Как дроны помогают металлургическому гиганту совершить новую промышленную революцию

Внедрение дронов помогает металлургическому гиганту ArcelorMittal ускорить процессы модернизации и внедрения инноваций в промышленные инспекции и техническое обслуживание.

ArcelorMittal - настоящий мировой промышленный гигант. ArcelorMittal управляет предприятиями по производству стали в 16 странах мира, работает с клиентами в 160 странах и обеспечивает занятость 168 000 человек. Бригады работают круглосуточно. В 2020 году ArcelorMittal поставил 69 миллионов тонн стали в виде рулонов по всему миру.

Непростые условия на металлургических заводах

Металлургическая промышленность — это деятельность, которая связана с множеством рисков. Ежедневно рабочие выполняют работу на огромных, тяжелых, грохочущих и невероятно раскаленных машинах. В процессе производства температура стали достигает 1600 градусов, а рабочие находятся в непосредственной близости от жидкой стали, гигантских конструкций и массивных движущихся транспортных средств. На сегодняшний день здоровье и безопасность работников является приоритетом №1 для ArcelorMittal и сталелитейной промышленности в целом. По данным общемировой статистики, собранным Всемирной ассоциацией производителей стали, уровень несчастных случаев на 1 миллион отработанных часов снизился с 4,55 в 2006 году до 0,97 в 2017 году, то есть на 78,67%.

Сталелитейная промышленность также является крупным источником выбросов CO2, поскольку для производства стали требуется большое количество горючего сырья, такого как уголь. Согласно данным Всемирной ассоциации производителей стали, на сталелитейную промышленность приходится от 7 до 9% всех прямых выбросов от ископаемого топлива.

Совокупность этих факторов делает сталелитейный завод крайне опасным местом работы, которое порой сравнимо с работой на Марсе.

Идеальный кандидат на роль инициатора 4-ой промышленной революции 

Сталелитейная промышленность не стоит на месте. Компания ArcelorMittal ищет способы сделать свои заводы более безопасными, чистыми, экологичными и высокотехнологичными - не только для защиты своих работников, но и для снижения выбросов углекислого газа и повышения эффективности работы производственных площадок.

ArcelorMittal понимает, что новые технологии являются ключом к преобразованию их производственных площадок, и выделила ряд решений, которые помогут в данном вопросе. Так, компания начала использовать на своих производственных площадках беспилотные летательные аппараты для проведения 3D-сканирования и выполнения критически важных производственных инспекций, технического обслуживания и задач по обеспечению безопасности.

Полеты над Фос-сюр-Мер

Завод компании ArcelorMittal в Фос-сюр-Мер, недалеко от порта Марсель, на побережье Средиземного моря, на юге Франции, является важным предприятием в Европе с производственной мощностью 4 миллиона тонн стали в год. На предприятии размером с целый город работают около 4 000 человек (ArcelorMittal и сторонние организации).

Один из сотрудников - Дэнис Эмерик, руководитель отдела технического обслуживания в Фос-сюр-Мер. Он руководит командой из 350 рабочих, которые работают над поддержанием в рабочем состоянии сложной инфраструктуры и проводят инспекции.

Дэнис хорошо знает, на сколько сложно и как много времени требуется его бригадам для выполнения задач по осмотру и техническому обслуживанию. Инспектирование дымоходов, труб или конструкций крыши на высоте, превышающей высоту некоторых самых высоких зданий Франции (так, например, Нотр-Дам поместился бы внутри сталелитейного цеха), не говоря уже о высокой температуре, делают задачи крайне сложными.

Обычно для проведения планового технического обслуживания и осмотра возводятся громоздкие строительные леса или используется канат, если леса невозможно установить. Конечно, установка лесов и остановка оборудования, чтобы техники могли подняться на них и провести осмотр, является трудоёмким, дорогостоящим и потенциально опасным занятием.

Дэнис Эмерик считает, что для оптимизации этих рутинных задач на предприятии Фос-сюр-Мер он нашел идеальное решение: инспекционные дроны. С помощью беспилотников они могут получать четкие визуальные данные о важнейших объектах и оборудовании, оставаясь на земле.

Многолетний опыт работы с технологией аэрофотосъемки 

"У нас большой опыт в использовании беспилотных летательных аппаратов с камерами, управляемые удаленно, и мы уже давно поняли их преимущества", - говорит Рональд Кефферштейн, руководитель группы технического обслуживания, с 30-летним опытом работы в компании ArcelorMittal.

"Мы гордимся тем, что французские СМИ называют нас настоящими пионерами в этой отрасли во Франции с тех пор, как в 2004 году мы начали использовать воздушные шары с камерами, а в 2010 году - дистанционно управляемые вертолеты с камерами. Мы постепенно перешли на беспилотные технологии, поскольку они стали доступными и представляли для нас большой интерес".

Благодаря своевременному внедрению беспилотных технологий завод ArcelorMittal в Фос-сюр-Мер за последние 10 лет приобрел значительный опыт и в настоящее время является одним из основных участников подразделения беспилотных летательных аппаратов в ArcelorMittal по всему миру.

Все заводы ArcelorMittal, включая 30 промышленных объектов в Европе, Африке, Америке, Азии и Австралии, каждый квартал проводят веб-конференции для сотрудников, на которых делятся опытом и способствуют более эффективной интеграции беспилотников.

Программа беспилотных летательных аппаратов компании ArcelorMittal 

Команду специалистов по беспилотным летательным аппаратам на предприятии ArcelorMittal в Фо-сюр-Мер возглавляет Ясина Бен Касем, который руководит 6 пилотами. Опыт его команды востребован и высоко оценивается. Команда Яссина Бен Касема часто выполняет различные задания, такие как инспекция, техническое обслуживание, тепловизионная съемка, съемка складских помещений и многое другое.

Выбор дронов

Парк дронов Яссина Бен Касема постоянно совершенствуется, сейчас самым предпочтительным дроном для них является DJI Mavic 2 Enterprise Advanced. Команда специалистов использует разные дроны, включая тяжелые платформы серии Matrice, но Mavic 2 Enterprise Advanced быстро занял свою собственную нишу в парке ArcelorMittal.

"У нас должна быть возможность планировать и выполнять наши миссии за считанные минуты. Mavic 2 Enterprise Advanced с поддержкой RTK и возможностью развертывания за несколько минут очень важен для нас ", - говорит Яссин Бен Касем.

Яссин пришел к выводу, что M2EA идеально подходит для быстрого и детального осмотра труднодоступных объектов благодаря своим небольшим размерам. Для более масштабных проверок, например, для осмотра трубопровода длиной в сотни метров, лучше использовать M210 с Z30, но для всего остального M2EA подходит идеально.

Для выполнения задач важно, наряду с мощной тепловизионной камерой для беспилотника такого размера, является наличие модуля RTK. Он позволяет проводить точную съемку запасов, при этом меньше используя геометры, которые потребуют гораздо больше времени для выполнения работы.

"Функция Waypoint очень полезна для нас, так как она дает возможность записать траекторию полета и миссии, которую можно повторно использовать для будущих миссий, что позволяет идеально повторить траекторию полета дрона и точно сравнить данные".

 

Применение беспилотников на предприятии ArcelorMittal в Фос-сюр-Мер

Инспекции

Дроны применяются для всех инспекций на большой высоте, например, на крышах, конвейерах и в других труднодоступных местах. Подготовленным специалистам ArcelorMittal нужно подниматься на строительные леса только после того, как инспекция с помощью беспилотника выявит участки, требующие ремонта.

Геодезическая съемка 

Обследование и измерение запасов сырья — это трудоемкая, регулярная задача, требующая точности. Беспилотники позволяют ArcelorMittal выполнять эти задачи быстро и с высокой точностью.

"Применение дронов для обследования и мониторинга запасов помогло нам существенно сократить время", - говорит Рональд Кефферштейн. "До применения беспилотников нам приходилось отправлять специалистов по геодезии для обследования запасов сырья. Сегодня, с помощью фотограмметрии, которую обеспечивают беспилотники, мы можем выполнить такую трудоемкую работу за один час, собирая точные данные и обеспечивая безопасность наших рабочих".

Тепловой мониторинг

С помощью высокоточной тепловизионной камеры DJI Mavic 2 Enterprise Advanced компания ArcelorMittal отслеживает уровень нагрева, температуру инфраструктуры и оборудования. Дымовые трубы заводов достигают чрезвычайно высоких температур - до 1600 градусов Цельсия, это температура плавления стали.

"Возможность получать тепловое изображение в реальном времени имеет решающее значение на наших объектах. Жар, исходящий из дымовой трубы, невидим, и только тепловизионная камера может помочь нам получить четкое представление о происходящем", - говорит Рональд Кефферштейн.

Мониторинг окружающей среды

Территория завода ArcelorMittal в Фос-сюр-Мер окружена природным заповедником площадью в сотни гектар. Заповедник состоит из болот с пресной и соленой водой в прибрежной зоне. Эта территория является уникальной во Франции и является местом обитания многочисленных редких видов фауны и флоры.

Территория ArcelorMittal находится прямо у границ французской сельской местности Камарг, где обитает множество диких лошадей и быков, а также расположены рисовые поля, которые делают этот регион Франции совершенно особенным и экзотическим.

Компания ArcelorMittal передала полномочия по сохранению и мониторингу этого уникального природного заповедника компании ECOMED (Ecology and Mediation), инженерно-экологической консалтинговой фирме, предоставляющей экспертизу и консультации по вопросам развития земельных ресурсов и природной среды. ECOMED работает с проектировщиками, застройщиками, промышленными предприятиями и общественными организациями, имеющими опыт работы в Средиземноморском регионе. Основная специализация компании - консультирование по вопросам долгосрочного экологического мониторинга, исследования фауны и флоры, планирования и экологического управления.

Мари Писсон, руководитель проекта в ECOMED, отвечающая за мониторинг природного заповедника ArcelorMittal, рассказывает, как команда специалистов ArcelorMittal по беспилотным летательным аппаратам оказывает экспертную поддержку, используя своих пилотов и беспилотники, оснащенные мультиспектральной камерой. Пилоты собирают ценные данные с помощью мультиспектральных съемок с воздуха и проводят анализ, чтобы следить за развитием и сохранением этого природного заповедника в долгосрочной перспективе. Благодаря этим мультиспектральным снимкам они могут создать точную карту заповедника, понять его эволюцию и отследить любые изменения, которые могут негативно повлиять на окружающую среду, например, проникновение новых растений.

Главные аспекты для создания команды по внедрению беспилотников на промышленных предприятиях 

По словам Рональда Кефферштейна, есть несколько важных пунктов, которые необходимо учесть промышленному предприятию перед интеграцией и внедрением беспилотников на производстве:

• Мотивированные сотрудники, с энтузиазмом принимающие новые технологии

• Команда профессионально подготовленных пилотов

• Наличие четкой схемы использования беспилотников в соответствии с локальными требованиями

Окупаемость инвестиций

В целом, беспилотные летательные аппараты привели к значительной экономии затрат в компании ArcelorMittal. По оценкам Яссина, инвестиции в беспилотники позволили сэкономить от 100 000 до 200 000 евро в год. В значительной степени это произошло благодаря сокращению дорогостоящих аутсорсинговых мероприятий со стороны внешних компаний, занимающихся строительством лесов, канатных подъемников или люлек. Экономия времени просто невероятная, особенно при составлении карт и быстрых инспекциях. Но самая большая выгода — это то, что сложнее выразить в деньгах: безопасность. Количество рабочих часов на высоте или в непосредственном контакте с опасным оборудованием значительно сокращается, а многие опасные задачи по осмотру выполняются с помощью беспилотников.

Дроны применяются для инновационного развития сталелитейной промышленности

В течение последних нескольких лет многие заводы ArcelorMittal использовали беспилотники так же, как и на предприятии в Фос-Сюр-Мер. По мере раскрытия потенциала этой технологии начала формироваться база знаний. В настоящее время создана официальная группа по работе с беспилотниками, которая ведет работу по внедрению этой инновационной технологии для повышения безопасности, эффективности и рентабельности сталелитейной промышленности.

Технологии беспилотников "набирают обороты" в компании ArcelorMittal, где они меняют подход к решению определенных технических задач.

Наряду с другими технологиями цифровизации и новыми способами производства стали с потреблением меньшего количества энергоресурсов для уменьшения воздействия на окружающую среду, нет никаких сомнений в том, что беспилотники играют важную роль в том, чтобы сделать сталелитейную промышленность более технологичной, экологически чистой и безопасной.

Перечень областей применения беспилотников компанией ArcelorMittal весьма обширен: проведение инспекций, составление карт и топографических съемок, подсчет запасов, мониторинг инженерных сетей и многое другое. Беспилотники безопасно работают там, где не могут работать люди, что обеспечивает преимущество с точки зрения безопасности. С помощью беспилотников возможно обнаружить неисправности или дефекты оборудования, что позволяет предотвратить дорогостоящий ремонт. Некоторые задачи беспилотники выполняют в рекордно короткие сроки, экономя не только драгоценное время, но и силы и деньги.

"Сталелитейная промышленность постоянно развивается, улучшая все технологические процессы и сокращая риск для работников и воздействие на окружающую среду", - говорит Дэнис Эмерик. "ArcelorMittal высоко ценит применение новых технологий, а беспилотники способны коренным образом изменить нашу отрасль и то, как мы ведем бизнес".