Эффективное производство в эпоху «Индустрии 4.0»
Мы живем в интересное время, когда четвертая промышленная революция меняет всё вокруг и автоматизация затрагивает все производственные процессы независимо от страны и уровня ее развития.
Информационные технологии, и в первую очередь технологии промышленного Интернета, все глубже проникают во все сферы жизни общества, заменяя устаревшие традиционные модели управления производством на современные, базирующиеся на сборе и анализе Big Data. Уже сегодня на многих предприятиях России используются решения и бизнес-модели, базирующиеся на технологиях «Интернета вещей». А для промышленного «Интернета вещей» уже не так значимы становятся географические и государственные границы: имея при себе только доступ в Интернет (в том числе по закрытым защищенным каналам), можно управлять производством, находясь на любом расстоянии от него.
В настоящее время существует много решений, которые способны получать информацию от оборудования, но при этом не формируют расширенной аналитики, нацеленной на выявление узких мест в производстве, предоставление данных для оптимизации технологии, определение причин брака и многое другое. Такая аналитика невозможна без применения средств по работе с Big Data, максимального исключения человеческого фактора при сборе данных и поддержки всех производственных переделов.
Именно это является ключевым отличием платформ «Интернета вещей» от обычных систем мониторинга, благодаря чему IIoT-платформа расширяет количество потребителей производственных данных: данные используют разработчики, маркетологи, финансисты, сервис-инженеры, операторы, а также при необходимости и заказчики.
«Все больше и больше компаний начинают понимать важность и значимость данных. Данных, которые формируются на протяжении всей цепочки создания ценности/стоимости. И здесь не играет роли, какая у компании сфера деятельности (от финансов до промышленного производства). Начинают появляться примеры, где значимость данных влияет на организационную модель/структуру компании. Наряду с классическими ветками в организационной структуре (кадры, финансы, производство и т. д.), компании начинают создавать подразделения, отвечающие за сбор и анализ данных», — отмечает генеральный директор Winnum Григорий Чернобыль.
Промышленный «Интернет вещей» позволяет не только значительно сократить простои и количество незапланированных остановок оборудования, но и осуществить трансформацию бизнес-модели промышленных компаний. Такая трансформация позволяет на глобальном уровне объединить все физические ресурсы в единую виртуальную систему и представить пользователям не сами устройства, а результаты их использования.
Уже реализованные проекты показывают, что технологии Winnum способны снизить операционные расходы на производство на 15-25%, а также, что гораздо важнее, значительно увеличить прибыль: по нашим оценкам, как минимум в полтора-два раза.
Контроль производства в реальном времени
Производители регулярно испытывают потребность в достоверной информации о текущем состоянии производства и статусе выполнения заказов. Постоянный онлайн-контроль оборудования и других активов полностью исключает человеческий фактор и предоставляет исчерпывающую информацию для принятия оперативных решений.
Цифровой двойник. Цифровой двойник – это цифровая копия физического объекта или процесса, реализующая полноценную обратную связь от производства на основе сбора производственных данных в режиме реального времени и их представления на интерактивной 3D-сцене. Цифровой двойник описывает фактическое состояние производства – от простой визуализации состояния оборудования до визуализации материальных потоков, перемещения персонала и статуса выполнения производственных заданий.
Интерактивный контроль. Платформа Winnum фиксирует и сохраняет все данные о параметрах работы оборудования, включая технологические – нагрузку, программу, исполняемые команды, режимы работы, время выхода на режим, момент затяжки и многое другое, что выявляет малейшие отклонения от технологии и заданных правил работы. Подключение оборудования и агрегация данных в единой системе обеспечивают возможность комплексного анализа информации, выявления закономерностей и взаимного влияния, включая влияние других производственных подразделений.
Мониторинг оборудования. Система подключает любое оборудование, независимо от передела, на котором оно используется: станки, термическое, гальваническое и сварочное оборудование, приборы контроля микроклимата, оборудование для сборки, роботы и многое другое. При контроле работы оборудования текущие и исторические данные доступны в исходном виде, без дополнительной обработки, что делает их применимыми в будущем для машинного обучения или новых математических алгоритмов.
Winnum Hardware OE. Этот коммуникационный модуль подключается к любому оборудованию независимо от степени его оснащенности и предоставляет информацию по его эксплуатации, включая данные от подключенных датчиков и сенсоров.
Производительность и улучшение процессов
Производительность труда – один из ключевых факторов конкурентоспособности каждой компании. Повышение производительности увеличивает объемы выпуска. Используя детальный анализ больших объемов данных, платформа выявляет узкие места, предоставляет информацию для оптимизации технологии, сокращения производственных циклов и повышения эффективности труда.
Контроль действий персонала. Для работы платформы не требуется участия персонала в процессе мониторинга и сбора данных: информация формируется на основе данных от оборудования, что гарантирует ее полную объективность.
Планшет Winnum Pad. Планшет предлагает наглядный и удобный интерфейс для ввода состояний, которые не могут быть получены от оборудования в автоматизированном режиме, что значительно сокращает время персонала на указание информации, необходимой для контроля работы оборудования и выполняемых технологических операций. Данные, введенные на планшете, синхронизируются с данными, полученными автоматически, благодаря чему вы получаете полный набор информации, необходимой для контроля всего производства.
Выявление узких мест за счет объективного анализа загрузки. Широкий набор предустановленной аналитики и различных отчетов (анализ коэффициента полезной работы, количество произведенной продукции, анализ загрузки оборудования по любым срезам, коэффициент OEE и т. п.) выявляет узкие места производственных процессов и предоставляет лучшие практики для оценки эффективности в сравнении с другими компаниями.
Увеличение выпуска на основе оптимизации технологии. Winnum предоставляет уникальные данные, необходимые для оценки качества технологии и выявления возможностей ее оптимизации. Оптимизация технологии на основе статистических данных о работе оборудования кардинально улучшает производственный процесс за счет сокращения норм времени, повышения коэффициента полезной работы, выравнивания нагрузки на инструмент, обеспечения ритмичности, улучшения качества производственного планирования.
Техническое состояние и диагностика
Достижение высокого уровня показателя OEE немыслимо без обеспечения бесперебойной работы оборудования. Прямое подключение к оборудованию, инструменты для создания диагностических алгоритмов и оперативных оповещений реализуют постоянный контроль технического состояния узлов и агрегатов. Превентивные действия минимизируют простои оборудования и увеличивают прибыль.
Сокращение простоев на основе контроля технического состояния. Winnum предоставляет инженеру исходные данные, полученные от оборудования, для детального анализа с целью оперативного контроля технического состояния и планирования работ по ТОиР. При этом доступен как «ручной» анализ данных (построение графиков сигналов и контроль их значений в выбранные моменты времени), так и применение математических алгоритмов, одновременно анализирующих данные от нескольких устройств с целью выявления закономерностей и отклонений от них.
Предиктивный сервис и прогнозирование. Большие данные, полученные от оборудования, используются также для прогнозирования технического состояния и перехода к сервису «по состоянию». Для этого применяются как различные математические модели, так и алгоритмы машинного обучения.
Эффективность использования активов
Оборудование, продукция, транспорт, персонал — это активы компании, обеспечивающие ее эффективное функционирование. Постоянный и независимый контроль их работы и/или использования, поиск местоположения, расчет времени пролеживания и перемещения дают важную информацию для детального анализа и делают прозрачным возврат инвестиций и капиталовложений.
Контроль местонахождения и перемещения на основе технологии RFID. Метки наносятся на детали, сборочные единицы, заказы, полуфабрикаты, инструмент, специальную тару, оснастку, техническую документацию, спецодежду и пр. Контроль обеспечивается на уровне выделенных зон, производственных помещений и проходов.
Контроль местонахождения и перемещения на основе технологии BLE. Метки крепятся к упаковке, ящикам и другой таре, техническим паспортам, спецодежде и пр., обеспечивая высокоточный контроль местонахождения (до 2 см) на уровне цехов, помещений, участков, складов и складских стеллажей. Для поиска могут использоваться мобильные и стационарные считыватели.
* * *
Переход на цифровое производство, конечно, не самое простое дело, но он помогает решить целый ряд глобальных проблем как для небольших предприятий, так и для крупных корпораций. Внедрение формы M2M (Machine-to-Machine), осуществление мониторинга и анализа процесса производства, факторов, влияющих на него, в режиме реального времени, принятие решений IIoT-платформами приводят нас к совершенно новой бизнес-модели – к «Индустрии 4.0».
Опубликовано 07.02.2020