30.08.2022, 13:32

Обогатительная фабрика горно-металлургического производства: как искусственный интеллект учится контролировать флотацию

В Кольской ГМК запустили пилотный проект по внедрению автоматического управления процессом флотации с применением машинного зрения. Апробация идет на двух флотомашинах первой секции.

Компания Норникель

Теги:

Нетленка

Искусственный интеллект

Роботы

Горная порода

Металл

На обогатительной фабрике КГМК в Заполярном продолжается работа по автоматизации технологического процесса и внедрению цифровых технологий для повышения качественных показателей и в помощь сотрудникам. Здесь уже внедрена система-советчик, которая делает свод данных на переделах измельчения руды, классификации и флотации обогатительной фабрики.

Особенность системы в том, что искусственный интеллект оценивает состояние технологического процесса в каждом отделении, прогнозирует, каким он будет через 20-40 минут, и исходя из этого оценивает, какие действия требуются для улучшения процесса. Он сам подбирает необходимы параметры (дозировку реагентов, уровни во флотмашинах, расход воздуха) и позволяет маленькими шагами двигаться к оптимальным значениям. В интерфейсе платформы выводится вся информация, необходимая оператору, даются рекомендации, в панели также можно изменить настройки под конкретный агрегат.

Для запуска прототипа была использована цифровая платформа, на которую можно ставить различные решения и приложения для определенной очереди флотации. Саму платформу с приложениями можно сравнить с конструктором «Лего»: как из его деталей собирают разные объекты, так и с помощью приложений создают различные решения для той или иной флотомашины.

«Данная концепция искусственного интеллекта отличается от того, что мы использовали ранее, здесь применили алгоритм нашей собственной разработки по управлению техническим процессом. Возможно, будем между собой увязывать системы, чтобы принцип работы алгоритма дополнялся принципами работы разработанной оптимизационной модели, и это будет совместный продукт, который учитывает опыт непосредственно технологов-производственников, программистов, математиков и айтишников».

Еще одно направление, которое прорабатывает в данный момент команда «Норникеля» и Кольской ГМК, ориентировано на дообогащение данных, используемых искусственным интеллектом за счет машинного зрения, что позволит еще улучшить работу модели.

Команда реализует собственный пилотный проект по применению машинного зрения для распознавания пенного продукта флотации. Задача — получить информацию с видеокамер по пенному продукту флотопотока, обработать данные с помощью нейронной сети и выделить основные параметры: скорость пеносъема, как пена движется по флотомашине, размер пузырьков, стабильность и цветность пены. В текущий момент мы проверяем стабильность работы этого решения, собираем накопленные данные, которые позволят в дальнейшем использовать их как интеллектуальный датчик».

Чтобы подтвердить работоспособность и перейти к опытно-промышленным испытаниям нового интеллектуального помощника, была проделана большая командная работа: сообща решали рабочие моменты и преодолевали сложности, если они возникали.

«Одна из сложных задач — определение методики испытаний, чтобы правильно определить и оценить прирост измельчения руды в концентрат. На измельчение действуют разные внешние факторы: объем переработки, изменение геолого-технологический свойств сырья, поступающего с рудника, и другие».

Как отмечают специалисты обогатительной фабрики, важный рабочий момент при внедрении машинного интеллекта — восприятие такого помощника человеком. Здесь главное – доверие оператора к новой системе, чтобы исключить человеческий фактор в технологическом процессе.

«Мы следим за оборудованием и технологическими параметрами: плотность перерабатываемого материала, как идет сам процесс, какие реагенты нужно добавить, как машины отрабатывают. У нас есть камеры, которые помогают следить за машинами, есть флотаторы, без которых мы никак не можем работать. По новой программе планируют поставить камеры на каждый блок машины, то есть это в любом случае должно облегчить работу. Готовы доверять искусственном интеллекту, но все равно без человека не обойтись».

Опытно-промышленные испытания новой цифровой платформы с применением машинного зрения на двух машинах первой секции флотации обогатительной фабрики – лишь малая часть задуманного.

«Обогатительная фабрика у нас достаточно автоматизированная, но процесс автоматизации идет постоянно. Нельзя остановиться, потому что технологии шагнули вперед, и надо за ними успевать, поэтому этот процесс будет бесконечным. Для нас автоматизация — хороший повод улучшить свои показатели, параметры по производству, это однозначно. Плюс постоянно прорабатываем автоматизацию усреднения руды, для этого есть отдельный проект. Основной интерес сейчас вызывают технологии мониторинга хвостохранилища — как показывает практика, аналогов в России нет. Мы этот проект будем сейчас пилотировать и продвигать дальше».