В отделении разделения файнштейна рафцеха Кольской ГМК успешно внедрили систему интеллектуального управления флотацией. Решение, разработанное командой «Норникеля», уже показало эффективность и готовится к масштабированию на другие переделы компании.
Добились чистоты разделения
«Норникель» реализует цифровую стратегию, нацеленную на технологический суверенитет и модернизацию производства. Ключевая задача — интеграция машинного обучения и компьютерного зрения в технологические процессы для получения экономического эффекта и предотвращения производственных рисков.
— Совместно с нашими коллегами в цехах, инженерно-технологическим составом, мы системно ищем узкие места и технологические процессы, улучшение которых повлияет на извлечение или производительность и в конечном итоге — на увеличение чистой прибыли компании, — отметил в разговоре с Kn51 руководитель проектов вертикали инноваций «Норникеля» Артем Архипов. — Одно из таких мест, которые были выделены в цепочке Кольской ГМК, — это отделение разделения файнштейна (ОРФ). Здесь расположен передел флотации, где просматриваются высокая частота и большое количество управляющих воздействий в технологическом процессе, которые, в свою очередь, значительно влияют на результаты извлечения металлов – идеальный объект для внедрения алгоритмов управления на основе искусственного интеллекта.
В 2024-м году был дан старт разработки в ОРФ оптимизатора управления технологическим процессом флотации. Дополнительно установили камеры, которые позволяют использовать модели компьютерного зрения для отслеживания эффективности работы флотации.
— В процессе флотации важно добиться максимально чистого разделения на медный и никелевый концентраты, — отметил Артем Архипов. — Поэтому мы разработали систему, которая бы позволила управлять дозировкой реагентов и параметрами флотомашин в автоматическом режиме 24/7. Дополнительно смонтированы камеры, которые в режиме реального времени распознают параметры пены – размеры пузырей, скорость пеносъема и его режим.
Масштабировали на все секции флотации
Для решения задачи систему интегрировали с действующей автоматической системой управления технологическим процессом (АСУТП). Алгоритм каждую минуту получает данные с датчиков о качестве содержании металлов в основных точках процесса, текущих уровнях дозировки реагентов и других параметрах, и каждую секунду анализирует состояние пеносъема с комплекса видеоаналитики. На основе этих данных система принимает решение об изменении какого-то параметра и автоматически корректирует подачу реагентов или, например, уровни в машинах.
— Была установлена система компьютерного зрения, которая позволяет оператору оперативно контролировать качество пеносъема на флотации и сигнализирует о некорректном ведении процесса, — отметил в разговоре с Kn51 главный менеджер департамента по инновациям и цифровым технологиям Кольской ГМК Ярослав Крайнюченко. — И закупили новое оборудование под управление от системы оптимизатора, которая была разработана нашими специалистами из команды «Норникеля».
На разработку системы и ее отладку ушло около года. Для ее внедрения на производстве также потребовалось дополнительное оснащение цеха. Помимо видеокамер также были размещены новые дозаторы и другое оборудование, которое позволило развернуть систему и получать все необходимые данные в реальном времени.
— С лета 2025 года мы начали работать на первой пилотной секции в автоматическом режиме, — отметил Артем Архипов. — С этого момента прошло уже чуть больше года, и к этому времени мы уже смогли расширить фронт управления до всех рычагов управления по реагентам, по уровням, и внедрили систему на все работающие секции флотации. Также масштабировали камеры и компьютерное зрение по всем флотационным машинам на всех секциях.
— Первоначально в ОРФ это решение было реализовано и протестировано на четвертой и пятой секциях флотации, — рассказал Ярослав Крайнюченко. — И в данный момент мы уже можем сказать о том, что оно показало свою эффективность и принесло дополнительную выгоду компании.
— Мы добились того, флотация работает в автоматическом режиме 80–85% времени. Внедрение искусственного интеллекта позволило снизить содержание суммы вторых металлов в концентратах в среднем на 0,6% — отмечает Артем Архипов. — При этом система не заменяет флотатора, а работает по аналогии с продвинутым адаптивным круиз-контролем в автомобиле: человек подключается только в сложных ситуациях, избавляясь от необходимости отслеживания рутинных операций.
Планы на сквозную оптимизацию
Проект воплощают в жизнь силами специалистов компании без привлечения внешних подрядчиков. В его реализации участвуют сотрудники Кольской ГМК и вертикали инноваций «Норникеля».
— Данная система внедряется силами внутренней команды разработки «Норникеля», — подчеркнул Артем Архипов. — Технология компьютерного зрения, алгоритмы машинного обучения и управление оптимизатором — все это полностью реализовано нашими специалистами. Это еще раз подтверждает, что мы являемся передовой компанией, технологически способной создавать такие инновации для решения своих производственных задач.
До рафинировочного цеха похожее решение реализовали на обогатительной фабрике площадки Заполярный. Успешная работа системы на производстве стала отправной точкой для следующего этапа масштабирования технологии.
— Вектор развития цифровизации в компании достаточно стремительный, и такие системы-советчики, системы усовершенствованного управления на базе искусственного интеллекта поэтапно внедряются в рамках технологической цепочки, — подчеркнул Ярослав Крайнюченко. — Оптимизатор флотации ОРФ — это один из примеров того, что уже реализовано и работает. Этот подход мы сейчас тиражируем на новый передел обездраживания, который запустили в отделении разделения файнштейна рафинировочного цеха. Также в рамках реализации сквозной оптимизации команда берет в работу оптимизацию следующего передела — окислительно-восстановительного обжига в обжиговом отделении.
Следующая глобальная цель — объединить оптимизаторы разных цехов в единую сквозную цепочку управления.
— В 2026 году мы работали над масштабированием и развитием наших систем-оптимизаторов в ОРФ, в этом году мы запускаем это решение в другом отделении. В октябре планируется начало испытаний по оптимизатору управления печами кипящего слоя Обжигового отделения Рафинировочного цеха. В следующем году мы ставим себе амбициозную и глобальную цель — не только оптимизировать каждый отдельный цех, но и соединить их в одну сквозную цепочку управления. Зная, что происходит в каждом цехе, мы сможем в автоматическом режиме отправлять сигналы в предыдущий и делать корректировки по управлению, что повысит качество извлечения во всей цепочке, — заключил Артем Архипов.
Анна СОЛОВЬЕВА
Фото Алины МЕЛЬНИЧЕНКО из архива Kn51
Источник: Kn51
