Горная индустрия 4.0 : Номинанты 2022

Интеллектуальная система управления «РАЗУМ»

Цифровизация обогатительного передела
Предприятие
АО «Карельский окатыш»

Локация предприятия
Республика Карелия, Костомукша

Отрасль
Металлургическое сырье

Компания-поставщик решений для проекта 
ООО «ПЭСК»

Период реализации проекта
2020-2021

Предпосылки и цели проекта
Предпосылки:
Требовалось снизить влияние человеческого фактора при производстве железорудного концентрата и уменьшить время принятия решений по установке технологических параметров при смене задания или изменении характеристик поступающего материала.

Цель на старте проекта:
Разработка системы управления, которая позволила бы управлять процессом обогащения в автоматическом режиме в условиях неполной информации о всех стадиях технологического процесса.

Задачи:
1.    Увеличение производительности по руде на 1-ой секции обогащения на 1,4 %.
2.    Управление процессом обогащения железорудного концентрата в автоматическом режиме.
3.    Снижение удельного расхода воды на производство одной тонны концентрата на 2,7 %.
4.    Производство железорудного концентрата требуемого качества.

Изменения целей/ задач по ходу реализации
Не менялись

Решение
Собственные ИТ-разработки, в т.ч. на базе коробочных решений вендоров

Что изменилось в результате
Интеллектуальная система управления технологическим процессом "РАЗУМ" вычисляет значение технологических параметров оборудования, базой которых являются цифровые двойники (с подтверждённой точностью описания технологического процесса 96%) в зависимости от:
параметров поступающей руды и возмущающих воздействий.
Вычисленные параметры технологического процесса передаются локальным регуляторам в существующую АСУ ТП.
В результате ИСУ "РАЗУМ" управляет процессом обогащения на 12 секциях в автоматическом режиме, выполняя требования к качеству производимого концентрата с точностью 99,2%

Ключевые итоги
1. Производительность по руде: + 3 % (ожидание: 1,4 %)
2. Расход воды на 1 тонну концентрата: - 11 % (ожидание: 2,7 %).
3. Потери магнетитового железа в хвостах: - 15% (ожидание: 0 %).
4. Выполнение требования по качеству готового продукта (железорудного концентрата) с точностью 99,2 %.

Актуальность и перспективы проекта
ИСУ "РАЗУМ" построена на моделях с высокой степенью информации (в основе – системы математических уравнений), в то время как существующие альтернативные решения – на моделях с нулевым уровнем информации (в основе – статистические методы; APC-системы), что означает меньший
срок реализации проекта ИСУ «РАЗУМ» (так как не требуется сбор статистических данных) и более высокую точность системы.
Срок реализации:
- АРС-системы: 12-36 месяцев;
- ИСУ «РАЗУМ»: 4-6 месяцев.

Дальнейшие шаги цифровизации предприятия.
Возможны два направления развития:
1. Адаптация разработанного программного обеспечения под обогащение других
полезных ископаемых – как металлических, так и неметаллических.
2. Создание на базе ИСУ «РАЗУМ» программной платформы «Цифровая фабрика»,
которая содержит в себе следующий продукты:
- программно-технический комплекс «Цифровой карьер» (организация «сквозного
контроля», повышение точности развальной модели и т.д.);
- интеллектуальная система управления передела дробления (поддержание
оптимального гранулометрического состава на входе обогатительной фабрики,
цифровая карта потока руды);
- цифровой двойник бункера обогатительной фабрики (цифровая карта потока
руды);
- цифровой двойник склада (контроль потока и влажности концентрата);
- интеллектуальная система управления производством окатышей (снижение
брака, контроль качества продукции, учет произведенной продукции).