Неделя с ТМК. Выпуск №27 (225)
0:00
/
Искусственный интеллект (ИИ), цифровые двойники, автономные и роботизированные системы постепенно и бесповоротно меняют промышленность. Как будет выглядеть металлургический завод через четверть века, какие технологии станут привычными, а какую роль сохранит человек? Свои прогнозы дали топ-менеджеры ТМК и отраслевой эксперт-аналитик.
Лето 2050 года. Смена на металлургическом предприятии начинается задолго до прихода людей на рабочие места. Пока операторы направляются к своим постам, искусственный интеллект анализирует стоимость электроэнергии, объем поступившего металлолома, оценивает портфель заказов и проверяет состояние оборудования.
Цифровые двойники производственных агрегатов просчитали десятки сценариев работы и выбрали оптимальный. Роботизированная техника доставляет сырье в цеха, а интеллектуальные системы заранее предупреждают о возможных отклонениях технологического процесса.
Сегодня такой сценарий кажется футуристичным, однако большинство технологий, из которых складывается эта картина, уже существуют. Через 25 лет они могут стать неотъемлемой частью металлургического производства.
По мнению заместителя генерального директора ТМК по информационным технологиям Дмитрия Якоба, завод будущего превратится в единую цифровую экосистему.
«Если пофантазировать, то металлургический завод 2050 года я вижу как настоящую киберфизическую систему, в которой полноценно интегрированы как физические объекты и процессы, так и цифровые технологии и алгоритмы», — считает наш собеседник.
По его прогнозам, через 25 лет каждый производственный агрегат, складская площадка и даже отдельная единица продукции будут иметь собственный цифровой профиль, чтобы непрерывно передавать данные в режиме онлайн. Производство будет работать только на основе цифровых двойников. А любое изменение в физическом мире будет немедленно отражаться в цифровом. Цифровая модель будет прогнозировать последствия всех решений до их реализации.
Основой модели станут промышленные сети нового поколения, промышленный интернет вещей, компьютерное зрение, автономный транспорт и роботизированные комплексы. А к середине века, по оценкам Якоба, к ним могут добавиться и квантовые вычисления, которые позволят моделировать новые материалы и решать сложнейшие инженерные задачи на принципиально иной скорости.
При этом суть самой металлургии, скорее всего, не изменится. Директор по эффективности сталеплавильного производства ТМК Антон Лоскутов прогнозирует, что ключевые этапы выплавки стали останутся прежними: «Уверен, что основной процесс останется без изменений, подача шихты в печь, выплавка полупродукта, доводка металла по химическому составу на агрегате ковш-печь (АКП) и разливка на машине, а вот уровень понимания процессов будет совсем другим».
Уже сегодня на заводах ТМК цифровой помощник помогает сотрудникам при приемке сырья, а также в выборе оптимального состава шихты и режима плавки. В будущем математические алгоритмы смогут сопровождать весь цикл. Цифровые системы будут не только анализировать качество поступающей шихты, автоматически рассчитывать наиболее эффективный состав сырья и контролировать температуру выпуска стали, но и помогать в доводке химического состава и прогнозировать технологические риски непосредственно во время разливки металла.
Эволюцию цифровых технологий отмечает и директор по научной работе ТМК Игорь Пышминцев.
«Что такое цифровой двойник? Это высокоуровневая модель агрегата, технологического процесса или устройства, которая способна обучаться и уточняться во время работы. Раньше такие двойники жили у нас в голове и были у каждого свои, потом они приняли вид закономерностей и формул, которые мы прописывали в таблицах. А сейчас это развитый мощный инструмент, который дает существенный эффект на производстве, приближая нас к этому заводу будущего», — говорит Пышминцев.
Сегодня искусственный интеллект часто воспринимается как технология, которая неизбежно заменит человека. Однако наши собеседники сходятся в другом сценарии: ИИ прежде всего будет инструментом, способным взять на себя анализ данных и рутинные операции.
По словам Дмитрия Якоба, здесь возможности цифровых технологий станут наиболее востребованы: «Искусственный интеллект будет великолепно справляться с анализом огромных массивов данных. Он сможет прогнозировать состояние оборудования, выбирать оптимальные режимы работы агрегатов, управлять логистикой, энергопотреблением и даже формировать производственные планы с учетом рыночной ситуации».
В научной сфере ИИ уже выступает незаменимым помощником исследователей. Сегодня технологии помогают ученым быстрее ориентироваться. Игорь Пышминцев отмечает, что действия, на которые раньше люди затрачивали огромное количество времени, сейчас делаются буквально на раз-два. По его словам, ИИ способен значительно ускорить разработку новых материалов и даже участвовать в решении фундаментальных исследовательских задач.
Одновременно цифровизация позволит значительно повысить эффективность самого производства. Антон Лоскутов ожидает, что главным результатом этого процесса будет более эффективное использование ресурсов.
«Однозначно, процессы станут более точными в первую очередь в расходах ресурсов при производстве стали на всех этапах сталеплавильного передела. Это приведет к другому уровню влияния на качество, производительность и себестоимость», — говорит главный сталеплавильщик ТМК.
Несмотря на стремительное развитие ИИ и роботизации, полностью автономное производство пока остается скорее красивой концепцией, чем реалистичным сценарием. Эксперты сходятся во мнении: технологии радикально изменят содержание труда, но не отменят необходимость человека.
По словам Дмитрия Якоба, представление о заводе будущего как о полностью автоматизированном предприятии не соответствует пути, по которому развивается промышленность.
«Я не верю в сценарий, где завод будущего — это полностью безлюдное предприятие. Считаю, что произойдет даже обратное: роль человека станет более значимой, хотя и существенно изменится. В этом смысле я технооптимист», — говорит топ-менеджер.
В результате масштабного внедрения ИИ на производстве специалисты будут меньше заниматься управлением механизмами и гораздо больше — развитием технологий, анализом сложных производственных сценариев и поиском новых конкурентных преимуществ.
Похожего взгляда придерживается и заместитель генерального директора ТМК по управлению персоналом Елена Позолотина. С ее точки зрения главной задачей технологичного развития заводов станет вывод человека из наиболее опасных производственных зон, однако полностью отказаться от участия людей металлургия, скорее всего, не сможет: «Мне как HR-специалисту хотелось бы увидеть завод, где у человека не будет необходимости находиться на рабочих местах с высокой вредностью и высоким фактором опасного производства. И, конечно, хотелось бы увидеть на этих местах нулевой травматизм».
При этом, по ее словам, даже к 2050 году основные технологические профессии сохранятся.
«Люди продолжат выполнять основные технологические функции на производстве. Во всяком случае мне так видится к 2050 году, не думаю, что к этому времени мы полностью перестроим наши заводы так, чтобы сделать производство безлюдным», — говорит Елена Позолотина.
Директор по научной работе ТМК Игорь Пышминцев не сомневается, что ключевая роль на производстве останется за человеком и в 2050 году: «Можно представить, что ИИ будет помогать специалистам в управлении производственными комплексами. Но совершенно очевидно, что человечеству придет конец, если эти процессы смогут обойтись без человека».
Даже опыт наиболее автоматизированных предприятий мира подтверждает этот вывод. Как отмечает руководитель дирекции инвестиционной и отраслевой аналитики Альфа-Банка Борис Красноженов, китайские «темные фабрики», где присутствие людей сведено к минимуму, не способны полностью отказаться от инженеров.
«Распространенное мнение о полностью «безлюдных» заводах несколько преувеличено. Даже самые современные предприятия требуют присутствия инженеров для обслуживания оборудования, ремонта и контроля технологических процессов», — говорит Красноженов.
Наиболее заметные изменения произойдут там, где производство связано с тяжелым физическим трудом или повышенной опасностью.
По словам Бориса Красноженова, уже сегодня китайские металлургические предприятия активно используют роботов для удаления шлака, инспекции печей, обслуживания футеровки и транспортировки ковшей с жидким металлом. Следующие десятилетия только ускорят эту тенденцию. Особое значение приобретет роботизация переработки металлолома.
«Цифровая идентификация на базе ИИ сразу оценивает тип металла, степень загрязнения, наличие цветных металлов, примерную стоимость партии. Далее в процесс включается роботизированная сортировка металлолома с дальнейшим измельчением и загрузкой в электродуговую печь», — рассказывает эксперт.
При этом роботы будут составлять часть единой интеллектуальной производственной системы. Елена Позолотина убеждена, что искусственный интеллект способен значительно повысить эффективность ремонтных служб.
«На основании коллективной аналитики и накопленных данных точно появятся новые алгоритмы ремонтов. Они будут более эффективными, менее энергозатратными и менее ресурсоемкими. Совсем скоро вполне возможны сценарии, когда ИИ будет давать ремонтным службам на производстве необходимые подсказки», — прогнозирует Позолотина.
Уже в обозримом будущем рабочие будут использовать умные очки и каски, а взаимодействие с цифровыми помощниками станет привычной частью производственной среды.
Если оборудование эволюционирует постепенно, то требования к людям меняются гораздо быстрее. Главной компетенцией сотрудников будущего станет способность работать на стыке инженерии, цифровых технологий и анализа данных.
Особенно нужными в 2050 году Дмитрий Якоб видит металлургов с междисциплинарными знаниями: «Наиболее востребованными станут специалисты, способные одновременно понимать физико-химические модели производства, экономику предприятия и возможности цифровых технологий».
При этом массовое использование ИИ неизбежно потребует новых знаний практически от всех сотрудников.
«Обязательно должны добавиться цифровые знания и навыки в части ИИ, которых, на мой взгляд, сейчас в массовой металлургии не хватает», — считает Елена Позолотина.
А вот базовые качества инженера останутся неизменными независимо от уровня технологий.
«Любопытство, рвение, желание и общий уровень образования объединяют специалистов будущего. Чтобы быть конкурентными на рынке труда. С этой точки зрения человечество не поменяется», — полагает Игорь Пышминцев.
К середине XXI века успех металлургических компаний будет определяться не только объемами производства. К ключевым факторам конкурентоспособности завода будущего Борис Красноженов причислил роботизацию, внедрение искусственного интеллекта, минимальный углеродный след и способность создавать новые материалы с высокой добавленной стоимостью.
Дмитрий Якоб прогнозирует смену самой бизнес-модели металлургических компаний: «Рискну предположить, что к 2050 году металлургические компании будут продавать не только основную продукцию, но и наборы данных и различные цифровые решения, экспертизу. Возможно, в коммерческом смысле это станет даже более важной частью бизнеса, чем само производство».
Металлургический завод 2050 года, вероятно, не будет похож на фантастический комплекс строений из футуристического фильма. На его территории по-прежнему будут работать прокатные станы, сталеплавильные агрегаты и производственные линии. Но практически каждый процесс окажется связан с цифровыми моделями, искусственным интеллектом и роботизированными системами.
При этом все эксперты, отвечая на вопросы о будущем, пришли к одной общей мысли. Технологии будут брать на себя все больше вычислений, анализа и рутинных операций, однако ответственность, инженерное мышление и способность создавать новое останутся за человеком.
Возможно, это станет главным отличием металлургии будущего. Через четверть века конкурентное преимущество предприятия будут определять люди, которые объединят инженерные знания, научный подход и возможности цифровых технологий в единую систему развития. Именно такой симбиоз человека и технологий способен стать основой новой промышленной эпохи.
