"Цифровые глаза" для промышленности

2018 год начался в технологической среде под флагом Искусственного Интеллекта и всевозможных аспектах развития данного направления.

Сама по себе идея полноценного самостоятельного разума, созданного человеком, на сегодняшний день находится в концептуальной стадии, но этапы развития ИИ с каждым днем ознаменовываются новыми открытиями и появляющимися цифровыми инструментами.

Многие такие инструменты являются зачаточной, несовершенной формой ИИ, автоматизируя ряд прикладных задач, при помощи математических алгоритмов. Но есть и более самостоятельные элементы цифровизации, которые работают уже сегодня и выполняют большой набор функций.

Наверное, одним из самых развитых цифровых направлений в дискретной промышленности сегодня являются системы класса MDC (Machine Data Collection), которые по своему функционалу соответствуют концепции IIoT (Industrial Internet of Things – Промышленный Интернет Вещей), или же синонимичной – "Индустрия 4.0".

Класс промышленных систем MDC дословно переводится как "Сбор данных с оборудования" - не так уж и оригинально, не правда ли? На самом деле, суть гораздо глубже. Системы не просто собирают машинные данные в режиме реального времени, но также могут осуществлять превентивную диагностику поломки оборудования, анализировать эффективность работы, рассчитывать загрузку каждой единицы и даже выдавать рекомендации в той или иной ситуации, в качестве "цифрового советчика".

Как это работает на практике сегодня? Какой это дает эффект предприятиям? Насколько это дорого? Ответы на эти три вопроса лучше рассматривать в разрезе отрасли, для того, чтобы увидеть, как далеко продвинулись технологии на производстве.   

Концепция "Индустрия 4.0" предполагает переход предприятий к киберфизическим системам, то есть дигитализации (оцифровке) физических процессов для объективного контроля за производством и, как следствие, увеличение качества производимой продукции. Логично, что такие системы требуют определенного задела на предприятии – начального уровня автоматизации, то есть ручное универсальное оборудование должно быть заменено станками с ЧПУ (Числовым Программным Управлением), а операторам более не требуется менять инструмент и заготовки, так как это может делать промышленный робот.

Типичная для многих предприятий ситуация, когда промышленный робот работает на станке (загружая/разгружая заготовки, или же осуществляет смену инструмента) и, на первый взгляд, производственный план соответствует ожиданиями, но контроль фактически выполненных операций осуществляется крайне неточно. И эта неточность становится видна тогда, когда оборудование подключают к системе MDC и становится видно фактическую загрузку, с аналитикой по причинам простоя каждой единицы.

Что это значит? К сожалению, от человеческого фактора на производстве уйти очень сложно и, если к примеру, оператор хочет закончить свой рабочий день пораньше, он может растянуть время на переналадку оборудование на % так 20, а иногда и на все 40.

Или же другая ситуация. После вкусного обеда в заводской столовой, самое меньшее, что хочется – это заниматься выполнением производственного плана у станка. Ведь гораздо приятнее пойти пообщаться с друзьями в социальных сетях, покурить, поболтать с коллегами. Получить такую возможность совсем несложно, нужно лишь нарушить технологию и уменьшить скорость выполнения управляющей программы на те же 20, а то и 40 %, что предоставит буфер по времени, который можно провести в свое удовольствие!

Это было бы крайне забавно, если бы не было так грустно, потому как нарушение технологии особенно на предприятиях, может повлечь за собой даже незначительный брак, влияющий на жизнеспособность конечного изделия.

Эта ситуация отвечает на наш второй вопрос – эффект, который система дает предприятиям, – это "цифровые глаза", которые контролируют и анализируют ситуацию на производстве, предотвращая брак, увеличивая загрузку оборудования, что, в свою очередь, дает возможность сэкономить на покупке нового оборудования.

С точки зрения превентивной диагностики исправности работы оборудования, то это также не маловажная функция для повышения эффективности производства. Например, современные MDC-системы позволяют анализировать механические узлы при помощи виброакустической диагностики и диагностики температурных режимов.

Доступность полученных данных – то ради чего стоит переходить на цифровые носители, так как возможность интеграции данных в любые ИТ-системы, такие как ERP, MES, PDM, PLM, позволяет избежать "кусочности", предоставляет полную картину, включая жизненный цикл изделия, объемно-календарное планирование, расчет себестоимости с привязкой к реальной работе на оборудовании и много другое.

В конечном итоге, стоимость системы составляет 5% от стоимости оборудования и окупается зачастую в пределах одного года. Экономический эффект от использования системы, в свою очередь, достигает 20%. В такой ситуации нелепо экономить на инструменте, который прост в установке, обслуживании, экономически оправдан и самое главное - решает поставленные задачи.

Цифровые технологии развиваются по экспоненте и не оставляют шанса тем предприятиям, которые не видят необходимость внедрения средств автоматизации у себя на производстве, при всех очевидных факторах.

Инвестиции в автоматизацию сегодня позволят многим стать лидерами в своей отрасли завтра, а некоторым предприятиям просто остаться на рынке и не быть сметёнными волной конкуренции.