Автоматизированная система управления производством прокатного стана ТОО «ЕВРАЗ Каспиан Сталь»

Название компании

ТОО «ЕВРАЗ Каспиан Сталь»

Название компании интегратора
ЗАО «ИНТМА-Автоматика», входит в состав группы компаний «ИНТМА»

Отрасль промышленности
Металлургия

Местонахождение:
г. Костанай, Республика Казахстан

Описание проекта
Автоматизированная система управления производством прокатного стана (АСУППС) ТОО «ЕВРАЗ Каспиан Сталь». Завод по производству мелкосортного проката введен в эксплуатацию в IV квартале 2013 года. Проектная мощность прокатного стана – 450 000 тонн продукции в год. Сортамент включает арматуру различной длины диаметром от 10 до 40 мм, в том числе уникальную арматуру ЕВРАЗа марки А500СП. Продукция завода предназначена для рынка Казахстана и других стран Средней Азии.

Что именно привело к решению внедрения новой системы?
Автоматизированная система управления производством прокатного стана реализовывалась в рамках строительства завода и предназначена для создания единого информационного пространства, охватывающего системы управления технологическими процессами и систему управления предприятием.

Почему именно выбор остановился на продукции Wonderware?

• Масштабируемая архитектура и модульное построение системы обеспечивающее последовательное наращивание функциональности путем постепенного конфигурирования и внедрения программных модулей;
• Развитые инструменты сбора данных с различных смежных систем автоматизации, входящие в состав системной платформы;
• Производительный сервер архивных данных - Wonderware Historian;
• Включенный в системную платформу производственный WEB-портал, а также широкие возможности по расширению отчетной системы;
• Возможность создания отказоустойчивого решения, позволяющего осуществлять выполнение функций во время сбоев и отказов, выполнение автоматического контроля работоспособности и удаленное конфигурирование.

Какая продукция Wonderware используется в данном проекте?

• ArchestrA System Platform;
• Wonderware Historian;
• Wonderware Information Server;
• Wonderware Device Integration Server;
• Wonderware MES Operations;
• Wonderware MES Performance;
• Wonderware Historian Client;
• Wonderware InTouch for SP;
• Wonderware Development Studio.

Область применения / процесс
Автоматизация процессов производства проката. Интеграция различных смежных промышленных и информационных систем в централизованную систему управления производством с целью сбора, хранения и анализа технологических и производственных данных, построения отчетов и передачи обработанной информации на уровень управления предприятием.

Задачи новой системы
Создание, на основе программного обеспечения Wonderware, автоматизированной системы управления производством прокатного стана обеспечивающей контроль выполнения заданной программы производства за счет отслеживания прохождения металла через технологические переделы, учёта производства и отгрузки готовой продукции.
Функциональный объем решения включает в себя реализацию следующих задач:

• управление складом заготовок;
• управление производственными заказами;
• управление складом готовой продукции;
• учет отходов производства;
• контроль качества продукции;
• контроль работы оборудования (печь, стан);
• мониторинг и учет производства;
• контроль и учет потребления энергоресурсов на единицу продукции;
• учет использования валков.

Концепция системы
АСУППС выполнена на базе клиент-серверной архитектуры и имеет распределенную многоуровневую структуру.
Система включает в себя 4 виртуальных сервера:

• Сервер приложений: Wonderware System Platform 2014, IDE, Galaxy Repository;
• Сервер базы данных реального времени Wonderware Historian Server и базы данных MES;
• Сервер приложений: Wonderware MES 2012 – модули Operations и Performance;
• Производственный WEB-портал Wonderware Information Server.

Сбор данных со смежных систем автоматизации осуществляется двумя способами:

1. С использованием Wonderware Device Integration Server, входящего в состав системной платформы;
2. Данные из реляционных источников собираются в базу данных MES с использованием связанных серверов (linked servers).

Системы, с которыми осуществляется интеграция и сбор данных:

• Системы управления производством металлургических предприятий ЕВРАЗа, предоставляющие данные по заготовкам (реализовано 3 точки входа информации, получение файлов данных определенной структуры, разбор файла и сохранение данных в БД);
• Siemens VAI 1-го уровня (интеграция с 2-мя OPC-серверами, технологические параметры печи и стана);
• Siemens VAI 2-го уровня (интеграция через WCF-службу для получения производственных данных по прокату);
• Система учета энергоресурсов (интеграция по OPC-протоколу, получение данных расхода различных энергоресурсов);
• АСКУЭ (получение данных потребления электроэнергии через линкованный сервер в БД);
• Весовые системы (железнодорожные и автомобильные) – 4 шт.;
• 1С:Предприятие (двунаправленный обмен данными, получение производственных заказов, передача данных по производству и отгрузке продукции, а также расход всех учитываемых ресурсов).

Операционная технология и практическое применение в проекте
Система охватывает следующие производственные процессы:

• планирование выпуска продукции;
• управление складированием заготовок;
• производство проката – отслеживание выполнения производственных заданий;
• управление складированием и отгрузкой готовой продукции.

Сбытовые заказы в автоматическом режиме поступают в Систему. При необходимости возможен ручной ввод. На основе сбытовых заказов в Системе формируются производственные заказы и разбиваются на производственные задания.

Управление складом заготовок заключается в автоматическом экспорте данных из сертификатов заготовок от предприятий – партнеров группы «ЕВРАЗ». Данные о взвешивании заготовок, в автоматическом режиме поступают в Систему. В системе ведется карта склада, реализованная с использованием Wonderware InTouch for SP. Функции управления складов включают в себя:

• осмотр заготовки, регистрация дефектов;
• корректировка остатков;
• отгрузка брака и отходов;
• возврат бракованной заготовки поставщику заготовки;
• автоматическое списание заготовок в производство.

Выполнение производственных заданий – отражает основной производственный процесс – производство проката. В соответствии с выданным в производство заданием посадчик металла определяет из какого штабеля производить разгрузку заготовок на входной стол для последующего нагрева в печи и подачи на прокатный стан. Посадчик металла отслеживает объем выполненных заданий и в случае выполнения одной позиции задания переходит к выполнению следующей позиции. В Системе по информации о смене сортамента определяется, что позиция задания выполнена и производство перешло на выполнение следующего заказа.

По данным, автоматически получаемым от системы Siemens VAI Уровень-2, в системе осуществляется прослеживаемость прохождения металла по маршруту: склад заготовок – нагревательная печь – стан – линия упаковки – склад готовой продукции.

Управление складированием включает в себя складирование пачек проката на основе вагонных норм, формирование сертификата качества и последующую отгрузку готовой продукции.
Данные по пачкам проката автоматически поступают на АРМ бригадира склада, на котором осуществляется распределение пачек в соответствии с вагонными нормами загрузки и текущем состоянии штабелей склада готовой продукции.

Отгрузка готовой продукции осуществляется в соответствии с данными сбытовых заказов при этом в Системе формируется сертификат качества и осуществляется списание пачек готовой продукции со склада на соответствующий сбытовой заказ. Состояние склада готовой продукции отображается на мнемосхеме склада в реальном режиме времени.

 

Для визуализации собранной и обработанной информации используется Wonderware Information Server, через который отображаются:

• Мнемосхемы производства и складов;
• Производственные отчеты по выпуску и отгрузке продукции, состоянию складов, качеству продукции и состоянию оборудования в табличном и графическом виде;
• Расходы энергоресурсов на производство продукции;
• Простои оборудования и показатели эффективности работы стана
• Тренды технологических процессов.

Технические преимущества, полученные в результате применения новых продуктов Wonderware

• Использование шаблонов, реализуемых в ArchestrA System Platform позволяет сократить затраты на разработку и сопровождение системы, дает возможность их использования для последующего расширения и модернизации системы.
• Применение открытых промышленных стандартов – обеспечивает интеграцию с продуктами и решениями третьих сторон, есть возможность расширения с помощью пакетов разработчика с использованием технологии .NET;
• Производительность Wonderware Historian обеспечивает высокую скорость работы с большими объемами данных в реальном режиме времени;
• Встроенная система безопасности Wonderware System Platform защищает от несанкционированного доступа, разрушения программ и данных;
• InTouch for SP, Historian Client предоставляют широкие возможности по визуализации технологических и производственных процессов, для проведения анализа и принятия производственных решений;
• Wonderware Information Server обеспечивает публикацию мнемосхем с данными реального времени, трендов изменения текущих и исторических данных технологических процессов на производственном WEB-портале.

 Коммерческие преимущества, полученные в результате применения новых продуктов Wonderware

Реализованная компанией «ИНТМА-Автоматика» система управления производством стана стала связующим звеном между системами нижнего уровня автоматизации и смежных автоматизированных систем c системой управления предприятием 1С:Предприятие. Исторические данные технологического процесса после обработки и углубленного анализа позволяют принимать решения, касающиеся более эффективного планирования выпуска продукции, улучшения качества и уменьшения расхода энергоресурсов и отходов производства, организации эффективного хранения заготовок и готовой продукции на складах.

После внедрения системы оперативный и управленческий персонал в любой момент времени имеет четкую и ясную картину о состоянии оборудования, о ресурсах валков прокатного стана, о загруженности склада заготовок, качественных и количественных показателях готовой продукции. Появилась возможность отслеживать материальные потоки в реальном времени, контролировать последовательность технологических операций и действия персонала, предпринимать меры организационного характера с целью своевременного улучшения качества выпускаемой продукции, и, как следствие, уменьшения затрат.

Реализованная в рамках проекта производственная отчетность позволяет анализировать данные на предприятии в различных разрезах: по сменам, по партиям сырья и продукции, по производственным заказам и т.д.
Достигнута основная задача внедрения системы – сбор достоверных производственных данных, формирование отчетов для управленческого персонала. Благодаря тому, что данные по количеству и качеству заготовок, полуфабрикатов и готовой продукции попадают в систему автоматически, производственные показатели рассчитываются с минимальным влиянием человеческого фактора.

По материалам АО «Клинкманн СПб»
- официального дистрибьютора Wonderware в России.
Контактный телефон +7 (812) 327-37-52
www.klinkmann.ru

www.wonderware.ru

 

 

Название компании

ТОО «ЕВРАЗ Каспиан Сталь»

Название компании интегратора
ЗАО «ИНТМА-Автоматика», входит в состав группы компаний «ИНТМА»

Отрасль промышленности
Металлургия

Местонахождение:
г. Костанай, Республика Казахстан

Описание проекта
Автоматизированная система управления производством прокатного стана (АСУППС) ТОО «ЕВРАЗ Каспиан Сталь». Завод по производству мелкосортного проката введен в эксплуатацию в IV квартале 2013 года. Проектная мощность прокатного стана – 450 000 тонн продукции в год. Сортамент включает арматуру различной длины диаметром от 10 до 40 мм, в том числе уникальную арматуру ЕВРАЗа марки А500СП. Продукция завода предназначена для рынка Казахстана и других стран Средней Азии.

Что именно привело к решению внедрения новой системы?
Автоматизированная система управления производством прокатного стана реализовывалась в рамках строительства завода и предназначена для создания единого информационного пространства, охватывающего системы управления технологическими процессами и систему управления предприятием.

Почему именно выбор остановился на продукции Wonderware?

• Масштабируемая архитектура и модульное построение системы обеспечивающее последовательное наращивание функциональности путем постепенного конфигурирования и внедрения программных модулей;
• Развитые инструменты сбора данных с различных смежных систем автоматизации, входящие в состав системной платформы;
• Производительный сервер архивных данных - Wonderware Historian;
• Включенный в системную платформу производственный WEB-портал, а также широкие возможности по расширению отчетной системы;
• Возможность создания отказоустойчивого решения, позволяющего осуществлять выполнение функций во время сбоев и отказов, выполнение автоматического контроля работоспособности и удаленное конфигурирование.

Какая продукция Wonderware используется в данном проекте?

• ArchestrA System Platform;
• Wonderware Historian;
• Wonderware Information Server;
• Wonderware Device Integration Server;
• Wonderware MES Operations;
• Wonderware MES Performance;
• Wonderware Historian Client;
• Wonderware InTouch for SP;
• Wonderware Development Studio.

Область применения / процесс
Автоматизация процессов производства проката. Интеграция различных смежных промышленных и информационных систем в централизованную систему управления производством с целью сбора, хранения и анализа технологических и производственных данных, построения отчетов и передачи обработанной информации на уровень управления предприятием.

Задачи новой системы
Создание, на основе программного обеспечения Wonderware, автоматизированной системы управления производством прокатного стана обеспечивающей контроль выполнения заданной программы производства за счет отслеживания прохождения металла через технологические переделы, учёта производства и отгрузки готовой продукции.
Функциональный объем решения включает в себя реализацию следующих задач:

• управление складом заготовок;
• управление производственными заказами;
• управление складом готовой продукции;
• учет отходов производства;
• контроль качества продукции;
• контроль работы оборудования (печь, стан);
• мониторинг и учет производства;
• контроль и учет потребления энергоресурсов на единицу продукции;
• учет использования валков.

Концепция системы
АСУППС выполнена на базе клиент-серверной архитектуры и имеет распределенную многоуровневую структуру.
Система включает в себя 4 виртуальных сервера:

• Сервер приложений: Wonderware System Platform 2014, IDE, Galaxy Repository;
• Сервер базы данных реального времени Wonderware Historian Server и базы данных MES;
• Сервер приложений: Wonderware MES 2012 – модули Operations и Performance;
• Производственный WEB-портал Wonderware Information Server.

Сбор данных со смежных систем автоматизации осуществляется двумя способами:

1. С использованием Wonderware Device Integration Server, входящего в состав системной платформы;
2. Данные из реляционных источников собираются в базу данных MES с использованием связанных серверов (linked servers).

Системы, с которыми осуществляется интеграция и сбор данных:

• Системы управления производством металлургических предприятий ЕВРАЗа, предоставляющие данные по заготовкам (реализовано 3 точки входа информации, получение файлов данных определенной структуры, разбор файла и сохранение данных в БД);
• Siemens VAI 1-го уровня (интеграция с 2-мя OPC-серверами, технологические параметры печи и стана);
• Siemens VAI 2-го уровня (интеграция через WCF-службу для получения производственных данных по прокату);
• Система учета энергоресурсов (интеграция по OPC-протоколу, получение данных расхода различных энергоресурсов);
• АСКУЭ (получение данных потребления электроэнергии через линкованный сервер в БД);
• Весовые системы (железнодорожные и автомобильные) – 4 шт.;
• 1С:Предприятие (двунаправленный обмен данными, получение производственных заказов, передача данных по производству и отгрузке продукции, а также расход всех учитываемых ресурсов).

Операционная технология и практическое применение в проекте
Система охватывает следующие производственные процессы:

• планирование выпуска продукции;
• управление складированием заготовок;
• производство проката – отслеживание выполнения производственных заданий;
• управление складированием и отгрузкой готовой продукции.

Сбытовые заказы в автоматическом режиме поступают в Систему. При необходимости возможен ручной ввод. На основе сбытовых заказов в Системе формируются производственные заказы и разбиваются на производственные задания.

Управление складом заготовок заключается в автоматическом экспорте данных из сертификатов заготовок от предприятий – партнеров группы «ЕВРАЗ». Данные о взвешивании заготовок, в автоматическом режиме поступают в Систему. В системе ведется карта склада, реализованная с использованием Wonderware InTouch for SP. Функции управления складов включают в себя:

• осмотр заготовки, регистрация дефектов;
• корректировка остатков;
• отгрузка брака и отходов;
• возврат бракованной заготовки поставщику заготовки;
• автоматическое списание заготовок в производство.

Выполнение производственных заданий – отражает основной производственный процесс – производство проката. В соответствии с выданным в производство заданием посадчик металла определяет из какого штабеля производить разгрузку заготовок на входной стол для последующего нагрева в печи и подачи на прокатный стан. Посадчик металла отслеживает объем выполненных заданий и в случае выполнения одной позиции задания переходит к выполнению следующей позиции. В Системе по информации о смене сортамента определяется, что позиция задания выполнена и производство перешло на выполнение следующего заказа.

По данным, автоматически получаемым от системы Siemens VAI Уровень-2, в системе осуществляется прослеживаемость прохождения металла по маршруту: склад заготовок – нагревательная печь – стан – линия упаковки – склад готовой продукции.

Управление складированием включает в себя складирование пачек проката на основе вагонных норм, формирование сертификата качества и последующую отгрузку готовой продукции.
Данные по пачкам проката автоматически поступают на АРМ бригадира склада, на котором осуществляется распределение пачек в соответствии с вагонными нормами загрузки и текущем состоянии штабелей склада готовой продукции.

Отгрузка готовой продукции осуществляется в соответствии с данными сбытовых заказов при этом в Системе формируется сертификат качества и осуществляется списание пачек готовой продукции со склада на соответствующий сбытовой заказ. Состояние склада готовой продукции отображается на мнемосхеме склада в реальном режиме времени.

 

Для визуализации собранной и обработанной информации используется Wonderware Information Server, через который отображаются:

• Мнемосхемы производства и складов;
• Производственные отчеты по выпуску и отгрузке продукции, состоянию складов, качеству продукции и состоянию оборудования в табличном и графическом виде;
• Расходы энергоресурсов на производство продукции;
• Простои оборудования и показатели эффективности работы стана
• Тренды технологических процессов.

Технические преимущества, полученные в результате применения новых продуктов Wonderware

• Использование шаблонов, реализуемых в ArchestrA System Platform позволяет сократить затраты на разработку и сопровождение системы, дает возможность их использования для последующего расширения и модернизации системы.
• Применение открытых промышленных стандартов – обеспечивает интеграцию с продуктами и решениями третьих сторон, есть возможность расширения с помощью пакетов разработчика с использованием технологии .NET;
• Производительность Wonderware Historian обеспечивает высокую скорость работы с большими объемами данных в реальном режиме времени;
• Встроенная система безопасности Wonderware System Platform защищает от несанкционированного доступа, разрушения программ и данных;
• InTouch for SP, Historian Client предоставляют широкие возможности по визуализации технологических и производственных процессов, для проведения анализа и принятия производственных решений;
• Wonderware Information Server обеспечивает публикацию мнемосхем с данными реального времени, трендов изменения текущих и исторических данных технологических процессов на производственном WEB-портале.

 Коммерческие преимущества, полученные в результате применения новых продуктов Wonderware

Реализованная компанией «ИНТМА-Автоматика» система управления производством стана стала связующим звеном между системами нижнего уровня автоматизации и смежных автоматизированных систем c системой управления предприятием 1С:Предприятие. Исторические данные технологического процесса после обработки и углубленного анализа позволяют принимать решения, касающиеся более эффективного планирования выпуска продукции, улучшения качества и уменьшения расхода энергоресурсов и отходов производства, организации эффективного хранения заготовок и готовой продукции на складах.

После внедрения системы оперативный и управленческий персонал в любой момент времени имеет четкую и ясную картину о состоянии оборудования, о ресурсах валков прокатного стана, о загруженности склада заготовок, качественных и количественных показателях готовой продукции. Появилась возможность отслеживать материальные потоки в реальном времени, контролировать последовательность технологических операций и действия персонала, предпринимать меры организационного характера с целью своевременного улучшения качества выпускаемой продукции, и, как следствие, уменьшения затрат.

Реализованная в рамках проекта производственная отчетность позволяет анализировать данные на предприятии в различных разрезах: по сменам, по партиям сырья и продукции, по производственным заказам и т.д.
Достигнута основная задача внедрения системы – сбор достоверных производственных данных, формирование отчетов для управленческого персонала. Благодаря тому, что данные по количеству и качеству заготовок, полуфабрикатов и готовой продукции попадают в систему автоматически, производственные показатели рассчитываются с минимальным влиянием человеческого фактора.

По материалам АО «Клинкманн СПб»
- официального дистрибьютора Wonderware в России.
Контактный телефон +7 (812) 327-37-52
www.klinkmann.ru

www.wonderware.ru