыт, снабжение, управление экономикой и себестоимостью и, наконец, производство. В единой системе учитывались заказы, ресурсы, формировались задания на производство продукции, велась договорная работа и другие операции. Позже ERP-система была тиражирована на другие заводы Российского дивизиона и управляющую компанию. Затем к ERP-системе добавлялись новые модули: модуль для управления обслуживанием и ремонтом оборудования, модуль для управления проектами. Наконец, в 2012 году мы запустили первую CRM-систему для управления взаимоотношениями с клиентами. По некоторым технологиям мы были пионерами в отрасли. Так, в 2017 году ТМК первой в России запустила интернет-магазин по продаже трубной продукции — ТМК eTrade. Этот удобный сервис, который мы постоянно развиваем, позволил нам привлечь новых клиентов и повысил лояльность действующих партнеров.

На производстве мы внедряли другие технологии. В первую очередь речь идет об автоматизированных системах управления технологическим процессом (АСУТП.) Эти системы, как правило, устанавливаются одновременно с запуском нового оборудования. Благодаря АСУТП производственные агрегаты работают в автоматическом режиме, а управление осуществляется с диспетчерских пультов. На некоторых производственных участках мы запустили систему мониторинга и контроля работы оборудования Winnum. Это решение внедрялось точечно, чтобы собирать информацию о состоянии станков с ЧПУ. Все эти изменения преследовали несколько целей: быть более удобными для клиентов, экономить ресурсы предприятий и сотрудников, снизить влияние человеческого фактора и сделать наши бизнес-процессы более эффективными.

— То есть у вас уже оцифрованы основные процессы: отношения с клиентами, снабжение, учет, производство. Как вы оцениваете текущий уровень цифровой трансформации ТМК? По мнению экспертов, оценка актуального уровня цифровой трансформации производства — одна из самых сложных задач цифровизации.

— Едва ли стоит проводить оценку ради оценки. Наша цель — выстроить максимально эффективную систему управления компанией и производства, чтобы добиться поставленных перед компанией стратегических целей. Поэтому мы смотрим не на уровень цифровизации по пятибалльной или десятибалльной шкале, а изучаем ограничения, которые мешают нам этих целей достичь. С нынешней материальной базой, включая IT-инфраструктуру, ТМК стала первой в мире трубной компанией и сохранила этот статус. Но сейчас перед нами стоят новые задачи: нарастить долю высокотехнологичной продукции, выйти на новые рынки, удержать и укрепить наши позиции на фоне снижения спроса и повышения конкуренции. Для этого нам нужно предлагать эксклюзивные решения для наших партнеров и при этом по конкурентоспособной цене. Ключ к этому — обеспечить премиальное качество и минимизировать издержки. Мы понимаем, что достичь этого можно благодаря переходу на новый технологический уровень. Сегодня мы не можем получить все преимущества даже от тех технологий, которые внедрены на предприятиях. Во-первых, потому, что на уровне группы и заводов в разных подразделениях зачастую используются разные решения. Они не объединены в интегрированную систему, которая позволила бы нам выстроить цифровую цепочку оборудование—цех—завод—ТМК. Во-вторых, у нас нет интегрированной системы планирования, которая объединила бы производственную систему со стратегией. И, наконец, сегодня на рынке существуют новые, более совершенные и функциональные продукты, чем те, которые начали внедряться в ТМК 10–15 лет назад.

— На каких направлениях вы планируете развиваться?

— Мы сейчас находимся на пути создания интегрированной автоматизированной системы управления Группой ТМК. Мы хотим настроить эту систему так, чтобы весь алгоритм действий — от утверждения стратегической цели до поставки продукции клиенту — контролировался и управлялся на цифровом уровне. Базой для интеграции станут два ключевых проекта — Система интегрированного планирования и программа «Цифровое производство ТМК». Мы также будем модернизировать и унифицировать ERP-систему для автоматизации хозяйственной деятельности предприятий. Эти процессы мы планируем завершить к 2023 году, чтобы создать надежную основу для перехода к следующему этапу — системе «умного производства», когда цифровые технологии станут одним из основных драйверов развития компании.

IT-технологии внедряются и на других производственных направлениях, не включенных в общую программу. В частности, мы активно развиваем «цифровые двойники». Соответствующий центр компетенций работает на базе нашего Научно-технического центра в Сколково. Здесь создают математические модели прокатных станов, чтобы виртуально моделировать производственные процессы и направлять на заводы уже готовые к применению инструкции по оптимальной настройке оборудования. Созданы также «цифровые двойники» резьбовых соединений для проверки их устойчивости к нагрузкам в виртуальной среде.

Одновременно с этим мы модернизируем платформу взаимодействия с клиентами. Этот проект получил название «Цифровое сердце сбыта» и состоит из двух модулей: система по взаимодействию с клиентами и конфигуратор продуктового каталога для оптимизации формирования ценовых и коммерческих предложений. Внедрение современного автоматизированного решения откроет новые возможности во взаимодействии с потребителями, позволит оцифровать и структурировать процесс планирования и контроля продаж, сделав его функциональным и гибким инструментом. К середине 2021 года планируется ввести CRM-систему в промышленную эксплуатацию в полном объеме.

Существуют и другие проекты, нацеленные на повышение эффективности. Чтобы освободить сотрудников административных подразделений от решения рутинных задач, в ТМК внедряются программные роботы — Ар-Пи-Эй (RPA, Robotic Process Automation). Уже запущены робот-маркетолог, робот-рекрутер, идет работа над автоматизацией механических функций в финансовой сфере и бухгалтерии. Мы также запустили чат-бот для решения административных вопросов. Все это дает возможность нашим сотрудникам сосредоточиться на своем основном функционале — творческих задачах, что значительно повысит отдачу от их работы.

— К 2023 году вы фактически хотите перейти к новой производственной модели. Сроки достаточно амбициозные. Какие этапы вы уже успели пройти? Не повлияла ли пандемия на ваши планы?

— Вы правы, Система интегрированного планирования и программа «Цифровое производство ТМК» призваны изменить производственную культуру компании. И мы хорошо осознаем, что с пандемией потребность в этом только возросла. На фоне сужения рынка нам нужно быть более гибкими, расходовать ресурсы максимально эффективно и не допускать ошибок на производстве. Цифровая трансформация является одним из основных инструментов для достижения этих целей. Поэтому ТМК не только не сократила, но и, напротив, нарастила инвестиции в цифровизацию и твердо следует намеченному плану.

Мы уже приступили к опытно-промышленной эксплуатации одного из основных проектов в рамках перехода к цифровому управлению бизнес-процессами — Системы интегрированного планирования (СИП). Это большая программа, состоящая из нескольких этапов. Первый из них — планирование продаж и операций — призван автоматизировать планирование основных процессов производства и сбыта продукции на горизонте 18 месяцев. СИП — это мощный аналитический инструмент. К нему будут подключены подразделения, отвечающие за анализ рынка, продажи, снабжение, производство, логистику и другие процессы производственно-сбытовой цепочки. Каждое из них будет вносить и регулярно обновлять в базе результаты текущей деятельности, среднесрочные планы, запросы и аналитическую информацию по своим направлениям. Система будет анализировать эти данные и на основе специального алгоритма предлагать способы оптимизации планов, чтобы взаимодействие подразделений было наиболее эффективным. При этом алгоритм сможет подстраиваться под стратегические цели и тактические задачи, которые устанавливает руководство ТМК. Этот математический аппарат поможет лучше адаптироваться к ситуации на рынке, экономить ресурсы, снизить простой оборудования, повысить производительность и продажи приоритетных видов продукции. Мы планируем получить первые результаты к концу 2021 года.

На следующих этапах создания системы электронного планирования мы будем погружаться вглубь процессов. Сначала планируется создать общий для всей группы электронный портфель заказов. Эта система поможет собрать информацию обо всех заказах в одном месте, что позволит более оптимально распределять заявки клиентов между производственными площадками и определять сроки производства с точностью до недели. Затем наступает этап объемно-календарного планирования производства. Система поможет строить месячные графики производства с детализацией до суток. Мы ежедневно в режиме реального времени сможем осуществлять процесс перепланирования производства и стать более гибкими к постоянным изменениям.

Более детальное планирование будет происходить на следующем этапе с помощью графикователя. Этот программный продукт будет работать в связке с цифровой системой управления производством — MES — и позволит выдавать конкретное задание на каждый производственный агрегат, определяя последовательность производственной цепочки. Для себя мы поставили очень амбициозные сроки — закончить вышеуказанные проекты к концу 2022 года. Комплексное внедрение системы интегрированного планирования — это, по сути, переход к новой производственной культуре, когда циклы производства будут планировать не люди, а математический аппарат. Он будет автоматически рассчитывать, какие продукты и в каком количестве нужно произвести за конкретную смену на определенном комплексе оборудования. Решение будет группировать заказы так, чтобы использовать мощности максимально эффективно, исключить дополнительную перенастройку агрегатов и образование излишков продукции. По нашим оценкам, экономический эффект от внедрения этой системы превысит 1,3 млрд руб. в год.

— Насколько я понимаю, наиболее комплексной является программа «Цифровое производство ТМК». Как ТМК продвинулась на этом направлении?

— «Цифровое производство ТМК» — это сердце IT-трансформации нашей производственной системы. Мы уже увидели, как работает СИП: система агрегирует заказы и формирует производственную программу компании, затем распределяет заказы по заводам, цехам, а внутри цехов — по дням. На последнем уровне производственные задания попадают в MES-систему, которая является центральным звеном программы «Цифровое производство». MES отвечает за управление операциями основного производства, технический контроль и управление запасами. Система работает с планами и заданиями. Сначала идет формирование планов на уровне цехов, участков и смен, затем производственные задания доводятся до исполнителей. После этого система собирает информацию о выполнении задачи: какие материалы использованы, какая технология применена и т. д. На основе этих данных формируются отчетная документация, сертификаты качества.

Чтобы учет данных в MES происходил эффективно, мы внедряем две дополнительные системы: «Поток» и «Инфраструктура данных» (или PIMS). «Поток» отслеживает процесс производства стали и передает эту информацию в обобщенном виде в MES с использованием «Инфраструктуры данных». В свою очередь, «Инфраструктура данных» — это система сбора производственной и технологической информации. Мы вынесли этот функционал в отдельный проект, чтобы строить производственную аналитику высокого уровня, выявлять корреляции, зависимости. Например, мы сможем определить причину брака, связав ее с факторами производства или ремонтов. Если окончательную причину определить не удается, система в любом случае укажет специалистам направление поиска проблемы. На основании этих данных мы можем спрогнозировать причины отказа и за счет этого минимизировать наши затраты и получить осязаемый экономический эффект.

На некоторых предприятиях автоматизируются смежные вспомогательные процессы — проведение испытаний и лабораторные исследования — на базе решений проекта ЛИМС. Благодаря интеграции ЛИМС с MES и другими проектами в рамках «Цифрового производства» можно будет не только оперативно направлять тот или иной образец на испытания, но и контролировать процесс исследований. Параллельно идет внедрение проекта, который контролирует потребление энергоресурсов,— «Энергия». Еще один проект связан с техобслуживанием и ремонтом оборудования — ТОРО. Все проекты уже находятся в стадии реализации. К созданию MES мы приступили в декабре 2019 года. В 2020 году занимались проектированием типовой системы оперативного управления производством для всех предприятий, входящих в ТМК. Провели обследование заводов, проводим реинжиниринг процессов оперативного управления производством для их максимальной унификации. И готовимся к запуску пилотных проектов. Для пилотирования мы выбрали по два цеха на каждом заводе Российского дивизиона.

— Какие площадки участвуют в программе «Цифровое производство»?

— Сейчас в ней участвуют 7 предприятий: Волжский трубный завод (ВТЗ), Северский трубный завод (СТЗ), Синарский трубный завод, Таганрогский металлургический завод, ТМК-КПВ, ТМК-ИНОКС и в Управляющая компания ТМК. MES, «Поток» и PIMS внедряются синхронно на всех предприятиях. ТОРО и «Энергия» пилотируются на СТЗ. Пилотный проект ЛИМС будет реализован на ВТЗ. К 2022 году мы планируем завершить все пилотные проекты и приступить к тиражированию на все предприятия, участвующие в программе. Мы также готовим предложения по построению единой IT-архитектуры ТМК с учетом новых активов — Челябинского трубопрокатного и Первоуральского новотрубного заводов.

— Сегодня ценным активом стали большие данные. Каким образом ТМК планирует их использовать в цифровом производстве?

— Обработка больших данных будет одним из основных инструментов цифровизации производства. В рамках «Инфраструктуры данных» будет аккумулироваться огромный массив информации. В перспективе в этой системе на каждом заводе будет фиксироваться порядка 100 тыс. сигналов в секунду и храниться в течение 15 лет. Это фактически весь объем данных, которые поступают с производства: энергопотребление, потребление воды, пара, газа, вся информация о технологии, состояние экологии, людей, внешние температуры и т. д. Собираться будет информация обо всех факторах, которые так или иначе влияют на производственный процесс и качество продукции. Затем эти статистические данные будут преобразовываться в прогнозные модели, чтобы мы могли прогнозировать работу наших производственных мощностей, предупреждать возможные сбои и повышать стабильность процессов. Аналитика в ТМК будет трехуровневая. Первый уровень — это описательная аналитика, где данные аккумулируются и предоставляются заинтересованным лицам в удобном виде, например отчетов в Excel. На втором уровне мы будем делать прогнозы о работе производственной системы на основе накопленных данных. И, наконец, третий уровень — это «умное производство», к которому мы стремимся. Система сможет управлять заводом без участия человека, и по некоторым направлениям это достижимо на горизонте пяти лет.

«Умное производство» существенно повысит уровень производственной безопасности, а наши сотрудники смогут через обучение — на базе нашего корпоративного университета — перейти к выполнению новых функций, требующих более высокой квалификации и более высокооплачиваемых. С точки зрения производства это исключение ошибок, снижение издержек и более точное соответствие изготовленной продукции тому запросу, который поступил на завод. Сегодня полная автоматизация в некоторых сферах стала нормой, где-то она активно внедряется: самолет взлетает и заходит на посадку на автопилоте, автомобили собирают роботизированные конвейеры, в медицине роботам уже поручают сложные операции. Мы также, несмотря на традиционный консерватизм металлургической отрасли, стремимся превратить завод в «умное» предприятие, где люди уже не будут винтиками механизмов, а посвятят свои силы верхнеуровневому управлению процессами и стратегическому развитию.

— Как ТМК отбирает разработчиков программных продуктов для цифровизации производства?

— Мы выбираем лучшие продукты в своем классе. Так, для выбора решений для цифрового производства мы провели открытые конкурсы на электронной торговой площадке ТМК. Одной из особенностей было то, что мы не выбирали отдельно платформы и исполнителей. Мы назвали четыре основные платформы, на базе которых могли быть построены MES и другие системы, и предложили участникам конкурса выбрать, с использованием какой из них они готовы выполнить наше техническое задание. При выборе победителей мы учитывали совокупность факторов, в том числе стоимость, опыт работы с ТМК, наличие компетентных IT-специалистов, положение организации на рынке. Так, проект MES мы реализуем на базе продукта PSImetals немецкой компании PSI. ТОРО — на технологической платформе SAP PM (Plaint Maintenance), «Инфраструктуру данных» мы строим на платформе SIMATIC WinCC Open Architecture от компании Siemens.

Выбор цифровых решений для многих проектов происходит у нас на базе концепции развития цифровых технологий до 2025 года, которую ТМК утвердила в 2020 году. Эта концепция — своего рода «интеллектуальный каталог» современных решений, которые могут использоваться для цифровизации управления и производства ТМК. В ней прописаны принципы отбора технологий, которые могут использоваться для трансформации тех или иных бизнес-процессов компании. Для их выбора мы используем воронку отсева и превращения идей в проекты. Идеи поступают, как правило, от бизнес-подразделений. Затем инициативы проходят через этапы создания концепции, прототипирования и апробации. Когда идея уже готова к реализации, мы приступаем к реализации пилотного проекта и после обкатки — к тиражированию.

— Обратная сторона цифровизации — это риски, связанные с кибербезопасностью. Как ТМК их предупреждает?

— Конечно, по мере цифровизации возникают и новые угрозы, поскольку растет зависимость бизнес-процессов от IT-технологий, а также число мишеней для потенциальных атак. При этом мы уверены, что преимущества от цифровой трансформации существенно выше тех рисков, которые она с собой несет. Сегодня цифровые фабрики создаются по всему миру, и механизмы защиты от киберпреступников хорошо отлажены. Эта задача требует инвестиций. Мы отлично это осознаем и подходим к этому вопросу комплексно: постепенно наращиваем свои компетенции, интегрируем лучшие мировые практики и вкладываемся в соответствующую инфраструктуру.

Одним из приоритетов для нас было выбрать принцип создания центра противодействия киберугрозам. Существуют три основных вектора: полностью создавать и контролировать инфраструктуру информационной безопасности, создать в компании полноценное подразделение кибербезопасности для круглосуточного отслеживания инцидентов и самостоятельно реагировать на них. Второй вариант — вывести эти функции за периметр компании и полностью предоставить подрядчику. Мы выбрали третий вариант — своя инфраструктура и реагирование на инциденты силами наших специалистов, а круглосуточное отслеживание ситуации и консалтинг — на аутсорсинге.

В совместном Центре реагирования на киберугрозы (SOC) ТМК обеспечивает аппаратные мощности, организует сбор данных о состоянии офисной и производственной IT-инфраструктуры, определяет приоритеты для мониторинга и реагирует на инциденты. В свою очередь, сотрудники компании-партнера отслеживают события информационной безопасности, определяют их критичность, анализируют причины и возможные последствия, оповещают компанию об инцидентах и предлагают решения.

Благодаря такой гибридной модели мы сохраняем контроль за оборудованием и оставляем за собой право принятия решения, но при этом интегрируем профильный опыт партнера, который нарабатывает его на значительно большем количестве объектов как в России, так и за рубежом. К центру реагирования на киберугрозы уже подключены несколько производственных площадок компании, затем в контур ответственности SOC войдут все наши российские предприятия.

— Сколько приблизительно компания тратит ежегодно на цифровизацию производства и научно-техническую деятельность?

— Если мы говорим о программе «Цифровое производство», то здесь среднегодовые расходы составляют около 1 млрд руб. В целом инвестиции в научно-техническое развитие от года в год разные. Например, в 2019 году мы открыли передовой Научно-технический центр (НТЦ) ТМК и Группы «Синара» в Сколково, где, как я уже говорил, сформирован центр компетенций по «цифровым двойникам». В его создание ТМК инвестировала около 5 млрд руб. При этом в 2020 году инвестиции на окончание строительства и оснащение центра составили более 300 млн руб. Еще одно направление инвестиций — программы научно-технического сотрудничества с нашими ключевыми партнерами. Так, в рамках сотрудничества с ПАО «Газпром» ТМК за счет собственных средств освоила производство высокотехнологичных импортозамещающих продуктов, которые ранее импортировались из-за рубежа — это трубы из специальных сталей и сплавов, со специальными смазками. По итогам реализации долгосрочного договора с «Газпромом» в развитие производственных мощностей, в том числе уникальное испытательное оборудование, было инвестировано более 10,5 млрд руб.

— Какие направления цифровизации вы хотели бы освоить в долгосрочной перспективе?

— В производственном плане у нас намечены некоторые направления, по которым мы будем двигаться по мере реализации существующих проектов. Так, в программу «Цифровое производство» позже войдут внутризаводские транспортировки — это управление транспортными средствами и железнодорожными вагонами. На современных цифровых фабриках эти задачи начинают постепенно поручать беспилотным системам. Несомненно, мы также изучим эти возможности. В предварительной проработке находится проект автоматизированной системы управления экологией. Другие направления — промышленная безопасность и охрана труда, автоматизированная система управления конструкторской и технологической подготовкой производства. В контур цифровизации войдет и ряд вспомогательных систем. Например, управление складами, внедрение различных мобильных решений для проведения обходов, контролеров на производстве, экологов.

Что касается конкретных технологий, то ТМК уже сегодня создает задел для внедрения решений, которые мы планируем использовать в будущем. В первую очередь это такие взаимосвязанные технологии, как большие данные и искусственный интеллект, которые помогут решать точечные производственные задачи. Например, контролировать процесс выплавки стали через оптимизацию работы электросталеплавильных печей, подбирать материалы для легирования стали, моделировать разливку металла при изготовлении заготовки для производства труб, выбирать состав металла для труб с заданными характеристиками.

Внедрение всего комплекса технологий преследует еще одну, более глобальную цель. Мы не только делаем наше производство более современным, эффективным, качественным и конкурентоспособным. Многие решения могут использоваться и за пределами компании. Например, клиенты ТМК, контролируя выполнение нашими предприятиями своих заказов с точностью до конкретных операций, смогут более точно планировать этапы своих производственных цепочек. А контролирующие органы смогут автоматически получать все необходимые им данные, собираемые автоматизированной системой замеров выбросов. Так мы будем улучшать технологические и бизнес-процессы вне периметра ТМК и, таким образом, способствовать созданию особой экосистемы. Более технологичной, совершенной, удобной и эффективной.

Записал Сергей Артемов


Комментарии

обсуждение

наглядно

Профиль пользователя