Водят туристов по цехам и используют нейросети в производстве. Как изменились уральские заводы за 25 лет

Уральские металлургические заводы за последние несколько лет пережили немало трансформаций. Они прошли через модернизации цехов и запуск новой продукции, пересмотрели систему подготовки кадров и взяли курс на промышленный туризм. Как за это время изменились производства? Об этом рассказали на трех предприятиях — филиалах Трубной Металлургической Компании (ТМК). В этом году она отмечает 25-летний юбилей.

В Свердловской области компания представлена тремя ключевыми производственными площадками: Северским и Синарским трубными заводами, Первоуральским новотрубным заводом. С момента вхождения предприятий в состав компании на них разворачивалась масштабная программа модернизации, благодаря чему они получали возможность выпускать новые виды продукции.

На Северском трубном заводе (СТЗ) в Полевском модернизацию проводили по стратегической инвестиционной программе. К 2008 году на заводе заменили устаревшие мартеновские печи на дуговую электросталеплавильную печь (ДСП) и другие агрегаты, которые составили современную технологическую цепочку. Благодаря ей предприятие получило возможность изготавливать непрерывнолитую стальную заготовку как для собственного трубопрокатного производства, так и для внешнего клиента. Модернизировали на СТЗ и трубопрокатное производство — запустили в работу непрерывный стан. Его мощность составляет до 0,6 миллиона тонн продукции в год.

На Синарском трубном заводе (СинТЗ) в Каменске-Уральском построили новый участок термической обработки труб, используемых в добыче нефти и газа. Это в два раза увеличило мощности по термической обработке и повысило долю производимых труб с уникальными механическими свойствами. Также в трубопрокатном цехе № 3 ввели в эксплуатацию обжимной стан, который позволил оптимизировать технологический процесс и использовать для производства труб непрерывнолитую стальную заготовку взамен катаной.

На Первоуральском новотрубном заводе (ПНТЗ) в одноименном городе провели капитальный ремонт электросталеплавильного цеха «Железный Озон 32». В подразделении восстановили железобетонные конструкции, модернизировали систему пароудаления и заменили ключевые элементы обеих машин непрерывного литья заготовок. Увеличили мощности и трубоволочильных цехов завода: обновили и модернизировали оборудование термообработки продукции. Это позволило расширить сортамент труб с высокими эксплуатационными характеристиками.

Современное производство, помимо модернизации и автоматизации самих агрегатов, требует интеграции автоматизированных систем и использования искусственного интеллекта в производственных и технологических процессах. В рамках программы «Цифровое производство ТМК» на заводах внедрили автоматизированную систему управления производственным процессом (MES), систему идентификации и отслеживания процесса изготовления продукции (ПОТОК), а также систему технического обслуживания и ремонта оборудования (ТОРО). Они позволяют отследить ход изготовления трубы от завалки металлического лома в ДСП до выпуска готового изделия, контролировать качество процессов и продукции, вовремя выявить поломку и даже спрогнозировать ее возможность.

Вслед за автоматизацией подключается искусственный интеллект — машинное зрение и нейронная сеть. Так, в 2025 году на СТЗ внедрили систему автоматического распознавания маркировки трубы. Установленные в цехах видеокамеры делают серию кадров, которые затем обрабатывает вычислительный модуль. Далее нейросети определяют наилучшие кадры с маркировкой и осуществляют распознавание. После этого информация отправляется в локальную базу данных, и труба идентифицируется на всех этапах производства. Систему с машинным зрением для прослеживаемости продукции запустили и на автоматизированной муфтонарезной линии СинТЗ в 2024 году.

Такое зрение также контролирует качество и количество сырья на участках приемки лома: на основе кадров определяется объем лома и те его элементы, которые не соответствуют нужным параметрам. А в электросталеплавильных цехах «заступает на службу» технология машинного обучения. Программа «Цифровой помощник сталевара» анализирует опыт выплавки и рекомендует оптимальные параметры температуры и химического состава стали. В трубопрокатных цехах функционирует «Цифровой помощник инженера-технолога», это приложение помогает оптимально настроить прокатные станы.

Модернизация уральских заводов позволила им расширить сортамент продукции и производить ее на более высоком технологическом уровне. Так, на СинТЗ начали выпускать теплоизолированные лифтовые трубы с повышенными теплоизоляционными свойствами. В нашей стране их используют на нефтегазовых месторождениях Крайнего Севера. На заводе изготавливают насосно-компрессорные и обсадные трубы с премиальными резьбовыми соединениями семейства TMK UP. Они предназначены для строительства герметичных колонн различного назначения. Например, их могут применять в вертикальных, наклонно-направленных, горизонтальных скважинах нефтяных, газовых, газоконденсатных месторождений со сложными условиями эксплуатации. Также в трубоволочильном цехе № 2 завода создан участок по производству длинномерных труб, в том числе котельных.

На СТЗ производят уже упомянутую стальную непрерывнолитую заготовку, электросварные стальные трубы. А после запуска непрерывного прокатного стана завод начал выпускать бесшовные горячекатанные трубы для сложных условий разработки месторождений и добычи углеводородов. Повышенные прочностные характеристики позволяют использовать их при экстремально низких температурах. В целом продукция завода широко используется в нефтегазовой промышленности, строительстве, в том числе трубопроводов различного назначения, машиностроении, коммунальном хозяйстве.

На ПНТЗ возобновили производство плавниковых труб для котельных установок теплоцентралей. Специальные выступы на внешней поверхности такой трубы — плавники — используются как нагревательные элементы в паровых котельных установках. Помимо этого, на заводе производят бесшовные холоднодеформированные трубы для теплообменного оборудования и уникальные специализированные водородные баллоны из новой марки стали для использования на метеостанциях.

На производствах занимаются не только модернизацией и выпуском новых видов продукции, но и подготовкой кадров. Так, на ПНТЗ запустили виртуальный тренажер для вальцовщиков. С помощью VR-очков и контроллера сотрудник в виртуальном пространстве должен изготовить трубы заданных размеров, соблюдая правильную последовательность действий, правила охраны труда и промышленной безопасности. Процесс проходит сначала в режиме обучения, затем — тестирования и сдачи экзамена.

А на СинТЗ для обучения сотрудников открыли учебный полигон — кампус корпоративного университета ТМК2U. В занятия часто добавляют элементы игры с имитацией реальных рабочих ситуаций. Еще здесь есть учебно-информационный участок, на котором представлена экспозиция из более 160 образцов труб. Кроме того, завод вступил в федеральный проект «Профессионалитет», став партнером Каменск-Уральского политехнического колледжа (КУПК). Предприятие обновило материально-техническую базу учебного заведения. В настоящее время в колледже в рамках проекта по специальностям «мехатроника и мобильная робототехника» и «обработка металлов давлением» обучаются 217 студентов.

На СТЗ повышению квалификации нынешних и подготовке будущих кадров тоже уделяют большое внимание. В центре профессионального образования завода проходят обучение сотрудники этого и других предприятий компании, а также студенты Полевского многопрофильного техникума (ПМТ) имени В. И. Назарова. Им доступны четыре специализированные лаборатории с учебными стендами и тренажерами, три производственных участка со станочным, сварочным и другим технологическим оборудованием и восемь технических классов с мультимедийным оборудованием.

Также завод одним из первых в компании стал партнером федерального проекта «Профессионалитет» и вместе с ПМТ имени В. И. Назарова обучает студентов по таким направлениям, как «металлургическое производство», «обработка металлов давлением», «автоматические системы управления», «эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования», «сварочное производство», «оператор-наладчик металлообрабатывающих станков», «монтаж, техническое обслуживание и ремонт гидравлического и пневматического оборудования». В настоящее время обучение на разных курсах проходят более 500 человек.

Привлечь молодежь на производства помогает в том числе промышленный туризм. Когда предприятие открыто показывает свои цеха, будущие специалисты могут оценить уровень и возможности завода как своего потенциального места работы. Уральские производства тоже развивают свои выставочные площади. Так, ПНТЗ в трубопрокатном цехе № 8 создал интерактивный двухэтажный центр: на видеостене можно в реальном времени увидеть производственные процессы.

А промышленный маршрут «Труба зовет» позволит лично побывать в цехах. При этом, прежде чем посмотреть трубопрокатное производство, гости знакомятся с музейно-выставочным центром завода, обновленным в 2024 году. Экспозиции пяти залов музея рассказывают о бывшем на этом месте Васильево-Шайтанском железоделательном заводе, строительстве самого ПНТЗ, работе предприятия в военные годы и в новое время.

Значимым событием для Полевского стала реконструкция музейного комплекса «Северская домна» в 2022 году. С тех пор здесь проводят выставки и другие мероприятия, например: «Ночь музеев», день открытых дверей, приуроченный к профессиональному празднику заводчан — Дню металлурга. Внутри это многофункциональное пространство с мультимедийным оборудованием, но исторический облик здания сохранили: здесь можно увидеть кирпичную кладку XIX века, опорные фермы кровли, клепаные балки. А главное — единственную сохранившуюся в Европе доменную печь XIX века. Благодаря такому артефакту посетители туристического маршрута «Металлургия сквозь века: от кричного молота до цифрового завода» могут в прямом смысле совершить путешествие во времени и на примере увидеть, как менялись технологии металлургического производства.

Останавливаться на этом ТМК не собирается и планирует расширить программу промышленного туризма на заводе в Каменске-Уральском. В трубопрокатном цехе № 2 СинТЗ идет масштабная модернизация — строительство нового комплекса водоочистки. Эти два несвязанных, но протекающих одновременно процесса отражают символическую миссию, которой на предприятиях придерживаются вот уже 25 лет, — сохранение исторического индустриального наследия и внедрение передовых технологий производства.