Управління цифровим виробництвом: покрокова інструкція. Блог Олександра Михайлова

31 травня 2018, 12:07

Чому четверта промислова революція не залишить людей без роботи і як підготувати до неї своє виробництво вже зараз, пояснює керівник напряму SmartFactory компанії IT-Enterprise Олександр Михайлов.

У контексті розвитку цифрових технологій все частіше звучить словосполучення Industry 4.0, або ж "4-а промислова революція". Чому черговий етап науково-технічного прогресу виділяють в окреме поняття і навіть називають революцією? Тому що сукупність цих технологій і підходів докорінно змінить суспільство, і насамперед – виробництво. Що ж насправді ховається за терміном Industry 4.0, і коли це бачення майбутнього стане реальністю в нашій країні?

Відео дня

Три фактори Industry 4.0

Відмінність технологій Industry 4.0 від тих, що використовувалися раніше, полягає в декількох основних моментах.

По-перше, це використання технології "інтернету речей" (IoT) і створення "розумних" пристроїв. Все більше і більше предметів як побутового, так і промислового характеру знаходять можливість зв'язку з інтернетом і обладнуються різними датчиками і сенсорами – пристроями, що дозволяють вимірювати і оцінювати стан приладів. Для звичайної людини це означає, що вже скоро побутова техніка зможе працювати без її участі – наприклад, розумний холодильник зможе зв'язатися з інтернет-магазином і замовити продукти, які доставить дрон.

У промисловості все ще цікавіше: розумне обладнання завчасно зможе передбачити свої ж поломки і замовити ремонт, або оформити заявку на постачання сировини для безперервності виробництва.

Другий момент – це створення комплексних інформаційних систем з методами обчислення великих даних. Дані з усіх датчиків і сканерів необхідно збирати і аналізувати, а щоб зробити систему дійсно ефективною – інтегрувати їх з іншими процесами на підприємстві. Практично всі підприємства будуть використовувати інформаційні системи управління, оскільки різниця в ефективності буде колосальною.

70% зривів термінів виконання замовлень відбуваються саме через розсинхронізацію обладнання та персоналу

Третє – в силу цих змін виробництво може дійсно стати безлюдним (без участі людей).

З розвитком промислових машин кількість робітників на заводах весь час скорочувалася, проте виробництва, на яких не задіяно жодної людини, здавалися чимось з наукової фантастики.

Сьогодні фантастика стає реальністю, оскільки об'єднані в єдину мережу машини здатні справлятися з роботою набагато ефективніше – і дешевше – ніж люди. Сучасне виробництво змушене одночасно нарощувати обсяги і робити продукцію більш персоналізованою. Це веде до величезної кількості переналадок і змін, які вимагають синхронізації обладнання і робітників, і збільшує ризик помилок через людський фактор у багато разів.

Людський фактор VS комп'ютеризація: реінжиніринг підприємств

За останні 10 років наша компанія провела дослідження понад 500 підприємств, з'ясувавши, що близько 70% зривів термінів виконання замовлень відбуваються саме через розсинхронізацію обладнання та персоналу.

Основна причина – це людський фактор. Приклад – це неефективне використання часу, яке перетворюється на затягнуте очікування матеріалів і напівфабрикатів. Коли, згідно з планом, необхідно почати виробництво, потрібного матеріалу чомусь немає біля робочого центру просто тому, що персонал не встигає отримати, обробити і виконати безліч доручень.

Крім того, люди схильні виконувати ті завдання, які здаються їм простішими навіть тоді, коли виконання складного завдання поставлено в пріоритеті і позитивно позначиться на ефективності виробництва. Люди постійно потребують мотивації, за відсутності якої показники ефективності обов'язково будуть падати. Роботи і машини позбавлені всіх цих факторів, а тому куди краще справляються із завданнями сучасного виробництва.

Природно, перехід до такого типу виробництва не може відбутися миттєво і вимагає подолання певних етапів.

Перший етап – це комп'ютеризація: розміщення комп'ютерів у виробничих підрозділах, в складських приміщеннях і об'єднання їх в єдину мережу підприємства.

Другий етап – формування електронної бази так званих MDM-даних, майстер-даних. Це класифікація ресурсів, класифікація підрозділів, класифікація складомісць, облік персоналу тощо, після чого реалізується завдання обліку товарно-матеріальних цінностей на складах і виробництві.

Люди схильні виконувати ті завдання, які здаються їм простіше навіть тоді, коли виконання складного завдання має більш високий пріоритет

Третій етап 2 об'ємно-календарне, оперативне планування ресурсів підприємства за стандартом MRP II, під час якого виробляється електронна база для технічної підготовки виробництва. У систему вноситься інформація про конструкцію виробів, про склади, про технології виготовлення тощо.

Четвертий етап для переходу до цифрової трансформації – це впровадження технології APS-планування виробництва.

APS – це синхронне оперативно-календарне і оптимізаційне планування потужностей підприємства, перший крок до автоматичної синхронізації виробництва в реальному режимі часу. Це самий детальний рівень планування виробництва за стандартом MRP II. Якщо перший рівень, найгрубіший – планування продажів і операцій – визначає, куди рухається підприємство в найближчі місяці, APS-план відповідає на запитання, коли виконувати необхідну кожну технологічну операцію, на якому обладнанні і в яку хвилину. Таке планування вирішує завдання похвилинного розкладу роботи обладнання в рамках всього підприємства з урахуванням бізнес-критеріїв і безлічі обмежень. Воно засноване на серйозній методологічній базі, яку можна розділити на дві категорії:

  • математична оптимізація, яка заснована на теорії розкладу і теорії обмеження Голдратта;
  • специфічні алгоритми оптимізації APS/MES, які дозволяють розрахувати допустимий хороший план за реальний час.

І якщо чисто математичні методи не дозволяють вирішити задачу складання розкладу через її NP-повноту, то евристичні підходи дозволяють вирішити задачу швидко і з допустимим результатом.

Реінжиніринг: покрокова інструкція

Методологія стандартів Industry 4.0 виглядає досить складною і об'ємною. Це породжує міф, що для впровадження підходів Industry 4.0 необхідно повністю перебудувати існуючий завод, звільнити всіх людей і оновити парк виробничого обладнання. На щастя, це дійсно міф. Реінжиніринг підприємства під стандарти Industry 4.0 можна порівняти з паркуванням.

  1. Зазвичай парковка виконується водієм, і водій повинен самостійно контролювати габарити автомобіля. У виробництві це означає самостійний контроль технологічного режиму робітником, безпосередній запуск обладнання робітниками і так далі.
  2. Встановлення парктроніків, які додали звукову і колірну сигналізацію перешкод, але найважливіше –реакції і рішення – все ще повністю лежать в управлінні водія. Аналогічний крок у виробництві – це налаштування знімання даних з устатковання в режимі реального часу і сигналізація при виході показників за певні параметри. Це дає можливість швидше управляти виробництвом, але як і у випадку з паркуванням, для встановлення парктроніків нам не потрібно міняти автомобіль.
  3. Впровадження в автомобілях системи автоматичного екстреного гальмування при перешкодах. Тобто це вже перехід до системи реакцій автомобіля. Як би ви не тиснули на педаль, автомобіль вже не поїде, якщо він відчуває, що ви впираєтеся в перешкоду. На виробництві це означає автоматичне налаштування зупинки обладнання інформаційною системою або програмним керуванням технологічним режимом обладнання.
  4. Сучасні системи паркувального асистента, які дозволяють паркуватися автоматично після натискання кнопки. У термінології виробничій – це автоматичний запуск обладнання системою управління в необхідному технологічному режимі, в необхідний час, і вимикання його після закінчення завдання на виготовлення.

Може здатися, що такий рівень розвитку виробничих технологій поки що залишається лише мрією, але це не так. Сьогодні, найвідоміші світові корпорації вже використовують стандарти технології Industry 4.0, і наша країна – не виняток. Економіка майбутнього буде побудована на цих підходах і технологіях. Той, хто застосує їх раніше, отримає набагато більше переваг.

Майбутнє вже тут, залишилося не пропустити його.

Автор: Олександр Михайлов, керівник напрямку SmartFactory компанії IT-Enterprise

Показати ще новини
Радіо НВ
X