Какие технологии помогают компаниям обеспечить гибкость производства и выжить в кризисных условиях

Технологии и инструменты гибкого производства

2020 год, ознаменованный пандемией и вызванным ею кризисом, окажет значительное влияние на экономику, бизнес и особенно B2B-сектор. По прогнозам DT Global Consulting российский рынок начнет восстанавливаться в 3-4 квартале. Часть компаний (около 40%) очевидно приостановит инвестирование крупных проектов и найм сотрудников, некоторые заводы закроются (9%), но, тем не менее, для многих крупных организаций программы развития расписаны на годы вперед, и это означает, что они будут стремиться к выполнению своих планов, несмотря на вынужденные меры адаптации к кризисным условиям.

Большинство предприятий осознают, что несмотря на кризис цифровизация является очевидной стратегией, к которой надо стремится. Хотя государство решило сократить бюджет, выделенный на поддержку программы Цифровая Экономика, по данным DT Global Consulting 37% компаний будут больше инвестировать в цифровые технологии.

Приоритетными технологиями в условиях кризиса становятся те, что обеспечивают гибкость производства. При формировании производственной среды в эпоху интеллектуальных технологий и внимания к конечному пользователю гибкость становится ключевой стратегией организации производственного процесса.

Как ИИ может повысить скорость и точность разработки вакцин

Гибкие производственные линии

Что на самом деле означает быть гибким производителем? Прежде всего, гибкость — это скорость адаптации. Это быстрый и безостановочный переход от потребности, возникшей у потребителя, до поставки продукции, от принятия решения до его реализации, от постановки задачи до ее решения. Необходимое качество в сегодняшних реалиях и, как мы можем видеть, крупнейшие игроки рынка эти пользуются. Так, например, мировой бренд Louis Vuitton использовал парфюмерные производства для создания антисептических средств, а Dyson переключился на производство медицинских систем вентиляции.

Производственные компании, которые внедряют технологии интеллектуальных конвейерных систем гарантируют себе высокую степень гибкости и производительности.

Высокая степень автоматизации означает, что потребуется меньше вмешательств персонала для перепрограммирования и переналадки оборудования для перехода на производство новой продукции. Можно менять направление конвейера, скорость перемещения, расстояние между каретками без привлечения технического персонала. Это делается автоматически, удаленно настраивается, и не занимает много времени, как при традиционных конвейерных системах, где все приходится делать вручную. Более того, при желании и возможности новую модель можно проверить на цифровом двойнике перед реальным выпуском.

Приведу пример того, как это работает. Заказчику, компании Lotte Wedel, потребовалась упаковочная машина, способная справиться с разными размерами коробок для разного количества продукции. И благодаря интеллектуальной конвейерной системе iTRAK® от Rockwell Automation новая машина позволила заказчику полностью избавиться от проблем с падением скорости работы, износом цепей и неравномерным поступлением продукции.

В данном проекте Lotte Wedel проблема традиционных упаковочных машин с несколькими сервоприводами заключалась в том, что при двукратном или трехкратном увеличении количества продукции в упаковке, в данном случае шоколадных конфет пралине в открытой блистерной упаковке, машине приходилось простаивать некоторое время в ожидании поступления всей продукции. А из-за общего цепного привода конвейера и настройки, оптимизированной для работы с одинарной порцией продукции, общая скорость работы существующей линии зависела от скорости выполнения самой медленной упаковочной операции. Для упаковки коробок с одинарным, двойным или тройным количеством продукции нужна была машина, способная работать на высокой скорости в непрерывном режиме и выполнять до 90 операций в минуту.

Помимо возможности работы с разным объемом продукции в упаковке разной формы Lotte Wedel также требовалось повышение общей производительности линии, чтобы угнаться за растущим потребительским спросом. Поэтому перед ECONO-PAK, одному из ведущих производителей упаковочных машин, стояла задача увеличить скорость работы линии как минимум на 50%, со 120 до 180 единиц продукции в минуту, но не менее чем до 170 единиц в минуту. При этом также стояла задача улучшить качество упаковки.

Решить все поставленные задачи компании ECONO-PAK помогла новая концепция машины на базе инновационной конвейерной системы iTRAK от Rockwell Automation, способной полностью поменять подход к созданию конвейерных решений для упаковки и транспортировки продукции. Совмещение линейного и вращательного движения позволяет создавать гибкие и полностью интегрированные решения, открывающие перед производителями упаковочных машин новую эру эффективности и производительности.

Интеллектуальное производство

«Умное» производство – гибкое производство. К такому выводу нас подтолкнула сложившаяся ситуация. Например, продвинутая предиктивная аналитика данных, без которой не обходится любое современное предприятие, позволяют составлять эффективные прогнозы: когда и на сколько масштабировать производство в соответствии с рыночным спросом, когда стоит провести диагностику или замену оборудования – все это способствует обоснованному принятию решений на основе фактических данных.

Еще одна важная составляющая интеллектуального производства – IIoT (промышленный Интернет вещей). IIoT-устройства позволяют в режиме реального времени наблюдать за работой производственных линий, выявлять проблемы, получать информацию о необходимых профилактических мерах и обслуживании. Чтобы объединенные в сеть устройства работали эффективно и генерировали нужную для аналитики информацию, предприятие должно обеспечить связанность своих операций и машин. То есть операционные технологии (ОТ) должны функционировать согласовано с информационными (ИТ), а оборудование должно быть подключено к человеко-машинному интерфейсу, чтобы специалисты могли работать с информацией.

Кроме того, незаменимая технология, которая помогает принимать быстрые и эффективные решения – искусственной интеллект (ИИ). ИИ приносит наибольшую выгоду при работе с Большими данными, так как способен обрабатывать многовекторную информацию со скоростью, немыслимой для человека. Сегодня технология широко используется на этапе поиска новых лекарств и может существенно сократить время, которое потребуется для создания вакцины от COVID-19. В других отраслях искусственный интеллект отлично справляется с обработкой и анализом данных, собираемых с большого количества подключенных устройств, и помогает составлять прогнозы.

Многие современные аналитические технологии требуют от пользователя глубоких познаний как в области анализа данных, так и в сфере промышленного производства. Но благодаря дополнительному модулю AI для контроллеров ControlLogix, способному выполнять функции эксперта-аналитика, всё становится гораздо проще. Модуль устанавливается непосредственно в шасси контроллера и получает данные по задней шине шасси, выстраивая прогнозирующие модели. Он способен непрерывно контролировать ход производственного процесса и выявлять аномалии, исходя из анализа реальных данных. Благодаря модулю FactoryTalk Analytics LogixAI прогнозная аналитика становится доступной большому числу работников на производстве, позволяя им принимать обоснованные решения. Теперь работники на производстве могут легко использовать данные, поступающие от оборудования, для прогнозирования неисправностей и оптимизации производственного процесса, используя лишь имеющийся у них опыт АСУТП и автоматизации.

Технологии удаленного доступа не только помогают офисным сотрудникам выполнять свою работу из дома, но и решают проблемы производственных компаний, которые нуждаются в операторах и инженерах на местах. Это повышает безопасность сотрудников и снижает риски остановки производства. Предприятие, у которого есть возможность управления критически важными операциями удаленно, лучше подготовлено к кризисным ситуациям. Например, дополненная реальность предоставляет операторам машин и оборудования пошаговые инструкции непосредственно на смартфоны и умные очки. Это позволяет инженерам дистанционно давать указания персоналу, находящемуся на производстве, тем самым сохраняя необходимую в настоящее время дистанцию, и в то же время поддерживать функционал и производственные линии.

Современным инструментом также является и так называемая IaaS - это промышленная  инфраструктура, предлагаемая как Услуга.

В рамках этой услуги заказчику поставляется и вводится в работу современная промышленная инфраструктура, включая промышленные дата центры, промышленные сети и телекоммуникационные шкафы, и предоставляется круглосуточный удаленный мониторинг и администрирование. В Rockwell Automation эта услуга предлагается на 5 лет.

Эта услуга позволяет производственным компаниям эффективнее использовать свои капитальные бюджеты и собственные навыки, в то время как Rockwell Automation заботится об управлении промышленной инфраструктурой для обеспечения производительности, надежности и бесперебойной работы.

Немного о том, как это работает. Оборудование преконфигурированным поставляется на объект заказчика. Происходит его сборка и тестирование и ввод в эксплуатацию обычно силами вендора. Далее действует пятилетний сервисный контракт с использованием операционного бюджета, по которому заказчик ежемесячно платит небольшую сумму по сравнению с разовой покупкой всей инфраструктуры. При этом Rockwell Automation сохраняет за собой право собственности на оборудование и программное обеспечение.

Эта услуга включает круглосуточный мониторинг и администрирование для оптимизации работы системы и увеличении времени безотказной работы. Основными преимуществами такого вида контрактов являются: удаленная поддержка и администрирование, высокая скорость реакции (согласно нашей статистике, менее 3 минут на инцидент), что позволяет минимизировать риски внепланового простоя, и низкие операционные затраты вместо больших капитальных затрат на единовременную покупку и далее операционных на эксплуатацию системы.

Еще один инструмент, необходимый современному «умному» заводу – это Machine-as-a-Service (MaaS). Владение машинным оборудованием может стать непростой задачей, так как предприятию придется подстраиваться под жизненный цикл этого актива. Чтобы быть гибкими, производители все чаще задумываются о подходе «машина как услуга», который подразумевает аренду оборудования на необходимый срок, включая его обслуживание. Такая стратегия позволяет снизить эксплуатационные издержки и расширить возможности обновления или модификации машин при появлении на рынке новых моделей. Кроме того, MaaS-решение эффективно как при масштабировании, чтобы справиться с возросшими объемами, так и при вынужденном сокращении или закрытии производства – оборудование можно либо отключить, либо наоборот подключить дополнительное.

Мы можем сделать вывод о том, что сложившаяся в мире ситуация заставляет предприятия быть гибкими, чтобы остаться на плаву. Сегодня выигрывают те, кто уже имел в своем портфеле технологии, обеспечивающие гибкость производства. Остальные вынуждены в срочном порядке внедрять эти решения, чтобы выжить в кризис.

 

Gennady Bylov
Размещено 3 Июнь 2020 Кем Gennady Bylov, Country Sales Manager Russia & CIS, Rockwell Automation
  • Контакт:

Подписаться

Компания Rockwell Automation и наши партнеры обладают исключительным опытом в проектировании, реализации и поддержке проектов автоматизации.

Подписаться

Откройте для себя продукты, а также инновационные решения и инструменты, о которым мы рассказываем.