18 августа 2018, суббота

Управление цифровым производством: пошаговая инструкция. Блог Александра Михайлова

0 комментировать
С развитием промышленных машин количество рабочих на заводах все время сокращалось, однако производства, на которых не задействован ни один человек, казались чем-то из научной фантастики
Фото: pixabay.com

С развитием промышленных машин количество рабочих на заводах все время сокращалось, однако производства, на которых не задействован ни один человек, казались чем-то из научной фантастики

Почему четвертая промышленная революция не оставит людей без работы и как подготовить к ней свое производство уже сейчас, объясняет руководитель направления SmartFactory компании IT-Enterprise Александр Михайлов.

В контексте развития цифровых технологий все чаще звучит словосочетание Industry 4.0, или же “4-я промышленная революция”. Почему очередной этап научно-технического прогресса выделяют в отдельное понятие и даже называют революцией? Потому что совокупность этих технологий и подходов в корне поменяет общество, и в первую очередь – производство. Что же в действительности скрывается за термином Industry 4.0, и когда это видение будущего станет реальностью в нашей стране?

Три фактора Industry 4.0

Отличие технологий Industry 4.0 от тех, что использовались раньше, заключается в нескольких основных моментах.

Во-первых, это использование технологии “интернета вещей” (IoT) и создание “умных” устройств. Все больше и больше предметов как бытового, так и промышленного характера обретают возможность связи с интернетом и оборудуются различными датчиками и сенсорами – устройствами, позволяющими измерять и оценивать состояние приборов. Для обычного человека это означает, что уже скоро бытовая техника сможет работать без его участия – например, умный холодильник сможет связаться с интернет-магазином и заказать продукты, которые доставит дрон.

В промышленности все еще интереснее: умное оборудование заблаговременно сможет предусмотреть свои же поломки и заказать ремонт, или оформить заявку на поставки сырья для непрерывности производства.

Второй момент – это создание комплексных информационных систем с методами вычисления больших данных. Данные со всех датчиков и сканеров необходимо собирать и анализировать, а чтобы сделать систему действительно эффективной – интегрировать их с другими процессами на предприятии. Практически все предприятия будут использовать информационные системы управления, поскольку разница в эффективности будет колоссальной.

70% срывов сроков исполнения заказов происходят именно из-за рассинхронизации оборудования и персонала

Третье – в силу этих изменений производство может действительно стать безлюдным (без участия людей).

С развитием промышленных машин количество рабочих на заводах все время сокращалось, однако производства, на которых не задействован ни один человек, казались чем-то из научной фантастики.

Сегодня фантастика становится реальностью, поскольку объединенные в единую сеть машины способны справляться с работой намного эффективнее – и дешевле – чем люди. Современное производство вынуждено одновременно наращивать объемы и делать продукцию более персонализированной. Это ведет к огромному количеству переналадок и изменений, которые требуют синхронизации оборудования и рабочих, и увеличивает риск ошибок ввиду человеческого фактора во много раз.

Человеческий фактор VS компьютеризация: реинжиниринг предприятий

За последние 10 лет наша компания провела исследование более 500 предприятий, выяснив, что около 70% срывов сроков исполнения заказов происходят именно из-за рассинхронизации оборудования и персонала.

Основная причина – это человеческий фактор. Пример – это неэффективное использование времени, которое превращается в затянутое ожидание материалов и полуфабрикатов. Когда, согласно плану, необходимо начать производство, нужного материала почему-то нет около рабочего центра просто потому, что персонал не успевает получить, обработать и выполнить множество поручений.

Кроме того, люди склонны выполнять те задачи, которые кажутся им проще даже тогда, когда выполнение сложной задачи поставлено в приоритете и положительно скажется на эффективности производства. Люди постоянно нуждаются в мотивации, при отсутствии которой показатели эффективности обязательно будут падать. Роботы и машины лишены всех этих факторов, а потому куда лучше справляются с задачами современного производства.

Естественно, переход к такому типу производства не может произойти мгновенно и требует преодоления определенных этапов.

Первый этап — это компьютеризация: размещение компьютеров в производственных подразделениях, в складских помещениях и объединение их в единую сеть предприятия.

Второй этап – формирование электронной базы так называемых MDM-данных, мастер-данных. Это классификация ресурсов, классификация подразделений, классификация складомест, учет персонала и т.д., после чего реализуется задача учета товарно-материальных ценностей на складах и производстве.

Люди склонны выполнять те задачи, которые кажутся им проще даже тогда, когда выполнение сложной задачи имеет более высокий приоритет

Третий этап – объемно-календарное, оперативное планирование ресурсов предприятия по стандарту MRP II, в ходе которого вырабатывается электронная база для технической подготовки производства. В систему вносится информация о конструкции изделий, о составах, о технологии изготовления и так далее.

Четвертый этап для перехода к цифровой трансформации – это внедрение технологии APS-планирования производства.

APS – это синхронное оперативно-календарное и оптимизационное планирование мощностей предприятия, первый шаг к автоматической синхронизации производства в реальном режиме времени. Это самый детальный уровень планирования производства по стандарту MRP II. Если первый уровень, самый грубый – планирование продаж и операций, – определяет, куда движется предприятие в ближайшие месяцы, APS-план отвечает на вопрос, когда выполнять необходимую каждую технологическую операцию, на каком оборудовании и в какую минуту. Такое планирование решает задачи поминутного расписания работы оборудования в рамках всего предприятия с учетом бизнес-критериев и множества ограничений. Оно основано на серьезной методологической базе, которую можно разделить на две категории:

  • математическая оптимизация, которая основана на теории расписания и теории ограничения Голдратта;
  • специфические алгоритмы оптимизации APS/MES, которые позволяют рассчитать допустимый хороший план за реальное время.

И если чисто математические методы не позволяют решить задачу составления расписания из-за ее NP-полноты, то эвристические подходы позволяют решить задачу быстро и с допустимым результатом.

Реинжиниринг: пошаговая инструкция

Методология стандартов Industry 4.0 выглядит достаточно сложной и объемной. Это порождает миф, что для внедрения подходов Industry 4.0 необходимо полностью перестроить существующий завод, уволить всех людей и обновить парк производственного оборудования. К счастью, это действительно миф. Реинжиниринг предприятия под стандарты Industry 4.0 можно сравнить с парковкой.

  1. Обычно парковка выполняется водителем, и водитель должен самостоятельно контролировать габариты автомобиля. В производстве это означает самостоятельный контроль технологического режима рабочим, непосредственный запуск оборудования рабочим и так далее.
  2. Установка парктроников, которые добавили звуковую и цветовую сигнализацию препятствий, но самое важное - реакции и решения - все еще полностью лежат в управлении водителя. Аналогичный шаг в производстве – это настройка съема данных с оборудования в режиме реального времени и сигнализация при выходе показателей за определенные параметры. Это дает возможность быстрее управлять производством, но как и в случае с парковкой, для установки парктроников нам не нужно менять автомобиль.
  3. Внедрение в автомобилях системы автоматического экстренного торможения при препятствиях. То есть это уже переход к системе реакций автомобиля. Как бы вы не жали на педаль, автомобиль уже не поедет, если он чувствует, что вы упираетесь в препятствие. На производстве это означает автоматическую настройку остановки оборудования информационной системой или программным управлением технологическим режимом оборудования.
  4. Современные системы парковочного ассистента, которые позволяют парковаться автоматически по нажатию кнопки. В терминологии производственной – это автоматический запуск оборудования системой управления в необходимом технологическом режиме, в необходимое время, и выключение его по окончанию задания на изготовление.

Может показаться, что такой уровень развития производственных технологий пока остается лишь мечтой, но это не так. Сегодня, известнейшие мировые корпорации уже используют стандарты технологии Industry 4.0, и наша страна – не исключение. Экономика будущего будет построена на этих подходах и технологиях. Тот, кто применит их раньше, получит намного больше преимуществ.

Будущее уже здесь, осталось не пропустить его.

Автор: Александр Михайлов, руководитель направления SmartFactory компании IT-Enterprise

Хотите знать не только новости, но и что за ними стоит?

Читайте журнал Новое Время онлайн.
Подпишитесь прямо сейчас

Читайте 3 месяца за 59 грн

Читайте срочные новости и самые интересные истории в Viber и Telegram Нового Времени.

Комментарии

1000

Правила комментирования
Показать больше комментариев

Последние новости

ТОП-3 блога

Фото

ВИДЕО

Читайте на НВ style

Блоги ТОП-10

опрос

Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: