شرکت فولاد مبارکه طرح تحول دیجیتال و هوشمندسازی را از مرداد ماه ۱۳۹۹ به منظور خلق ارزشهای جدید و تنوع در محصولات، کاهش هزینههای عملیات، ارائه نوآورانه این محصولات در کشور و در عرصه جهانی آغازکرد. برای پیادهسازی و اجرا کردن این طرح، سبد پروژههای تحول دیجیتال فولاد مبارکه با عناوینی مثل «لجستیک هوشمند»، «اسکادای محیط زیست»، «اسکادای موتورخانههای حرارت مرکزی»، «اسکادای سیالات»، «اسکادای برق»، «توسعه مدل هوشمند کنترل عملیات احیاء سبا» و … بر اساس چالشهای موجود و الزامات کارخانه هوشمند تشکیل شد. در سال ۱۴۰۲ بخشی از طرح کلان لجستیک هوشمند و همچنین توسعه سامانههای اسکادا به بهرهبرداری رسیدهاند که در ادامه توضیح مختصری از آنها آمده است:
لجستیک هوشمند
زنجيره تأمین یکی از پیچیدهترین و تأثیرگذارترین صنایع هر کشور از نظر فراهم کردن تسهیلات و امکانات مرتبط با تولید، انبارداری، عرضه و توزیع کالا و خدمات محسوب میشود. صاحبان صنعت و مدیران زنجیرههای تأمین، تلاش گستردهای برای كاهش هزینه فرايندهای زنجيره تأمین دارند. از محورهای فعالیت در این حوزه میتوان به تلاشها برای هوشمندسازی لجستیك و حملونقل اشاره داشت. «لجستیک دیجیتال» به اتوماسیون و دیجیتالی کردن فرآیندهای مرتبط با جابجایی کالا اشاره دارد، در این مسیر از فناوریهای مبتنی بر اینترنت اشیا وهوش مصنوعی با خودروهای بدون سرنشین، پهپادها و رباتیک، یا یادگیری ماشینی و حتی فناوری بلاکچین استفاده میشود.
پلتفرم لجستیک هوشمند در شرکت فولاد مبارکه در شش بخش فعال است که هرکدام به عنوان پروژههای مجزا تعریف شده است:
۱٫ پایش وضعیت ترابری سنگین
۲٫ پایش وضعیت حملونقل داخل فنس
۳٫ مدیریت هوشمند ترابری سبک
۴٫ پایش وضعیت حمل سرباره فولادسازی
۵٫ حملونقل هوشمند مواد و محصولات به صورت ریلی،
۶٫ حملونقل هوشمند مواد و محصولات بهصورت جادهای
۱٫ پایش وضعیت حملونقل داخلی
سامانه پایش وضعیت حملونقل داخلی به منظور ایجاد یکپارچگی درکنترل حملونقل داخل فنس، بالا بردن توان مدیریت و هدایت درخواستهای حملونقل و همچنین تصمیمگیری مناسب جهت تخصیص بهینه مکانیزمها به درخواستها جهت ارتقاء بهرهوری آنهاست.
از ویژگیهای این سامانه میتوان به مدیریت وضعیت لحظهای مکانیزم با پایش موقعیت، وضعیت موتور، مسیر تردد، مسافت و سرعت در لحظه، نمایش اطلاعات راننده، خودرو و پیمانکار مربوطه، مدیریت انواع مسیر و جزئیات آن برای تمامی اعزامهای سرویسی و تناژی، یکپارچگی با سیستمهای اطلاعاتی جامع فولاد مبارکه (EIS)، محاسبه دقیق هزینه کارکرد به منظور شفافسازی و کاهش شکایت پیمانکاران و نظارت جامع و دقیق بر عملکرد رانندگان اشاره کرد.
۲٫ مدیریت هوشمند حمل سرباره
در قالب این پروژه ۱۴ مکانیزم پاتیلبر موجود در فولاد مبارکه به تجهیزات ردیاب و دوربین مجهز شده و این قابلیت را برای راهبران بخش حمل سرباره ایجاد میکند که در یک شمای کلی از وضعیت لحظهای پاتیلبرها و موقعیت آنها آگاه شده و با کنترل بهتر، برنامهریزی بهینهای مطابق توصیههای سیستم جهت تخصیص پاتیلبرها به کورههای قوس و انجام عملیات حمل سرباره ارائه کند. این سیستم با استفاده از اجزای خود اطلاعات دقیق از وضعیت سلامت مکانیزم و همچنین کارکرد آن ارائه میدهد که میتواند در نگهداری و تعمیرات پیشگویانه مکانیزمها استفاده شود. همچنین وضعیتهای مختلف پاتیلبر در جریان کار در فولاد مبارکه بهصورت خودکار توسط سیستم شناسایی شده و در EIS ثبت میشود. این سیستم تأثیر بسزایی در بهرهوری کار پاتیلبرها، نظمدهی و سرعت بخشیدن به عملیات حمل سرباره، کاهش توقفات کورههای قوس در اثر ناهماهنگی و تأخیر در ورود پاتیلبر و بهینهسازی کارکرد آنها دارد.
۳٫ پایش وضعیت حمل ریلی
این پروژه امکان رصد و رهگیری واگنهای حمل بار که به مقصد فولاد مبارکه در حرکت هستند یا در سایت فولاد مبارکه وجود دارند را فراهم میآورد. با استفاده از این مکانیزم، کاربران بخش حمل ریلی قادر خواهند بود با در دسترس داشتن اطلاعات سیر و حرکت واگن کنترل دقیقی بر موجودی واگنها و واگنهای در راه داشته و برنامهریزی بهتری برای اجرای عملیات حمل ریلی در فولاد مبارکه داشته باشند. تکنولوژی مورد استفاده در این سیستم، پردازش تصویر و یادگیری ماشین است که بهوسیله آن تک تک واگنها شناسایی شده و در تمامی نقاط بارگیری و تخلیه مورد رهگیری قرار میگیرند. استفاده از این سامانه باعث تخصیص بهینه و سریعتر واگنها به نقاط بارگیری و توزین و تخلیه، سرعت بخشیدن به عملیات حمل ریلی و در نهایت کاهش هزینههای این عملیات خواهد بود.
پروژههای اسکادا
سامانه کنترل نظارتی و جمع آوری داده که به اختصار اسکادا نامیده میشود، مجموعهای از سیستمهای سختافزاری و نرمافزاری است که امکان نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی را فراهم میسازد. باتوجه به مسائل تحریم، سیستمهای اسکادا در قلب فناوری عملیاتی (OT) قرار دارند، جایی که بیشتر دادههای مورد نیاز برای تحلیل و بهینهسازی فرآیند در حوزه تحول دیجیتال یافت میشود. اسکادا شکاف بین OT و IT را پر میکند و جریان یکپارچه دادههای ضروری برای نظارت، کنترل، تصمیمگیری و موارد دیگر را تسهیل میکند.
با حمایت مدیریت ارشد شرکت سه پروژه: ۱- اسکادای موتورخانه، ۲- اسکادای برق و ۳- اسکادای سیالات در حوزه تحول دیجیتال در معاونت بهره برداری تعریف و اجرا شد.
۱٫ اسکادای موتورخانه
با توجه فعالیت حدود ۴۰۰ واحد هواساز و ۸۰ موتورخانه در شرکت که هر روزه میزان قابل توجهی از انرژی گاز و برق و سیالات را جهت سرویسدهی به پرسنل مصرف میکنند، نیاز واحد تعمیرات مرکزی به سیستمی جامع جهت کنترل و مانیتورینگ کلیه پمپخانهها و موتورخانهها مطرح شد. بهاین ترتیب پروژهای با هدف کنترل و مانیتورینگ با قابلیت راهبری از طریق یک اتاق کنترل مرکزی، در قالب پروژههای تحول دیجیتال تعریف شد. این سامانه که بهصورت پایلوت در یکی از موتورخانهها به اجرا درآمده است دادههای مربوط به مصرف انرژی و بهطور مشخص گاز و آب را در تأسیسات موتورخانه حرارت مرکزی رصد میکند. با توجه به آنالیز مصرف آب در بازههای زمانی مختلف، این سامانه میتواند فرامینی را جهت کاهش یا افزایش دمای موتورخانه ارسال و کارکرد تأسیسات را کنترل کند. با استفاده از آن میتوان کارکرد تأسیسات را در طول زمان کاهش داده و این امر در کاهش مصرف گاز موتورخانهها و به تبع آن کاهش هزینههای نهادههای انرژی تأثیرگذار است.
از مزایای این طرح میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
• کنترل هوشمند موتورخانهها، هواسازها
رفع نیاز به کنترلهای حضوری و فیزیکی اپراتورها
• کاهش ۲۰ درصدی در مصرف گاز موتورخانهها
•بهروزرسانی تجهیزات سختافزاری موتورخانهها و هوشمندسازی آنها
۲٫ اسکادای برق
این پروژه بهمنظور طراحی و استقرار سامانهای بهمنظور گردآوری و تجمیع و تحلیل دادهها و کنترل میزان مصرف توسط واحد توزیع برق طراحی شده و اجرا میشود. نتیجه اجرای این پروژه، بهینهسازی مصرف برق در سطح شرکت و به تبع آن کاهش چشمگیر هزینههای مصرف برق خواهد بود. اسکادای برق مشتمل بر سیستمهای اتوماسیونی است که مقادیر اندازهگیری شده انرژی الکتریکی مصرفی را از سایت جمعآوری کرده و از طریق ابزارهای گرافیکی، مانیتورینگ آنلاین، آنالیز انرژی را در اختیار کاربران قرار میدهند، بنابراین امکان مدیریت منابع انرژی و امکان کاهش هزینههای انرژی را فراهم میکنند. لذا در سال ۱۴۰۱ لزوم اجرای این پروژه در فولاد مبارکه مطرح شد و تاکنون فاز اول آن تکمیل شده و به بهرهبرداری رسیده است. از مزایای این طرح میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
• ایجاد پایداری بیشتر تولید و توزیع برق
• ایجاد قابلیت عیبیابی و ریشهیابی اتفاقات و حوادث در شبکه
• ایجاد امکانات مهندسی تحلیلی شبکه برق
• افزایش قدرت نظارت در شبکه برق و کاهش حوادث و خرابیها
• کاهش هزینههای انرژی
۳٫ اسکادای سیالات
طرحهای توسعه مختلف در سطح فولاد مبارکه طی سالیان اخیر منجر به تغییرات گسترده درشبکه سیالات شد که این تغییرات و همچنین نیاز سایت سیالات به تجهیزات اندازه گیری مدرن، زمینهساز تعریف پروژه فاز اول هوشمندسازی واحد سیالات در سال ۱۴۰۱ شد. در این پروژه دادههای مربوط به مصرف سیالات در فولاد مبارکه تجمیع و در اختیار کاربران واحد توزیع سیالات قرار خواهد گرفت. بر اساس داشبوردهای کنترلی ایجاد شده در این سیستم، روند مصرف سیالات در نقاط مختلف شرکت پایششده و کنترلهای لازم در خصوص بهینهسازی مصرف بر اساس رفتار مصرفکننده اعمال و توزیع بهینه سیالات در سطح شرکت توسط کاربران صورت خواهد گرفت. مدیریت بهینه مصرف سیالات و کاهش مصرف آنها از نتایج مورد انتظار این پروژه است.
از مزایای این طرح میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
• مانیتورینگ و کنترل خطوط انتقال سیالات اعم از ولوها، مسیرهای انتقال و اندازه گیری میزان مصرف سیالات به تفکیک واحدها
• مدیریت مصرف انرژی در سطح کلان شرکت فولاد مبارکه
• تحلیل دادههایی که از میزان مصرف انرژی و سیالات به تفکیک واحدها استخراج شده و در نهایت به عنوان مدلهای مصرف انرژی میتوان به منظور صرفهجویی و افزایش بهرهوری مورد استفاده قرار داد.
فرایند و شیوه عمل برجهای خنک کننده هیبرید واحد احیامستقیم
سایر پروژههای انجام شده در حوزه معاونت بهرهبرداری
علاوه بر پروژههای لجستیک هوشمند و اسکادا دو پروژه دیگر نیز در حوزه معاونت بهرهبرداری در حال اجرا هستند:
۱– طراحی و استقرار سامانه تجمیع دادههای عملکرد احیامستقیم فولاد سبا:
در این پروژه که پس از اجرای موفقیتآمیز فاز پایلوت تعریف شده و در حال اجراست، اطلاعات آنلاین مربوط به ۲۰۰۰ تگ و نشانگر عملکرد کوره احیامستقیم، تجمیع شده و برای استفاده در سامانههای بعد در اختیار کاربر قرار میدهد. اجرای این پروژه زیرساخت لازم جهت اجرای پروژههای تحلیل داده و شبیهسازی فرآیند را فراهم میآورد.
۲- طراحی و استقرار سامانه شبیهسازی و هوشمندسازی فرآیند احیاء در مجتمع فولاد سبا
این پروژه در نوع خود پروژهای نوآورانه است که برای نخستین بار در ایران توسط شرکت سامان انرژی با مشارکت ایریسا اجرا میشود. با استفاده از این سامانه فرآیند احیاء، شبیهسازی شده و کاربر میتواند تغییراتی که در فرآیند لازم میداند را قبل از اعمال بر روی این سامانه تست کرده و نتیجه را مورد ارزیابی قرار دهد. دادههای مربوط به این پروژه از نتایج حاصل از پروژه قبلی تأمین میشود. این پروژه در افزایش کمیت و کیفیت محصول خروجی فرآیند احیاء، کاهش مصرف انرژی، بهرهوری بالاتر تجهیزات و افزایش طول عمر آنها تأثیر گذار است. همچنین اجرای آن در محدوده واحد احیاء ناحیه سبا دنبال میشود اما در صورت موفقیت قابلیت توسعه به کلیه مدولهای احیامستقیم چه در داخل گروه فولاد مبارکه و چه خارج از آن را دارد.
