| Название НИОКТР |
Разработка программно-аппаратного обеспечения для реализации системы улучшенного управления технологическим процессом измельчения рудных и нерудных материалов
|
| Аннотация |
Технологические требования направлены на реализацию очередного этапа НИОКР, ориентированной на дальнейшее развитие программно-аппаратного комплекса (ПАК) «Система контроля загрузки мельниц «Smart Mill», разработанного ранее Индустриальным партнером – ООО «СейсмикЛаб».
Целью данного этапа является создание задела для серийного производства и массового внедрения системы ПАК на промышленных предприятиях, в технологический цикл которых входит процесс
измельчения исходного сырья.
В рамках реализации проекта предусмотрено совершенствование ПАК «Smart Mill» за счет внедрения в контур управления методов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (ML). Разрабатываемая система будет способна осуществлять интеллектуальную классификацию и поддержание оптимальных режимов измельчения в условиях изменяющихся свойств исходного сырья и других
технологических параметров — загрузки мелющих тел, водных режимов, циркуляционной нагрузки и т.п. Такой подход позволит повысить устойчивость и энергоэффективность процессов измельчения, обеспечив автоматическую адаптацию системы к текущему состоянию технологического оборудования.
Аппаратная часть комплекса, обеспечивающая непрерывные измерения, сбор и передачу данных в режиме реального времени с использованием беспроводных технологий связи, была создана в рамках ранее реализованного проекта «Разработка аппаратно-программного комплекса непрерывного мониторинга загрузки мельниц на горно-обогатительных предприятиях». Эффективность применения ПАК «Smart Mill» подтверждена промышленными испытаниями на предприятиях ПАО ГМК «Норильский Никель», по результатам которых зафиксирован значимый технико-экономический эффект (порядка 2-2,5% к переработке руды).
Разрабатываемый в рамках настоящих технологических требований ПАК будет обеспечивать импортонезависимость и опережение зарубежных аналогов за счет внедрения в ПАК уникальных алгоритмов управления технологическими процессами измельчения рудных (нерудных) материалов. Основные направления совершенствования включают:
• развитие уникальных измерительных средств детектирования объемной загрузки мельниц и оптимизации режимов помола;
• разработку алгоритмов прямой инструментальной и косвенной (на основе «виртуальных» датчиков) оценки девиаций технологического процесса измельчения;
• построение моделей оптимального управления парком мельниц на базе феноменологических и гибридных ML-моделей с реализацией в итоге системы автоматического управления класса APC/MPC.
Результаты реализации проекта обеспечат бесшовный переход от традиционных подходов управления, основанных на передаче директивных команд в АСУ ТП, к системам улучшенного управления технологическими процессами (СУУТП) нового поколения. Совершенствование программных модулей, аппаратных компонентов и конструктивных решений будет осуществляться с учетом
функционально-технических требований, сформулированных по итогам пилотных внедрений аппаратного комплекса «Smart Mill» на горно-обогатительных комбинатах и цементных заводах.
Планируемый результат проекта — создание рабочего образца усовершенствованного программно-аппаратного комплекса «Smart Mill» моделью упрвления класса APC/MPC, готового к запуску в установочную серию и последующему серийному производству. Реализация плана НИОКР обеспечит достижение конкурентоспособного технологического уровня, который позволит существенно расширить рынок его применения как в Российской Федерации, так и за рубежом.
Целью проекта является создание и внедрение интегрированного программно-аппаратного комплекса для оптимизации и повышения эффективности процесса измельчения, который обеспечивает:
- Оперативный онлайн мониторинг: непрерывный контроль уровня загрузки (выявление недозагрузки и перегруза) барабанных мельниц для помола руды и нерудных материалов.
- Предиктивная диагностика: мониторинг и прогнозирование износа внутренней футеровки мельниц.
- Автоматическое управление: внедрение системы Advanced Process Control /Model Predictive Control (APC/MPC) на базе ИИ для создания цифровой платформы управления измельчительным комплексом.
Задачи проекта
- Разработка конечно-элементных моделей работы мельниц при различных режимах измельчения, грансоставе руды, объемах загрузки МШЦ, МПСИ, МСИ, процентных соотношениях износа футеровки для создания датасета для реализации феноменологической ML-модели процесса измельчения.
- Разработка и изготовления макета мельницы для валидации феноменологических ML-моделей.
- Анализ сгенерированных модельных данных и эмпирических данных для выявления паттернов работы мельниц в различных режимах.
- Разработка методики и алгоритмов прогноза изменения параметров работы мельниц.
- Разработка методики выдачи рекомендаций на основе исторических данных и предсказаний модуля предиктивной аналитики.
- Исследование и разработка модуля управления на базе APC/MPC подходов.
- Разработка методики внедрения ПО на предприятии.
- Анализ данных и проведение эксперимента по выявлению зависимости между током питателей, грансоставом руды, износом футеровки и сигналами на выходе датчика объемной загрузки в рамках исследования по стабилизации грансостава руды для улучшения работы алгоритма.
- Опытно-промышленные испытания ПАК "SmartMill" в условиях реального производственного объекта в режиме сплит-тестирования (A/В-тестирования).
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
40800.0
|
| Дата начала |
2025-12-15
|
| Дата окончания |
2028-10-31
|
| Номер контракта |
427
|
| Дата контракта |
2025-12-23
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
681.51; 681.52
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Шигин Андрей Олегович
|
| Руководитель организации |
Софронова Светлана Николаевна
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КРАСНОЯРСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
краевое государственное автономное учреждение "Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности"
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-30 06:47:42 UTC, 2025-12-30 06:47:42 UTC
|
| ОКПД |
Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
машинное обучение; искусственный интеллект; автоматизация; программно-аппаратный комплекс; извлечение; оптимизация; конечноэлементное моделирование; мельницы; измельчение; СУУТП
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Опытно-конструкторские работы
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
50.43.15 - Системы автоматического управления, системы автоматического регулирования и системы автоматического контроля для непрерывных процессов
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Автоматизированные системы управления
|
| Приоритеты научно-технического развития |
б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения;
|
| Регистрационные номера |
—
|
