UPLATNĚNÍ VÝSLEDKŮ PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ U KYSLÍKOVÝCH KONVERTORŮ PŘI ŘÍZENÍ TAVBY S VYUŽITÍM EXPERTNÍCH SYSTÉMŮ

Podobné dokumenty
VÝVOJ METODY PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

Aplikace expertních systémů v podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a. s.

AKTUÁLNÍ STAV VYUŽÍVÁNÍ NÁKLADOVÝCH MODELU PRI RÍZENÍ NÁKLADOVOSTI V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY VÍTKOVICE STEEL, A.S.

NÁBĚH INTEGROVANÉHO SYSTÉMU SEKUNDÁRNÍ METALURGIE V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

MOŽNOSTI PREDIKCE DOSAŽENÍ POŽADOVANÉ LICÍ TEPLOTY OCELI PRO ZAŘÍZENÍ PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ

POUŽITÍ TECHNICKO EKONOMICKÉ ANALYZY U TEKUTÉHO KOVU

NOVÉ VÝROBNÍ TECHNOLOGIE VYBRANÝCH JAKOSTÍ SE ZAMĚŘENÍM NA SNÍŽENÍ VÝROBNÍCH NÁKLADŮ

Závěry technicko-ekonomické analýzy výroby tekutého kovu v podmínkách slévárny DSB EURO, s.r.o., Blansko první část

SOUČASNÝ STAV A PERSPEKTIVY ZAVÁDĚNÍ METODY PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ V NAŠICH OCELÁRNÁCH

NĚKTERÉ ZÁVĚRY Z ÚVODNÍ NÁKLADOVÉ ANALÝZY VÝROBY TEKUTÉHO KOVU V ŠESTI SLÉVÁRNÁCH. Václav Figala a Sylvie Žitníková b Václav Kafka c

POSOUZENÍ NÁKLADOVÉ NÁROCNOSTI VÝROBY LITINY V PLAMENNÉ ROTACNÍ PECI VE SLÉVÁRNE STROJTEX, a. s.

ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI 19312

ZKUŠENOSTI S ŘÍZENÍM NÁKLADOVOSTÍ V ELEKTROOCELÁRNĚ A V KYSLÍKOVÉ KONVERTOROVÉ OCELÁRNĚ

Hledání závislostí technologických a nákladových charakteristik při tavení oceli na elektrických obloukových pecích

POROVNÁNÍ NÁKLADŮ TEKUTÉ FÁZE NA VÝROBU ODLITKŮ NA ŽELEZNÉ BÁZI. Comparison of Costs Applied at Melting Ferrous Metals for Castings

Využití časové odchylky lití při operativním řízení ocelárny

SYSTÉM TECHNICKO-EKONOMICKÉ ANALÝZY VÝROBY TEKUTÉHO KOVU - CESTA KE SNIŽOVÁNÍ NÁKLADŮ

NÁKLADOVÉ ŠETRENÍ VE SLÉVÁRNE ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S. EVALUATION THE COSTS IN THE FOUNDRY ENERGETICKÝCH STROJÍREN BRNO, A.S.

Problematika plánování na kyslíkové ocelárně

ÚVOD DO HLEDÁNÍ ZÁVISLOSTÍ TECHNOLOGICKÝCH A NÁKLADOVÝCH CHARAKTERISTIK PŘI TAVENÍ OCELI NA ELEKTRICKÉ OBLOUKOVÉ PECI

Přístupy a možnosti vedoucí ke snižování nákladů ve slévárnách

VÝZNAMNÉ ETAPY MODERNIZACE OCELÁRNY VÍTKOVICE STEEL A.S. IMPORTANT STAGES OF THE MODERNIZATION OF THE STEEL WORK IN VÍTKOVICE STEEL A.S.

Ing. Tomáš MAUDER prof. Ing. František KAVIČKA, CSc. doc. Ing. Josef ŠTĚTINA, Ph.D.

VÝCHODISKA TECHNICKO-EKONOMICKÉ ANALÝZY VÝROBY TEKUTÉHO KOVU BASIS OF THE TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS IN LIQUID METAL PRODUCTION

KONCEPCE KOMPLEXNÍHO ŘÍDICÍHO SYSTÉMU OCELÁRNY VE VÍTKOVICE HEAVY MACHINERY A.S.

VYTVOŘENÍ KOMPLEXNÍHO NÁKLADOVÉHO MODELU VÝROBY ODLITKU. Lenka FIRKOVÁ, Václav KAFKA

POROVNÁNÍ MIKROČISTOTY OCELI PŘI POUŽITÍ DVOU TYPŮ PONORNÝCH VÝLEVEK. Jaroslav Pindor a Karel Michalek b

STANOVENÍ PRŮBĚHU ENTALPIE VYZDÍVKY PRO MODELOVÁNÍ OBĚHU LICÍCH PÁNVÍ V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY MITTAL STEEL OSTRAVA

Tab. A.1.1: Porovnání skutečné a standardní spotřeby tekutého kovu, jakosti Br1,Br10/12, CuAl45 Poř. č. tavby

MODELY PRO AUTOMATIZOVANÝ SYSTÉM RÍZENÍ OCELÁRNY A OPTIMALIZACE TEPELNÉ PRÁCE LICÍ PÁNVE

Vliv mikrolegování oceli dle ČSN na mechanické vlastnosti. Ludvík Martínek, Martin Balcar, Pavel Fila, Jaroslav Novák, Libor Sochor

NĚKTERÉ SOUVISLOSTI VÝVOJE A ZAVÁDĚNÍ NOVÉ TECHNOLOGIE INTEGROVANÉHO SYSTÉMU SEKUNDÁRNÍ METALURGIE

PARAMETRICKÁ STUDIE VÝPOČTU KOMBINACE JEDNOKOMPONENTNÍCH ÚČINKŮ ZATÍŽENÍ

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

, Ostrava, Czech Republic

TECHNOLOGIE OHREVU PÁNVÍ NA VOD A JEJÍ PRÍNOSY TECHNOLOGY OF HEATING OF VOD LADLES AND ITS BENEFITS. Milan Cieslar a Jirí Dokoupil b

Ekonomická efektivnost zpracování oxidického kovonosného odpadu s využitím plazmového ohřevu

PRŮBĚŽNÉ SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ VYROBY OCELI - JEDEN Z VÝZNAMNÝCH PŘEDPOKLADŮ ZAJIŠTĚNÍ EFEKTIVNOSTI VÝROBY.

VLIV PROVOZNÍCH FAKTORŮ NA OPOTŘEBNÍ VYZDÍVKY LICÍCH PÁNVÍ JANČAR, D., HAŠEK, P.* TVARDEK,P.**

VLÁKNITÉ VYZDÍVKY OHŘEVOVÝCH VÍK PROVOZOVANÝCH V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.

TEPELNÁ PRÁCE TRUBKOVÉHO KRYSTALIZÁTORU THERMAL WORK OF THE TUBE CC MOULD

SLEDOVÁNÍ AKTIVITY KYSLÍKU PŘI VÝROBĚ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM

Téma 8: Optimalizační techniky v metodě POPV

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

PROVOZNÍ VÝZKUM PÁNVE V NOVÝCH TECHNOLOGICKÝCH PODMÍNKÁCH OCELÁRNY FULL-SCALE RESEARCH OF LADLE IN NEW TECHNOLOGICAL CONDITIONS OF STEELWORK

ZMĚNY PARKU ELEKTRICKÝCH OBLOUKOVÝCH PECÍ V POSLEDNÍCH 45 LETECH V ČESKÉ A SLOVENSKÉ REPUBLICE

2 VLIV POSUNŮ UZLŮ V ZÁVISLOSTI NA TVARU ZTUŽENÍ

VLIV VYSOKÉHO OBSAHU LEGUJÍCÍCH PŘÍSAD AL A TI NA TECHNOLOGII ZPRACOVÁNÍ OCELOVÉ TAVENINY

VLIV ZPŮSOBU ODBĚRU VZORKU TEKUTÉ OCELI NA OBSAH KYSLÍKU INFLUENCE OF SAMPLING TO FINAL OXYGEN CONTENT

VYUŽITÍ NAMĚŘENÝCH HODNOT PŘI ŘEŠENÍ ÚLOH PŘÍMÝM DETERMINOVANÝM PRAVDĚPODOBNOSTNÍM VÝPOČTEM

Hodnocení korozí odolnosti systémů tenká vrstva substrát v prostředí kompresorů

ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE SLÉVÁRENSKÁ TECHNOLOGIE

OPTIMALIZATION OF TRAFFIC FLOWS IN MUNICIPAL WASTE TREATMENT OPTIMALIZACE DOPRAVNÍCH TOKŮ V NAKLÁDÁNÍ S KOMUNÁLNÍM ODPADEM

BUDOUCNOST RÍZENÍ SPOTREBY NÁKLADU VE SLÉVÁRNÁCH FUTURE OF COST CONTROL IN FOUNDRIES

TECHSTA 2000 ČVUT PRAHA FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA TECHNOLOGIE STAVEB

BRDSM: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

Infor APS (Scheduling) Tomáš Hanáček

1. Přednáška. Ing. Miroslav Šulai, MBA

PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI S NOVÝMI VYZDÍVKAMI LICÍCH PÁNVÍ A KONVERTORU S VYMĚNITELNOU DNOVOU VLOŽKOU V EVRAZ VÍTKOVICE STEEL A.S

DOSAŽENÉ VÝSLEDKY PRI POUŽÍVÁNÍ KUBICKÝCH CU VLOŽEK KRYSTALIZÁTORU NA ZPO 1 V TŽ, A.S. TRINEC

Efektivní využití kogeneračních jednotek v sítích SMART HEATING AND COOLING NETWORKS

POROVNÁNÍ SOUČINITELE SDÍLENÍ TEPLA PŘI VODOVZDUŠNÉM A VODNÍM CHLAZENÍ. Jiří Molínek Miroslav Příhoda Leoš Václavík:

SDÍLENÍ TEPLA PŘI ODLÉVÁNÍ KRUHOVÝCH FORMÁTŮ NA ZPO. Příhoda Miroslav Molínek Jiří Pyszko René Bsumková Darina

BRDSM core: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

Výzkum hodnototvorného procesu podniku Praktická aplikace metodiky

TEPELNÁ PRÁCE VYZDÍVKY PÁNVE PŘI MIMOPECNÍM ZPRACOVÁNÍ A PLYNULÉM ODLÉVÁNÍ OCELI

, Ostrava, Czech Republic

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

ZPRÁVA Z PRŮMYSLOVÉ PRAXE

Nová tavící technologie firmy Consarc -vakuum CAP - ve vakuu nebo v ochranné atmosféře

Výroba surového železa, oceli, litiny

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ Ústav materiálového inženýrství - odbor slévárenství

ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ DAT PŘI ŘÍZENÍ PROCESU PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ OCELI

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

Zamyšlení nad možnostmi modernizace technologie výroby oceli ve společnosti NOVÁ HUŤ, a. s.

POSOUZENÍ MOŽNOSTI ZPĚTNÉHO VYUŽITÍ ODPADNÍCH PÁNVOVÝCH STRUSEK V SEKUNDÁRNÍ METALURGII

VYBRANÉ POZNATKY Z VÝROBY BRAM DYNAMO OCELÍ SELECTED KNOWLEDGE S FROM PRODUCING SLABS OF GRAIN NON ORIENTED STEELS. Ladislav Válek a Luděk Mokroš b

VYUŽITÍ EXPERTNÍHO SYSTÉMU PRO OPERATIVNÍ ŘÍZENÍ VÝROBY UTILIZATION OF EXPERT SYSTEM FOR OPERATIVE PRODUCTION MANAGEMENT

Simulace letního a zimního provozu dvojité fasády

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, Karlovy Vary

VLIV OKRAJOVÝCH PODMÍNEK NA VÝSLEDEK ZKOUŠKY TEPELNÉHO VÝKONU SOLÁRNÍHO KOLEKTORU

IMPROVED PROPERTIES DIE CASTING APPLICATIONS

Vstup a úkoly pro 1. kapitolu VYMEZENÍ POJMÚ. CÍLE VÝROBNÍ LOGISTIKY.

VLIV TEPELNĚ-MECHANICKÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI DRÁTU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI. Stanislav Rusz a Miroslav Greger a Otakar Drápal b Radim Lukáš a

Tvarová optimalizace v prostředí ANSYS Workbench

Smart Temperature Contact and Noncontact Transducers and their Application Inteligentní teplotní kontaktní a bezkontaktní senzory a jejich aplikace

Výzkum komunikačního účinku propagace firmy GOTECH s.r.o. Eva Solařová

VÍTKOVICE STEEL, a.s. Ocelárna a ISSM Integrované povolení čj /2005/ŽPZ/Kam/0003 ze dne , ve znění pozdějších změn

Problematika využití primárních zdrojů železa v elektrické obloukové peci při výrobě vysoce čistých ocelí pro energetická zařízení

Neuronové časové řady (ANN-TS)

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava KATEDRA TEPELNÉ TECHNIKY

THE EFFECT OF PRODUCTION EFFICIENCY ON ECONOMIC RESULTS IN PIG BREEDING

LICÍ PÁNVE V OCELÁRNĚ ARCELORMITTAL OSTRAVA POUŽITÍ NOVÉ IZOLAČNÍ VRSTVY

Skupina oborů: Hornictví a hornická geologie, hutnictví a slévárenství (kód: 21) Týká se povolání: Kvalifikační úroveň NSK - EQF: 3

integrované povolení

MONITOROVÁNÍ A ŘÍZENÍ VÝROBY OCELI V EOP S VYUŽITÍM METOD UMĚLÉ INTELIGENCE

Ctislav Fiala: Optimalizace a multikriteriální hodnocení funkční způsobilosti pozemních staveb

Briketované ztekucovadlo rafinačních strusek (briketovaná syntetická struska)

Protokol o atestačním řízení

Transkript:

UPLATNĚNÍ VÝSLEDKŮ PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ U KYSLÍKOVÝCH KONVERTORŮ PŘI ŘÍZENÍ TAVBY S VYUŽITÍM EXPERTNÍCH SYSTÉMŮ APPLICATION RESULTS OF CONTINUOUS MONITORING OF THE COSTS AT CONTROL THE HEAT IN OXYGEN CONVERTERS WITH UTILISATION EXPERT SYSTEMS Libor Čamek a, Václav Kafka b, Miroslav Peter c, Jiří Slováček c, Tomáš Uher a, Pavel Raška c, Lenka Blahutová, dříve d a VÍTKOVICE STEEL, a.s., Štramberská 2871/47, 706 02 Ostrava, ČR b RACIO & RACIO, Vnitřní 732, 735 14 Orlová-Lutyně, ČR c VÍTKOVICE VÝZKUM A VÝVOJ, spol. s r.o., Pohraniční 693/31, 706 02 Ostrava, ČR d VŠB-TU Ostrava, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, Katedra metalurgie, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, ČR Abstrakt Příspěvek seznamuje s výsledky využívání závěrů průběžného sledování nákladů u kyslíkových konvertorů v podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a. s. pro přímé řízení taveb. Bezprostředně po ukončení dané tavby na kyslíkovém konvertoru (do cca 5 minut) je vyhotovena rozborová sestava tavby (RST). RST zahrnuje komplexní ekonomické výsledky dané tavby, jejich porovnání se standardem a rozbor vzniklé nákladové odchylky (nákladového překročení nebo podkročení). Dále zahrnuje vybrané technologické ukazatele této tavby (kupříkladu předváhu apod.). Výsledky ekonomické analýzy dané tavby spolu s aktuálními informacemi o teplotě a analýze nalévaného surového železa a nasazeného šrotu se s pomocí expertních výroků využívají k provedení zásahů u tavby následující. Cílem prováděných zásahů je snaha pozitivní faktory z minulé tavby u tavby následující pokud možno uchovat a negativní jevy pokud možno odstranit. Zásahy se zaměřují zejména do oblasti předváhy, předehřevu vsázky, chemického ohřevu lázně, skladby vsázky a skladby přísad. Uvedený vyvinutý řídicí systém je posledním stupněm práce řešitelského kolektivu, který během cca pěti let zavedl na všech tavicích agregátech (dva kyslíkové konvertory), zařízení sekundární metalurgie (pánvová pec, skandinávská tryska) a zařízení plynulého odlévání bram nákladovou kontrolu všech taveb a dokončených sekvencí. Zodpovědní pracovníci na všech řídicích stupních mají bezprostředně po ukončení příslušné výrobní operace přehled o jejich ekonomických výsledcích a vysvětlení příslušných odchylek. Zavedený komplexní systém je v oblasti konvertorových oceláren zcela jedinečný. Abstract The contribution gives information about the results of utilisation conclusions of continuous monitoring of the costs at direct control the heat in oxygen converters in steel plant VÍTKOVICE STEEL, Inc. The data list of the heat is created after finalisation the heat in oxygen converter (in 5 minutes). The data list of the heat includes complex economical results of the heat, their comparison with standard and analyse of cost variance (difference between actual and standard incomplete costs to make and sell) cost increase or reduction cost. Further includes selected technological indices of the heat (for example heat yield trial balance, etc.). Results of the economic analysis of the heat with actual information about the temperature and analyse of pig iron and weight of charged scrap with utilisation experts 1

statements are applied at following heat. The aim of interventions in following heat is the positive factors from last heat to following heat hold and negative eliminate. Interventions are focused especially on heat yield (trial balance), charge preheating, chemical heating of the metallic bath, charge composition and additives composition. Mentioned developed control system is the last level of the work of solvers collective, which during about five year implemented the cost control of all heats and finished sequence on all melting aggregate (two oxygen converters), equipment of secondary metallurgy (ladle furnace, Scandinavian lancers) and equipment of continuous castings of the steel. Responsible workers on all stages of control have after finalisation production operation view of their economical results and analyse cost variance. The implemented complex system of converter steel plants is fully unique. Metoda průběžného sledování nákladů [1], [2] je v podmínkách nákladového střediska ocelárna již několik roků zavedena a přináší svoje jednoznačné výsledky. Vazba technologických, energetických a organizačních parametrů na nákladový výsledek tavby (sekvence) se v podmínkách ocelárny stala nezvratnou realitou a prokazatelně vykazuje přínosy. V současné době je před řešitelským kolektivem úkol pokusit se využít výsledky zavedené metody na vyšší řídicí úrovni. Jaká je současná situace, přesněji řečeno požadavky na řízení agregátů (tavicích, sekundární metalurgie a licích) v ocelárně? 1. POŽADAVKY NA ŘÍZENÍ AGREGÁTŮ V OCELÁRNĚ Obecný požadavek na obsluhu všech agregátů v ocelárně (kyslíkových konvertorů - KK, pánvové pece - LF, skandinávské trysky - SL a zařízení plynulého odlévání - ZPO) je, aby jejich rozhodnutí byla při respektování kvalitativních, teplotních a časových omezení z ekonomického (nákladového) hlediska optimální. Kritériem optimálnosti je v rámci obecně zadaných omezení (výroba jakosti daného chemického složení, o dané teplotě, atd.) docílení minimálních vlastních nákladů jak v jednotlivých výrobních fázích (KK, LF apod.) tak i u hotovního výrobku, to je u odlitého předlitku bramy. Je třeba připomenout, že prakticky všechny výrobní agregáty jsou řízeny svými vlastními technologickými modely (často i na několika úrovních). Uvedené řídicí systémy nemohou prakticky fungovat v uzavřené smyčce a obslužné osádky musí do výrobních procesů často provádět nemalé zásahy. Další prakticky běžnou skutečností je, že při provádění řídicích zásahů, které by měly být z ekonomického hlediska optimální je osádka vystavení časovému tlaku. Tato skutečnost je také zcela typická a tvoří zásadní omezení při rozhodování obslužných osádek všech agregátů. Jakým způsobem zajistit ekonomickou optimalizaci výrobního procesu v existujícím časovém omezení? 2. CESTY ZAJIŠTĚNÍ EKONOMICKÉHO OPTIMA U VÝROBNÍCH AGREGÁTŮ V této stati se záměrně nezmiňujeme o využití téměř klasických opatření, které se v podmínkách ocelárny během několika let využívání ekonomického modelu zavedly a naprosto běžně se využívají. Jedná se u obslužných osádek zejména o poučení se z výsledků tavby (sekvence) minulé pro provedení příslušných opatření u výrobních period 2

následujících [1-5]. Dále průběžné využívání denních, týdenních a dalších sestav operativním řízení [1-5]. Jedná se tedy o další (vyšší) využití, které daný nákladový systém v podmínkách časového omezení umožňuje. Ke splnění uvedených požadavků lze obecně využít: a) minulých dlouhodobých zkušeností; prakticky se jedná kupříkladu o usuzování ze zjištěných dlouhodobějších trendů (ocelárna uvedené vývojové trendy zkoumá obvykle po měsících), nebo z dřívějších úspěšně řešených konkrétních situacích (kupříkladu u konkrétní tavby) [2], [3]; b) minulých krátkodobých informací; jedná se o využití krátkodobých trendů (kupříkladu posloupnost taveb za hutnický den), nebo přímo využití konkrétních výsledků minulé nebo předminulé tavby; c) velice důležité je využití teoretických znalostí; ty nám kupříkladu dokumentují vzájemné vazby mezi výši tavicí předváhy a nákladů tavby apod.; d) dlouholetou zkušenost pracovníků (expertů) v hledání optimálního řešení vzniklé situace; je známou skutečností, že postupy těchto odborníků, kdy ve většině případů měli k dispozici velice málo informací (a rozhodovali vesměs v časové tísni) vedly dlouhodobým opakováním ( procvičováním ) k nacházení optimálních řešení [6]. Jak budeme prakticky postupovat? V podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a. s. jsme se po rozsáhlé analýze stavu rozhodli k následujícímu postupu: - s využitím expertních výroků pro konkrétní situace u agregátů, - s respektováním minulé situace (výsledky minulé minulých taveb) a vzniklé okamžité situace pro připravovanou tavbu, - s pomocí stávajících řídicích (kupříkladu technologických) modelů, vyvinout jednoduché matematické modely, jejichž výsledkem bude jednoduché a jednoznačné doporučení na provedení konkrétních zásahů obslužné osádce. Téměř samozřejmý požadavek na algoritmizaci hledání řešení byl dán zejména zajištěním příslušné rychlosti a bezchybnosti pro navržené doporučení. Pochopitelně hledané řešení by mělo pracovat s maximem automatických vstupů. Je třeba uvést, že uvedené zásady respektuje v současné době intenzivně vyvíjené expertní řízení u KK. Obdobně by měly být využity i u dalších hlavních výrobních agregátů v ocelárně. 3. KONKRÉTNÍ APLIKACE EXPERTNÍCH SYSTÉMŮ U VÝROBNÍCH AGREGÁTŮ V OCELÁRNĚ 3.1 Kyslíkové konvertory Jak již bylo uvedeno, u kyslíkových konvertorů [6], [7] jsme se zaměřili na využití výsledků tavby minulé k řízení tavby následující. K tomu jsme využili detailní rozborovou sestavu tavby, která bezprostředně po ukončení tavby dává komplexní technicko-ekonomický obraz o jejich výsledcích. Tzn. jsou u ni stanoveny skutečné náklady ukončené tavby, které jsou porovnány se standardními náklady a vypočtena nákladová odchylka. Zjištěná odchylka je následně analyzována na dílčí vlivy, které ji zapříčinily (např. vliv skladby vsázky, předváhy apod.). Tato detailní rozborová sestava tavby je spustitelná ve dvou časových úrovních [2], [6] a [7]. První tzv. konečná rozborová sestava tavby, je vypočítávána s využitím čisté hmotnosti oceli vážené na stojanu zařízení plynulého odlévání. Tato skutečnost určuje, že konečná rozborová sestava tavby je stanovena až cca 2 hodiny po ukončení tavby 3

na kyslíkovém konvertoru. Výsledky jsou přesné, nicméně uvedené časové zpoždění vylučuje využití těchto výsledků pro zásah do plánování následující tavby na kyslíkovém konvertoru. Druhá tzv. prozatímní rozborová sestava tavby využívá k výpočtu hmotnost tekuté fáze (včetně strusky) v licí pánvi stanovené jeřábovou váhou bezprostředně po odpichu. Tzn. že prozatímní detailní rozborová sestava tavby je k dispozici do 5 minut od ukončení tavby a její výsledky jsou ovlivněny hmotností strusky v pánvi. Z hlediska časového je tedy možné prozatímní rozborovou sestavu tavby využít pro řízení následující tavby. Prvním úkolem bylo zjistit s jakou přesností lze usuzovat na výsledky konečné rozborové sestavy tavby z údajů prozatímní rozborové sestavy tavby. Proto byly vyhodnocovány závislosti jak mezi celkovou nákladovou odchylkou tak mezi dílčími vlivy, které ji způsobují. Jako matematicko-statistického aparátu zde bylo použito regresní a korelační analýzy, pomocí které se zjišťovaly intenzity konzistentnosti jednotlivých nákladových odchylek. Zjistilo se, že celkovou nákladovou odchylku lze predikovat poměrně velice přesně (koeficient korelace 0,97). Analýzou uvedených závislostí a histogramů četností s posouzením intervalu spolehlivosti aritmetických průměrů u jednotlivých nákladových odchylek bylo zjištěno: - nelze predikovat ekonomický dopad vlivu předváhy, - s určitou (vyhovující) přesností lze predikovat ekonomické dopady vlivu chemického ohřevu, skladby vázky, skladby přísad, dofuku a chlazení a pracovních režimů, - zcela přesně lze predikovat ekonomické dopady vlivu předehřevu, teploty a obsahu Si v surovém železe, požadované a skutečné teploty oceli. S těmito závěry bylo možné přistoupit k řešení druhé etapy tedy expertního řízení následující tavby [6], [7]. Expertní řízení tavby kyslíkového konvertoru vychází z následujících zásad: a) výsledky předcházející tavby predikujeme z využitím prozatímní rozborové sestavy tavby, b) máme k dispozici aktuální hodnoty chemického složení a teploty surového železa, které bude naléváno do následující tavby, c) máme k dispozici hmotnost a skladbu kovového odpadu, který bude nasazen do následující tavby, d) využíváme soubor expertních výroků pro provedení racionálních řídících zásahů u následující tavby. Na základě uvedených zásad byl postupně vyvíjen expertní systém. Maximální snahou bylo, aby v provozním využívání bylo jeho uplatnění co nejjednodušší, veškerá data mezi již zavedenými řídícími systémy a expertním systémem byla přesouvána automaticky a expertní doporučení bylo předloženo operátorovi v čase, kdy je může pro následující tavbu ještě využít. Vlastní vývoj expertního systému prošel 13 verzemi. Aktuálně je rozpracován expertní systém spojený s plánováním tavby prostřednictvím technologického modelu. V prvním kroku provede operátor konvertorů v prostředí technologického modelu výpočet vázaný na skutečnou hmotnost šrotu prosazeného u dané tavby. Dále s ohledem na aktuální teplotu a složení surového železa, požadovanou hmotnost a teplotu vyrobené oceli a při plánovaném předehřevu na maximální možné úrovni, tedy na úrovni technologické meze. Tím je zajištěn maximální ekonomický efekt v oblasti předehřevu. Výsledkem výpočtu je plánovaná hmotnost surového železa a plánovaná úroveň chemického ohřevu. V tuto chvíli je chemický ohřev již jediným měnitelným intenzifikačním faktorem, jehož výší můžeme rentabilitu výroby ovlivnit. Při propočtu současně akceptujeme požadované rozmezí 4

hmotnosti vyráběné oceli. Toto rozmezí může být pevně stanovené, nebo zadávané operátorem dle reálných provozních podmínek. V tomto okamžiku nastupuje expertní systém: a) z rozborové sestavy minulé tavby se vypočte rentabilita předehřevu a chemického ohřevu; b) v případě ziskovosti chemického ohřevu bude využíván v maximálně možné míře. To znamená, že se sníží (oproti plánované hmotnosti) hmotnost surového železa natolik, aby nebyla podkročena spodní hranice hmotnosti vyráběné oceli a současně překročena horní hranice (dána technologickou mezí) chemického ohřevu. Dále by technologický model neměl uvažovat s další ohřívací přísadou (SiMn); c) v případě ztrátovosti chemického ohřevu bude využíván pouze v nezbytné minimální míře. To znamená, že se zvýší (oproti plánované) hmotnost surového železa natolik, aby nebyla překročena horní hranice hmotnosti vyráběné oceli a současně technologický model neplánoval chladící přísady. Výsledkem bude doporučení nové hmotnosti vyráběné oceli, která bude zadána do technologického modelu a ten automaticky stanoví požadovanou hmotnost surového železa a adekvátní úroveň chemického ohřevu. Tato varianta expertního systému byla odzkoušena na konvertorech. Na obr. 1 je ukázáno doporučení operátorovi konvertoru vycházející z expertního systému pro následující tavbu. Ve stadiu řešení je varianta, kdy expertní systém bude volit optimální způsob řízení s ohledem na výši rentability jednotlivých intenzifikačních faktorů. Doporučení pro tavbu 29504: Proveď kontrolu stavu vyzdívky kolem odpichového otvoru Předehřívej šrot na teplotu 250 C Nalij do konvertoru 52 200 kg surového železa Chemicky ohřívej přísadou koksu v dávce 320 kg Obr. 1 Příklad výstupu expertního systému Po rozsáhlejším provozním ověření dojde k úpravě návrhu a provoznímu zavedení. Následně by měla být posouzena možnost využití informací z krátké historie. Tedy pokusit se přihlížet k vývoji posledních několika taveb (snad i vývoj poslední pracovní směny eventuelně hutnického dne). Využití tohoto krátkého vývoje je dáno do jisté míry stávající praxi, kdy obslužná osádka při rozhodování pro podporu svého mnohdy intuitivního jednání přihlíží k minulému stavu. 3.2 Pánvová pec U pánvové pece se v řadě případů nejvíce projevuje problém rozhodování v časovém stresu. Zařízení LF plní roli vyrovnávání výrobního taktu mezi tavicím zařízením (KK) a zařízením plynulého lití. Doba zpracování tekuté fáze na tomto zařízení může být někdy i pouhých 15 min a v jiných případech naopak je nezbytné počkat i několik desítek minut než ZPO může tavbu přijmout. V prvním kroku bude nezbytné tak jako u kyslíkového konvertoru vyvinout a zavést do provozního užívání tak zvanou prozatímní rozborovou sestavu tavby. Současná 5

konečná RST využívá ke svému výpočtu hmotnost vyrobené oceli z licího stojanu na ZPO. Tato hmotnost je známa někdy i 60 i více minut po dohotovení tavby na LF. Bude tedy třeba vyvinout takovou RST, která poskytne první ekonomický obraz o zpracované tavbě několik minut po jejím dohotovení. O možném přínosu uplatnění expertních systému svědčí skutečnost zjištěná za první pololetí roku 2004 [8], kdy průměrná nákladová odchylka kupříkladu u osádky B činila -2,6 Kč/t (úspora). Naproti tomu u osádky D -19,2 Kč/t. Tato skutečnost je podložena aritmetickým průměrem z 1094 taveb u osádky B a 1362 taveb u osádky D. Dále se prokázalo, že intervaly spolehlivosti aritmetického průměru u osádky B se pohybují od -4,8 Kč/t až do -0,5 Kč/t. U osádky D naopak od -21,2 Kč/t až do -17,1 Kč/t. To znamená, že se navzájem zcela jednoznačně nepřekrývají. Lze tedy říci, že obě osádky pracují na úrovni pravděpodobnosti 95 % zcela odlišně. U zařízení LF musí obslužná osádka reagovat na odlišnou vstupní teplotu lázně z kyslíkového konvertoru. Ve sledování za první pololetí roku 2004 se prokázalo, že prakticky všechny osádky KK předávají tekutou lázeň s objektivně odlišnými teplotami. Průměrné odlišnosti nejsou nikterak dramatické, nicméně v nákladovém vyjádření se rozdíly pohybují od +0,54 Kč/t (osádka D - nákladové zvýšení) až po -3,47 Kč/t (osádka B - nákladová úspora). Aby osádka LF mohla uvedený příznivý stav optimálně využít, nebo naopak nepříznivý stav s co nejmenšími náklady napravit musí provést optimální zásahy zejména do energetických režimů. A také u dílčího podílu energetické vlivy je zjištěna odlišnost mezi osádkami. Kupříkladu osádka A na LF je u energetických vlivů nákladově nejpříznivější (-4,3 Kč/t). U výše uvedené dílčí příčiny vstupní teplota patří však osádka A s hodnotou -0,98 Kč/t mezi osádky s méně příznivým výsledkem (důsledek nižší teploty předané tekuté fáze z KK). Je tedy zřejmé, že zde není logická souvislost typu nižší vstupní teplota tekuté fáze odpovídá vyšším nákladům na energetické vlivy. I tyto skutečnosti naznačují oprávněné uplatnění expertních systémů u LF. Nejde se v této souvislosti nezmínit o velice důležitém vlivu výstupní teploty zpracované oceli odcházející na ZPO. Vliv výstupní teploty je jednoznačně dán požadavkem obslužné osádky na ZPO. Bylo zjištěno, že průměrné rozdíly mezi obslužnými osádkami (požadovanými od ZPO) se pohybují přibližně od 0 C (oproti standardu) až po -4 C (oproti standardu). Opět i zde platí, že pro nalezení optimální energetické cesty je vhodné využiti expertních systémů. 3.3 Skandinávská tryska Výsledné hodnocení prvního pololetí roku 2004 dokládá potenciální možnost nákladové redukce [8]. Přes důsledné uplatnění klasického přístupu ve využívání metody průběžného sledování NVN (permanentní hodnocení jednotlivých taveb po jejich skončení a operativní řízení managementem s využitím denních, týdenních a měsíčních rozborových sestav) se prokázaly významné nákladové rozdíly mezi jednotlivými osádkami. Nákladově nejpříznivější osádka A vykazuje průměrnou úsporu ve výši 11,39 Kč/t (průměrná hodnota z 433 taveb). Naproti tomu osádka D má průměrnou nákladovou úsporu pouhých 3,61 Kč/t (podloženo 544 tavbami). Zjištěný rozdíl je tedy 7,78 Kč/t. Připomínáme, že intervaly spolehlivosti obou průměrných hodnot se navzájem nepřekrývají. Je tedy uvedené zjištění (na úrovni pravděpodobnosti 95 %) výrazem aplikovaných odlišných výrobních způsobů jednotlivými osádkami. Využití tohoto potenciálního nákladového prostoru je možné opět s využitím vyšší formy řízení v našem případě s pomocí expertních systémů. Pozoruhodné u zařízení SL je, že patrně hlavní oblast možného přínosu se kumuluje do skladby vsázky a přísad. Tam nákladově nejúspěšnější osádka A dosahuje úspory 6

-4,95 Kč/t. Naproti tomu osádka D dosahuje ztráty 2,42 Kč/t. Rozdíl mezi oběma osádkami činí 7,37 Kč/t. Zajímavé je, že ostatní hodnocené vlivy (předváha a pracovní režimy) i když se na vzniklé odchylce podílejí v částkách menších než 1 Kč/t, signalizují však i v těchto relativně nízkých částkách mezi osádkami objektivně existující rozdíly (viz kupříkladu pracovní režimy). Interval spolehlivosti průměru u osádky: A se pohybuje od -1,10 Kč/t do -1,04 Kč/t, B se pohybuje od -0,80 Kč/t do -0,73 Kč/t, C se pohybuje od -0,50 Kč/t do -0,40 Kč/t. Poněvadž se intervaly spolehlivosti průměru navzájem nepřekrývají znamená to, že osádky pracují v oblasti pracovních režimu skutečně odlišně. A uvedené objektivně existující relativně nízké nákladové odlišnosti není možné klasickým postupem aktivovat viz výše. Aktivování tohoto nákladově relativně nízkého zdroje je možné pouze cestou využití vyšších forem v našem případě expertních systémů. 3.4 Zařízení plynulého odlévání U tohoto zařízení nedisponujeme dosud půlročním hodnocením provozního využívání metody průběžného sledování nákladů. Nicméně se rýsují následující možnosti využití uplatnění metody expertních systémů v těchto oblastech. První je optimalizace požadované teploty dohotovené oceli ze zařízení pánvové pece. Tato problematika byla posouzena výše v kapitole pánvové pece. Další oblastí se rýsuje optimalizace nákladů na žáruvzdorný materiál. Opět se bude jednat o optimální (z hlediska nákladového) rozhodování u výměny stínicí trubice a torkretování mezipánví. Dalším souborem úloh (spíše v následující etapě řešení) bude expertní rozhodování o velikosti vratného odpadu (hlava, pata, zbytek oceli v mezipánvi a výřez bramy při letmé výměně mezipánve). Neméně významným souborem úloh může být optimalizace (minimalizace) nákladů na skarfování bram vznikající v důsledku snižování licí rychlosti. 4. SHRNUTÍ MOŽNOSTÍ UPLATNĚNÍ EXPERTNÍCH SYSTÉMŮ V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY Z výše uvedeného posouzení vyplývá, že v podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a. s. je prakticky u všech výrobních zařízení požadavek na uplatnění vyšší formy využití výsledků, které poskytuje metoda průběžného sledování nákladů. LITERATURA [1] ČAMEK, L., PETER, M., MASARIK, M., a kol. Nákladový model pro zařízení plynulého odlévání oceli ve VÍTKOVICE STEEL a.s. Ostrava. In sborník 19. konference Teorie a praxe výroby a zpracování oceli. Ostrava: Tanger, 2003, s. 240-247, s. 212-218. ISBN 80-85988-81-X [2] BAIL, V., KAFKA, V. O ekonomické účinnosti českého ocelářství ve XXI. století. In sborník České ocelářství ve XXI.století, perspektivy a rozvoj v rámci EU. Ostrava: VÍTKOVICE-Výzkum a vývoj spol. s r.o., 2003, s.81-88. ISBN 80-239-1831-1 [3] ČAMEK, L., UHER, T., MASARIK, M. a kol. Využití nákladových modelů u zařízení plynulého odlévání v ocelárně VÍTKOVICE STEEL, a.s. In 20. konference Teorie a praxe výroby a zpracování oceli. Ostrava: Tanger, 2004, s. 184-190. ISBN 80-85988-94-1 7

[4] ČAMEK L., KAFKA V. a kol. Aktuální stav využívání nákladových modelů při řízení nákladovosti v podmínkách ocelárny VÍTKOVICE STEEL, a.s. In sborník 13. mezinárodní konference METAL. Ostrava: Tanger, 2004, s. 30, [CD-ROM]. ISBN 80-85988-95-X [5] ČAMEK, L., KAFKA, V., MASARIK, M. a kol. Další vývoj metody průběžného sledování nákladů v ocelárně VÍTKOVICE STEEL, a.s. - nákladový model na zařízení plynulého odlévání oceli. In sborník 12. mezinárodní konference METAL. Ostrava: Tanger, 2003, s. 36, [CD-ROM]. ISBN 80-85988-82-8 [6] KAFKA, V., POKORNÝ, M. Racionalizace řízení tavby v ocelárnách s využitím expertních systémů. Závěrečná zpráva grantového projektu GA ČR reg. č. 106/02/1128. Ostrava, leden 2005, 26 s., 49 příloh. [7] ČAMEK, L. a kol. Interakce ekonomických modelů a expertních systémů v podmínkách NS 220. Závěrečná zpráva k úkolu TR č. 20/22023/125/04/04. Ostrava-Vítkovice, březen 2005. [8] ČAMEK, L., BLAHUTOVÁ, L. Vyhodnocení provozního chodu pánvové pece a skandinávské trysky v letech 2003 a 2004. Pracovní zpráva. Ostrava, říjen 2004. 8