Горная металлургия

ЛИМС для горно-металлургическая отрасли

1. Описание отрасли и ее особенности

Горно-металлургическая отрасль - одна из базовых отраслей российской промышленности, обеспечивающая сырьём и материалами машиностроение, строительство, транспорт, оборонно-промышленный комплекс и многие другие секторы экономики. Отрасль включает в себя геологоразведку, добычу и обогащение рудных полезных ископаемых (железные, медные, никелевые, золотосодержащие руды и др.), а также производство чёрных и цветных металлов, проката, сплавов и готовой металлопродукции.

Современное горно-металлургическое производство характеризуется рядом особенностей, которые напрямую влияют на организацию лабораторного контроля:

· Масштабность и непрерывность производства. Горно-металлургические комбинаты работают круглосуточно, перерабатывая тысячи тонн руды, концентратов и шихтовых материалов в сутки. Объёмы проб, поступающих в лаборатории, исчисляются сотнями и тысячами в день. При этом предприятия (особенно на этапах геологоразведки) сталкиваются с ещё более интенсивными потоками проб: геологи ежедневно отбирают тысячи образцов, чтобы определить перспективные направления отработки месторождений, контролировать содержание полезных компонентов и вести оперативное управление горными работами.

· Сложность и многостадийность технологического процесса. Производственная цепочка включает добычу, дробление, обогащение, агломерацию, доменную плавку, конвертерное или электроплавление, разливку, прокатку. Каждая стадия требует контроля состава сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции.

· Широкая номенклатура контролируемой продукции. Металлургические лаборатории работают с разнообразными материалами: руда, концентрат, агломерат, окатыши, чугун, шлак, сталь различных марок, ферросплавы, прокат (лист, трубы, балки, прутки, арматура), цветные металлы и сплавы.

· Высокие требования к точности анализа. Определение содержания основных компонентов (железо, никель, медь, кремний, марганец, хром, ванадий и др.) и примесей (сера, фосфор, мышьяк и др.) требует высокой точности, так как даже сотые доли процента влияют на качество и сортность металла.

· Наличие разных типов лабораторий. На металлургических предприятиях функционируют: химико-аналитические лаборатории (контроль состава), пробирные лаборатории (определение содержания драгметаллов), спектральные лаборатории, лаборатории механических испытаний (прочность, твердость, ударная вязкость), металлографические лаборатории (структура металла), экологические лаборатории.

· Строгое нормативное регулирование. Отрасль регулируется ГОСТами на методы испытаний, ТУ на конкретные виды продукции, отраслевыми стандартами, требованиями систем менеджмента качества (ISO 9001 и др.), а также требованиями к испытательным лабораториям (ГОСТ 17025).

· Территориальная распределенность. Горно-металлургические холдинги часто имеют производственные активы, разнесенные на тысячи километров: рудники и обогатительные фабрики в удаленных регионах, металлургические комбинаты в промышленных центрах. Лаборатории на всех этих объектах должны работать в едином информационном пространстве.

2. Конкретный опыт «Аврора-ИТ» и ее достижения

С 2015 года ПАО «ГМК «Норильский никель» реализовывало комплексную программу цифровой трансформации «Технологический прорыв», направленную на повышение операционной эффективности всех производственных процессов.

АО «Кольская горно-металлургическая компания»

Проект внедрения ЛИМС в контрольно-аналитическом центре Кольской горно-металлургической компании (КГМК).

Команда «Аврора-ИТ» проводила работы по проекту внедрения ЛИМС в контрольно-аналитическом центре КГМК - дочернем предприятии ГМК «Норильский никель», которое является одним из крупнейших горно-металлургических предприятий России.

Исходные данные:

Территориальное расположение лабораторий: г. Мончегорск и г. Заполярный.

Старт проекта: март 2019 года.

Завершение проекта: февраль 2020 года.

Общее количество сотрудников: более 250 сотрудников (лаборанты, инженеры, специалисты технического контроля и руководство).

Основные проблемы лаборатории до внедрения ЛИМС:

· Децентрализация и разрозненность данных: информация о деятельности лабораторий хранилась в разных местах, что затрудняло её централизованный сбор и анализ.

· Недостаточный контроль лабораторных ресурсов: отсутствовала эффективная система для учёта и отслеживания всего, что используется в работе, включая оборудование, материалы, реактивы и стандартные образцы.

· Ручные операции: большое количество ручных операций влияло на производительность труда.

Ключевые результаты проекта и достигнутые эффекты:

· Интеграция со смежными производственными системами. В рамках проекта было реализовано интеграционное взаимодействие между системой ЛИМС и несколькими внутрикорпоративными системами по передаче данных между ними («Баланс металлов», АИС «Техконтроль», SAP ERP, АИС «Метрология»).

· Кол-во единиц оборудования, подключенного к ЛИМС: более 50 штук

· Решенные задачи автоматизации:

- Полный цикл управления качеством - от регистрации пробы до выдачи протоколов.

- Замена бумажных журналов электронными.

- Автоматизация документооборота, расчетов и формирования протоколов измерений.

- Управление нормативной документацией (отслеживание актуальности).

- Автоматизация расчетов результатов анализа.

- Учет оборудования: планирование поверки, калибровки, ремонта, ТО.

- Учет стандартных образцов с отслеживанием сроков годности.

- Отслеживание компетенций персонала.

- Учет реактивов и расходных материалов.

- Планирование и учет выполнения графиков аналитического контроля.

- Управление заявками на лабораторные испытания.

- Распределение заданий среди персонала лаборатории.

- Контроль загрузки персонала.

· Создано единое информационное пространство. Все результаты лабораторных исследований доступны в режиме реального времени с любой производственной площадки, что значительно ускоряет принятие управленческих решений.

· Проведена унификация бизнес-процессов. Разработаны и внедрены типовые конфигурации ЛИМС, охватывающие ключевые аспекты работы лабораторий.

· Исключено влияние человеческого фактора. Автоматизация расчётов и обработки большого массива аналитических данных позволила минимизировать ошибки, связанные с влиянием человека.

· Автоматизация внутреннего лабораторного контроля. Система автоматически выполняет все расчеты по формулам РМГ 76, формирует необходимые отчетные формы и строит контрольные карты Шухарта для отслеживания стабильности процессов.

· Соответствие нормативным требованиям. ЛИМС позволяет соблюдать требования ГОСТ ISO/IEC 17025-2019, ГОСТ Р 53798-2010 и РМГ 76-2014.

· Анализ больших данных. Все лаборатории работают в едином информационном пространстве, что позволяет создавать новые возможности для развития бизнеса через анализ больших данных и выявление скрытых закономерностей в результатах исследований.

· Полная прозрачность процессов и достоверность данных. Мгновенный доступ к архивным данным, автоматическое создание отчетов и полная прослеживаемость всех операций сделали работу лаборатории более прозрачной и управляемой. Руководство получило возможность видеть полную картину - от загрузки оборудования до логистики реактивов.

· Уверенность в прохождении проверок. Ответственные за проведение ВЛК сотрудники могут быть уверены, что контроль осуществляется в полном объеме, а лаборатория успешно пройдет любую проверку аккредитующего органа.

ООО «Медвежий ручей»

Проект внедрения ЛИМС в контрольно-аналитическом управлении ООО «Медвежий ручей».

Команда «Аврора-ИТ» проводила работы по проекту внедрения ЛИМС в контрольно-аналитическом управлении - дочернем предприятии ГМК «Норильский никель».

Исходные данные:

Территориальное расположение лаборатории: г. Норильск.

Старт проекта: Февраль 2020 года.

Завершение проекта: Февраль 2021 года.

Общее количество сотрудников: более 50 сотрудников (лаборанты, инженеры и руководство).

Основные проблемы лаборатории до внедрения ЛИМС:

· Отсутствие собственной лабораторной информационной системы.

· Проблемы с контролем использования стандартных образцов, материалов: не было системы для ведения их учета и, как следствие, не отслеживались их сроки годности.

· Трудоемкий процесс ведения документооборота: проведение расчетов и создание протоколов измерений

Ключевые результаты проекта и достигнутые эффекты:

· Интеграция со смежными системами. В рамках проекта было реализовано интеграционное взаимодействие между системой ЛИМС и несколькими внутрикорпоративными системами по передаче данных между ними («Баланс металлов», ХТД PIMS, SAP ERP, АСУП).

· Кол-во единиц оборудования, подключенного к ЛИМС: более 10 штук

· Решенные задачи автоматизации:

- Полный цикл управления качеством - от регистрации пробы до выдачи протоколов.

- Замена бумажных журналов электронными.

- Автоматизация документооборота, расчетов и формирования протоколов измерений.

- Управление нормативной документацией (отслеживание актуальности).

- Автоматизация расчетов результатов анализа.

- Учет оборудования: планирование поверки, калибровки, ремонта, ТО.

- Учет стандартных образцов с отслеживанием сроков годности.

- Отслеживание компетенций персонала.

- Учет реактивов и расходных материалов.

- Планирование и учет выполнения графиков аналитического контроля.

- Управление заявками на лабораторные испытания.

- Распределение заданий среди персонала лаборатории.

- Контроль загрузки персонала.

· Обеспечено оперативное предоставление достоверных данных о качестве сырья для принятия управленческих решений.

· Создано единое информационное пространство. Контрольно-аналитическое управление «Медвежьего ручья» стало частью единого информационного пространства «Норникеля», получив возможность информационного взаимодействия с другими подразделениями компании.

· Проведена унификация бизнес-процессов. Разработаны и внедрены типовые конфигурации ЛИМС, охватывающие ключевые аспекты работы лабораторий. Внедрение типовых конфигураций сократило сроки подключения новых предприятий.

Внедрение проектов ЛИМС на АО «КГМК» и ООО «Медвежий ручей» укрепило позиции компании «Аврора-ИТ» как надежного партнера «Норникеля» в его программе цифровой трансформации.