В статье обсуждаются вопросы модернизации отечественного высокотехнологичного машиностроения на основе методов моделирования и прогнозирования развития цифровых производств. Прогноз развития цифровых производств основан на разработке комплексных дорожных карт. Построение дорожных карт включает определение ресурсного, информационного и организационно-методического обеспечения. Результатом работы является выделение перечня критических информационных и производственных технологий с целью существенного повышения производительности труда в машиностроении
Ключевые слова: цифровое производство, дорожная карта, производственные технологии, моделирование производства
Список использованных источников
1 Григорьев С.Н., Кутин А.А., Долгов В.А. Принципы построения цифровых производств в машиностроении. Вестник МГТУ «Станкин», 2014, № 4 (31), с. 10-15.
2 Григорьев С. Н., Кутин А. А. Создание цифровых производств эффективный путь повышения производительности труда в машиностроении. Технология Машиностроения, 2015, № 8 с. 59-63.
3 Григорьев С. Н., Кутин А. А. Инновационное развитие высокотехнологичных процессов на основе интегрированных АСТПП. Автоматизация и современные технологии, №11, 2011,с. 23-29.
4 Вороненко В. П., Михайлов Е. В., Соколова Я. В. Применение имитационного моделирования при проектировании или реконструкции производственных участков. Вестник МГТУ «Станкин», 2015, № 3 (34), с. 29-33.
5 Вороненко В. П., Долгов В. А. Информационная модель базового производственно- технологического решения для адаптации технологического процесса к текущему состоянию системы предприятия. Вестник МГТУ «Станкин», 2011, № 3, с. 173-177.
6 Еленева Ю. Я., Карпов С. А., Лукашевич Е. В. Управление финансированием инновационного развития промышленных предприятий: концептуальная модель. Вестник МГТУ «Станкин», 2012, № 1 т. 2, с. 128-133.
7 Григорьев С. Н. Решение задач технологического перевооружения машиностроения//Вестник МГТУ Станкин. 2008. № 3. С. 5-9.
8 Асанов Р. Э., Косов М. Г., Кузнецов А. П. Оценка технического уровня мехатронных изделий. Вестник МГТУ «Станкин», 2013, № 1 (24), с. 60-65.
9 Мартинов Г. М., Мартинова Л. И. Формирование базовой вычислительной платформы чпу для построения специализированных систем управления. Вестник МГТУ «Станкин», 2014, № 1 (28), с. 92-97.
10 Соколов А. В., Чулок А. А. Долгосрочный прогноз научно-технологического развития России на период до 2030 года: ключевые особенности и первые результаты. Форсайт, 2012, Т. 6, № 1, с. 12-25.
11 Позднеев Б. М., Сутягин М. В., Куприяненко И. А., Тихомирова В. Д., Левченко А. Н. Новые горизонты стандартизации в эпоху цифрового обучения и производства//Вестник МГТУ «СТАНКИН». - 2015. - №4 (35). - С. 101-108.
12. Ковалев А. П., Коршунова Е. Д. Социально-управленческий и стратегический анализ конкурентоспособного современного российского предприятия//Вестник МГТУ «Станкин». - 2012. № 2 (21). С. 18-22.
Переход от традиционного уклада к цифровому не может произойти моментально. Павел Биленко, руководитель образовательных программ по направлениям Индустрии 4.0 Московской школы управления «Сколково», рассказал, каким должен быть первый шаг на этом пути для обычного российского предприятия и каких управленческих подходов стоит при этом придерживаться. По его мнению, трансформацию следует начинать с руководителей.
В чем разница между полностью автоматизированным, «умным» и цифровым производством?
Я предпочитаю говорить о цифровом производстве. От автоматизированного производства, состоящего из «островов», соединенных «мостами»-интеграторами, цифровое производство отличают прежде всего бесшовная интеграция и единые форматы данных на всем жизненном цикле продукта. Данные со всех контрольных точек бизнес-процессов, производственных участков и организационных структур собираются без «контейнеров» отдельных программных продуктов либо платформ типа ERP или PLM. Эти данные систематизируются, и с ними ведется комплексная работа, управленческие решения принимаются на основе функционирования инструментальных панелей.
В цифровых производствах начинает работать машинный интеллект, потому что повторяющиеся стандартные операции машины делают лучше нас.
Еще одно важное отличие – скорость работы и внедрения решений. «Умные» предприятия используют простые и гибкие, хорошо адаптируемые под потребности компании инструментальные решения. Внедрение ERP за два-три года – это прошлый век. Когда у каждого рабочего в цеху есть планшет и телефон, с помощью которого он взаимодействует с единой информационной системой предприятия (получает сменно-суточные задания и отчитывается об их выполнении, коммуницирует с другими подразделениями), – вот распространенный сейчас подход, действующий на крупных международных предприятиях. Штаб-квартиры сегодня управляют при помощи простых мобильных решений, которые вбирают в себя функционал информационных «тяжеловесов».
Что мешает развитию «умного» производства в России?
Можно перечислить множество факторов: неготовность или отсутствие экосистем и их ключевых компонентов, недостаточное количество открытых контрактных производств, ограничения рынков компаний с государственным участием, ограниченные коммуникации между потенциальными партнерами и слабое доверие друг к другу, отношение к людям в некоторых государственных компаниях как к винтикам системы.
Но главным тормозом я бы назвал «второй темп» и недостаточное развитие руководителей. Сегодня есть два типа компаний: консервативные и медленные – условный тип А; быстрые и гибкие – условный тип Б. В компаниях типа А, к сожалению, некоторые руководители застряли на изучении базовых терминов САПР. Скорость в принятии решений, в их проведении в жизнь, в трансформации бизнеса, а не бумаги гораздо выше у глобальных лидеров и руководителей компаний типа Б, чем у лидеров компаний типа А. Руководитель компании типа А мыслит примерно так: чтобы провести цифровую трансформацию, надо обратиться к консультантам, чтобы те написали двухсотстраничный отчет, и разработать пятилетнюю стратегию. И обязательно наказать кого-нибудь за ее неисполнение. Мышление лидера компании типа Б совсем иное: давайте посмотрим, что вокруг уже сделано, обменяемся опытом, обучимся, попробуем быстро сделать и оценим, что получается. К сожалению, лидеры часто бывают увлечены фантомами и симулякрами, пренебрегают важнейшими вопросами прототипирования, моделирования, проверки управленческих гипотез. Предпринимательский подход – вот что сегодня очень важно.
Если компания любого размера сегодня вместо прототипирования продуктов и моделирования бизнес-процессов расходует время на создание концепций, стратегий и отчетов, то она это время теряет попусту. Мир меняется так быстро, что, пока она будет писать стратегию, западные компании уже перейдут на следующий уровень развития. Время разработки стратегий осталось в прошлом.
Переход от традиционного уклада к цифровому не может произойти моментально. Каким должен быть первый шаг на этом пути для обычного российского предприятия, весьма далекого от «цифры»?
Прежде всего нужно осознать необходимость изменений и провести диагностику цифровой зрелости в совместной работе с экспертами. Руководителям предприятий необходимо отставить технологический снобизм и позицию «у нас все лучше, а этот ваш Интернет вещей – сказки», забыть фразы: «мы совершенны», «от нас ничего не зависит» и «рабочий день заканчивается в 18:00».
Нужно найти людей, которые уже проходили путь трансформации от разрухи к современной компании, и учиться у них. Надо становиться компанией-амбидекстром: сегодня быстрые и гибкие компании уничтожают крупных конкурентов, обремененных регламентами, правилами и объяснительными за их нарушения.
Любой крупной компании требуется задуматься над этим. Как сделаться такой же быстрой, как, к примеру, Xiaomi, которая выпускает несколько десятков абсолютно инновационных продуктов ежегодно? Как стать такими же интересными для рынка, как те западные компании, за чьими дорогими продуктами выстраиваются очереди? Как выводить новые продукты на рынок столь же быстро и часто, как европейские компании?
Гибких и быстрых. Заниматься моделированием и прототипированием, ошибаться недолго и дешево, делать выводы и расти дальше на этих выводах. Организовать развитие корпоративного инновационного центра и работу с молодыми командами стартапов. Как, например, это делает одна из нефтегазовых компаний, финансирующая стартап-хакатоны.
Раньше говорили, что бессмысленно автоматизировать беспорядок. Как обстоят дела с «цифровизацией» того, что плохо организовано и плохо управляется в традиционной парадигме?
Без системности ничего работать не будет. Любая компания должна иметь организационный «хребет»; создание гибких и быстрых систем, упорядочивающих все бизнес-процессы, – одна из первоочередных задач ее руководителей.
Что происходит с кадрами при цифровой трансформации? Есть ли счастливые примеры переподготовки унаследованных кадров? Или проблема неготовности кадров к цифровизации преувеличена?
Такие примеры есть в наших программах Школы управления «Сколково». Это заблуждение, что из-за автоматизации масса людей лишится работы. Есть огромный спрос в ряде новых отраслей. К примеру, робототехническим компаниям необходимо огромное число программистов для создания локального программного обеспечения. Мы уже неоднократно проходили через волны трансформаций специализаций, когда слесаря сменил оператор ЧПУ, инженера-расчетчика – оператор вычислительных комплексов и т. д. Никаких негативных социальных последствий эти тенденции не вызвали. Кто из рабочих и специалистов быстрее обучился новым инструментам и системам автоматизации, тот стал лидером технологических изменений своего предприятия и увлек за собой остальных.
С этой точки зрения очень важна роль современных образовательных платформ. Да, структура рынка меняется, и сейчас нужны кросс-отраслевые партнерства. Мы готовим к цифровизации руководителей и инженеров, развивая образовательную экосистему в партнерстве с Российской экономической школой и Сколковским институтом науки и технологий.
Есть ли у цифровизации отраслевая специфика? Где дела идут успешнее, а где хуже?
Хуже всего дела идут в нефтегазовой сфере, где людям не о чем беспокоиться. Еще лет 20 отрасль, возможно, будет существовать: качай, транспортируй, продавай. Зачем им меняться? Зачем задумываться о том, что среди шести самых дорогих компаний мира почти все сырьевые компании уже сменились на технологические? Возобновляемая энергетика растет по экспоненте. Ну и что? Нам-то какая разница? Проведем еще одну стратегическую сессию, нарисуем красивую презентацию, будем жить дальше. И так еще 20 лет.
Хотя и в этой отрасли есть отдельные исключения и заслуживающие уважения примеры трансформации сырьевых компаний в производственные холдинги. Но очень мало их коллег по цеху переносят этот опыт в свою производственную деятельность. Большинство компаний доживают на сверхдоходах. Между тем нефтяная компания может выступать инвестором: финансируя создание цифрового производства, совсем не обязательно становиться его собственником.
Быстрее всех трансформируются медиа, банки, ретейл и телеком, которые работают и зарабатывают с Большими Данными, аналитикой, корпоративными мобильными приложениями. Они лучше остальных понимают финансовый результат от цифровизации и, памятуя историю Kodak и Nokia, живут по принципу «изменись или исчезни». Facebook в прошлом году стал производственным предприятием – современным цифровым заводом. Amazon, будучи когда-то книжным магазином, недавно стал сетью магазинов здоровой пищи. А до этого – основным продавцом облачных вычислительных ресурсов.
Трансформации глобальны, сложно назвать их незаметными. Вам меняться не надо? Уверены? Я, бывало, слышал раньше: «Мне уже много лет, 35, и меня ничто не изменит. Я такой, какой есть». Ну раз так, это значит, что вас уже нет.
Сказанное относится и к человеку, и к компании, и к отрасли, и к стране.
«Индустрия 4.0» - так называемый проект будущего (стратегический план развития экономики) немецкого федерального правительства, предусматривающий совершение прорыва на стыке информационных и промышленных технологий. Однако в отличие от других стран, где развивают IT-технологии в сторону социальных сетей, развлечений, коммуникаций, немецкие специалисты поставили перед собой амбициозную задачу - связать в едином информационном пространстве промышленное оборудование и информационные системы, что позволит им взаимодействовать между собой и с внешней средой без участия человека.
Рис. 1. Развитие мировой промышленности в разрезе индустриальных революций
«Индустрия 4.0» - концепция развития «умного производства», предусматривающая, что «умное оборудование» на «умных фабриках» будет самостоятельно передавать и получать необходимую для работы информацию, перенастраивать и оптимизировать производственные мощности.
Цифры «4.0» означают: данное направление развития промышленности имеет настолько большой потенциал, что неминуемо приведет к четвертой индустриальной (промышленной) революции. Если вспомнить историю, то первой индустриальной революцией считается замена мускульной силы на энергию пара с появлением паровых машин. Вторая была связана с открытием электричества и внедрением конвейерного производства. Третья революция произошла в 60–70?е годы прошлого столетия в связи с развитием числового программного управления (ЧПУ) и микропроцессоров. Ну а четвертая, как предполагается, будет связана с развитием промышленности в сторону «умного производства» (рис. 1).
Основой для концепции «Индустрия 4.0» послужили такие идеи, как:
- «Интернет вещей» - IoT (Internet of Things). Это не Интернет в привычном понимании, а концепция оснащения физических предметов («вещей») встроенными технологиями для взаимодействия между собой или с внешней средой с целью уменьшения или исключения из части действий или операций участия человека.
- «Большие данные» - Big DATA.?Совокупность подходов, инструментов и методов обработки больших объемов данных для получения результатов, которые пригодны для восприятия человеком. Это важное понятие, поскольку «Индустрия 4.0» подразумевает сбор и обработку огромного объема информации, и обработать его «вручную» будет невозможно.
- «Киберфизические системы» - CPS (Cyber-Physical Systems). Это концепция взаимодействия датчиков, оборудования и информационных систем между собой для прогнозирования, самонастройки и адаптации к изменениям во время производственного процесса.
Рис. 2. Пример концепции «умного производства» на предприятии
Сочетание данных идей в одной концепции делает «Индустрию 4.0» очень перспективным направлением для развития промышленности, которое откроет большие возможности для предприятий, внедривших его первыми. Внедрение принципов «умного производства» позволит предприятию получить огромное преимущество перед конкурентами:
- Технологическое оборудование будет понимать свое окружение и сможет общаться между собой, а также с логистическими системами поставщиков и потребителей. Это позволит повысить эффективность всего производственного процесса, устранить «человеческий фактор» и повысить качество конечной продукции (рис. 2).
- Производственное оборудование, получая сведения об изменившихся требованиях, сможет само вносить корректировки в технологический процесс. Производственные системы станут способны к самооптимизации и самоконфигурации. Это значительно увеличит гибкость процессов (появится возможность индустриальным способом изготавливать единичные изделия), снизит себестоимость продукции, а также сократит сроки освоения и выпуска новых изделий.
На первый взгляд описанное выше кажется чем-то фантастическим, и напрашивается мысль, что внедрение подобной концепции на российских производственных предприятиях нецелесообразная или очень далекая перспектива. Однако аналогичные программы уже запущены во многих странах - Нидерландах, Франции, Великобритании, Италии, Бельгии, Китае, США и в других, и если не начать предпринимать активные действия в данном направлении уже сегодня, то через 5–10 лет это может привести к значительному отставанию отечественных предприятий в области производственных технологий и производительности труда. И Россия уже начала делать первые шаги в данном направлении: ПАО «Ростелеком» совместно с рядом крупных российских компаний учредили Национальную ассоциацию участников рынка промышленного Интернета (НАПИ), основной задачей которой является разработка и внедрение принципов «Индустрии 4.0» на территории Российской Федерации. В России данная концепция получила название «Индустриальный Интернет вещей» (IIoT - Industrial Internet of Things) - это концепция вычислительной сети, объединяющей промышленные производственные системы на уровне технологических процессов, киберфизических машин и интеллектуальных систем управления.
Внедрение концепции «умного производства» на предприятии - сложный, долгий, дорогой, но необходимый процесс, который должен стать частью стратегии развития предприятия.
Но с чего начать реализацию столь сложной концепции?
В первую очередь необходимо оценить производственно-технологическую базу предприятия. Это позволит понять, на каком уровне производственно-технологической зрелости 1 находится предприятие, и поможет сформулировать стратегию развития (повышения уровня технологической зрелости) и спланировать поэтапную работу по достижению концепции «Индустрии 4.0».
Один из ключевых критериев повышения уровня технологической зрелости производственного предприятия - уровень внедрения элементов цифровой системы управления производством (ЦСУП). Это очень важный критерий при реализации концепции «Индустрии 4.0», поскольку внедрение ЦСУП позволит предприятию «связать» технологическое оборудование и осуществлять оперативное управление производственными процессами.
В соответствии с уровнем внедрения элементов ЦСУП уровни технологической зрелости производственных предприятий можно классифицировать, как показано в таблице 1.
| Уровень технологической зрелости | Уровень внедрения элементов ЦСУП |
| 1 | Полное отсутствие цифровой системы управления производством |
| 2 | Внедрение ЦСУП не носит комплексный характер и характеризуется автоматизацией ряда базовых составляющих, таких как кадры, бухгалтерия, разработка конструкторской документации и т. д. |
| 3 | Средняя степень внедрения ЦСУП. Бумажный и электронный документооборот осуществляются параллельно в связи с недостаточной достоверностью последнего |
| 4 | Высокая степень внедрения ЦСУП. Информационные потоки предприятия полностью переведены в единую цифровую систему. Решения руководителями принимаются на основании оперативной и достоверной информации, полученной из ЦСУП |
| 5 | Полное внедрение оперативного цифрового управления производством. Присутствует автоматизация принятия управленческих решений на основании получаемой в режиме реального времени информации о ходе производства |
Достижение производственным предприятием 5?го уровня технологической зрелости будет свидетельствовать о его готовности к реализации концепции «умного производства» (как только технологии IoT, Big DATA и CPS получат промышленное применение).
Внедрение цифровой системы управления производством является одним из ключевых шагов к реализации концепции «Индустрия 4.0»
Повышение уровня производственно-технологической зрелости и реализацию концепции «Индустрии 4.0» в разрезе внедрения информационных систем можно разделить на пять основных этапов (таблица 2).
| № этапа |
Наименование этапа | Внедряемое ПО | Примечание |
| 1 | Внедрение систем автоматизированной разработки КД и ТД |
Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE) | Обеспечение сквозного проектирования |
| 2 | Внедрение систем электронного документооборота |
Системы управления данными об изделии (PLM) |
|
| 3 | Внедрение ЦСУП на уровне цеха |
Система управления производственными процессами (MES) |
Обеспечение прослеживаемости, диспетчирования и оперативного планирования в производстве |
| 4 | Внедрение ЦСУП на уровне предприятия |
Система планирования ресурсов предприятия (ERP) |
Решения принимаются руководителями на основании оперативной и достоверной информации, полученной из ЦСУП |
| 5 | Интеграция оборудования и ПО в единое информационное пространство по принципам «Индустрии 4.0» | Система «Индустриального Интернета вещей» (IIoT) |
Автоматизация принятия управленческих решений на основании получаемой в режиме реального времени информации о ходе производства |
Успех в реализации концепции «Индустрия 4.0» на промышленном предприятии также во многом будет зависеть от выбора стратегического партнера, который должен не только иметь опыт внедрения информационных систем на всех пяти этапах, но и быть экспертом в организации производства, промышленных технологиях и специа-листом в технологическом оборудовании.
Организация производственных предприятий по принципам «умного производства» не такая далекая перспектива. И для того чтобы не остаться «за бортом» четвертой индустриальной революции, необходимо осуществлять спланированную работу по оценке и повышению уровня технологической зрелости как отдельных предприятий, так и интегрированных структур, применяя единые критерии для всех участников процесса. Особое внимание следует уделить уровню внедрения ЦСУП на предприятиях отрасли, а также наличию у них планов по повышению уровня производственно-технологической зрелости.
15 технологий, которые надо реализовать российским заводам как можно быстрее, если они нацелены опередить иностранные предприятия в гонке конкурентоспособности четвертой промышленной революции.
Как российским производствам подготовиться к новому технологическому укладу? Что именно позволяет иностранным компаниям производить промышленное оборудование качественнее, быстрее, дешевле?
В течение последних 10 лет мы с командой, реализуя крупные промышленные проекты, отвечали на эти вопросы, работая в семи странах мира (Великобритания, США, Германия, Япония, Италия, Украина, Россия) на десятках международных машиностроительных предприятиях. Благодаря этой работе, мы провели детальный анализ подходов и технологий для обеспечения высокой степени конкурентоспособности современного международного производственного предприятия.
Вот 15 технологий, которые необходимо реализовать российским заводам как можно быстрее, если они хотят догнать и перегнать иностранные предприятия в гонке конкурентоспособности четвертой промышленной революции.
1. Системы управления информацией предприятий
, Enterprise Information Management: EIM = PLM+MES+ERP. Именно в такой связке, с взаимной передачей данных они работают в международных компаниях с 90-х годов прошлого века, образуя централизованный цифровой информационный хаб, используемый на всех стадиях жизненного цикла производственного проекта: для цифрового конструирования, в цифровом цеху, в цифровой цепи поставок, логистике и цифровой адаптации под потребителя продукта при продажах и сервисном обслуживании. В последнее время как один из важных компонентов EIM, активно развиваются системы класса MDC – Manufacturing Data Collection российских производителей, обеспечивающие мониторинг средств производства с числовым программным управлением и сбор данных о загруженности станков. Накапливать, упорядочивать и управлять информацией на всех этапах жизненного цикла изделий сегодня еще важно и для постепенного перехода через машинное обучение (machine learning) к полностью автоматическому производству.
Сегодня в России ежегодно создаются новые цифровые производства
2. Конвергенция цифрового и физического в разрабатываемом продукте уже в эскизном проекте - но сначала необходимо навести порядок в хранении конструкторской и технологической документации, реализовав компонент 1. Уже сегодня ведущие производители на этапе конструирования механического оборудования продумывают и закладывают в конструкцию выпускаемого продукта способы его взаимодействия через защищенный промышленный интернет вещей с цифровыми системами управления.
3. Систематизация, накопление и защита нематериальных активов (НМА) и интеллектуальной собственности. Не обязательно в форме патентов, обязательно в форме секретов производства и ноу-хау. Не забывайте интегрировать НМА в хозяйственную деятельность компании, фиксируя их оценку в бухгалтерском балансе. Здесь все просто: одним из основных выгодоприобретателей четвертой промышленной революции является собственник и поставщик интеллектуального капитала. Если вы развиваетесь как производитель и не оформляете свою интеллектуальную собственность, вы лишаете себя этих выгод. Сегодня лидирующие компании и государства борются за построение конкурентной экономики знаний (knowledge economics) с основой в виде производства интеллектуальных продуктов - технологий, патентов, ноу-хау. Обеспечивая интеграцию в хозяйственную деятельность нематериальных активов, российские компании могут быть глобальными промышленными гигантами, даже не имея собственных заводов.
4. Цифровой реверс-инжиниринг . В качестве одной из наиболее успешных бизнес-стратегий международной экспансии машиностроительной компании сегодня на практике подтверждено развитие собственного сервисного центра за рубежом. Сервисная база или ремонтное предприятие создается рядом с потребителем, обученный персонал такой базы помогает ремонтировать изношенное оборудование потребителя через сканирование деталей и передает полученные в результате сканирования 3D модели к себе на домашнее предприятие для производства. В результате базы данных PDM систем международных глобальных производителей наполняются существующими составами изделий и конфигурациями работающего оборудования для последующего расширения производственных линеек этих глобальных компаний.
5. Инженерный анализ (CAE) как отдельное бизнес-направление, виртуальное прототипирование, численный виртуальный эксперимент, FEA и CFD. Цифровое моделирование работы выпускаемого вами оборудования также очень сильно влияет на сроки разработки и выпуска продукта. Различные способы моделирования – от физических процессов и отдельных сборочных единиц до технологических процессов и производства в целом широко используются во всех ведущих производственных предприятиях сегодня, обеспечивая их отраслевое лидерство . Очень хорошо по этому поводу высказался вице-президент Тесла по производству: «современное производство – это интеллектуальная машина, производящая другие машины. Вы должны собрать все данные завода. Вам необходимо понять процессы и как вы можете их улучшить. Когда у вас будет достаточно информации, будет несложно смоделировать все предприятие от начала до конца и понять ключевые точки воздействия и настройки завода» .
6. Цифровые двойники (полная информационная модель) выпускаемого продукта, продвижение и продажи через виртуальную реальность (VR) и сервиса с помощью дополненной реальности (AR). Зайдите на сайт Caterpillar. Видите продуктовую линейку? Чтобы показать, как работает это оборудование, презентовать и продать его шейхам, CAT больше не везет грейдер в OAЭ. CAT передает 3D модель грейдера в свое представительство и те показывают в очках виртуальной реальности в VR эту модель потенциальному покупателю. Оцените экономию на логистике. С помощью AR сервис-инженеры CAT, обслуживающие на базе математической модели с предиктивной аналитикой тот же грейдер, могут осуществлять «точечный» ремонт в полном соответствии со всеми инструкциями и актуальным состоянием именно запросившего обслуживание грейдера. Оцените перспективы сервиса как бизнеса для САТ.
7. Энергоэффективность предприятий , сертификация их по стандартам LEED, BREEAM и сокращение эксплуатационных затрат на 25% и более. Это непосредственно влияет на себестоимость продукции этих предприятий и снижает риски энергозависимости предприятий, риски изменения законодательства и др.
8. Трансфер технологий. Если вы оснастили свое нефтяное месторождение комплексом иностранного промышленного оборудования, сразу же начинайте думать о его производстве здесь. Даже не так. Запланировав приобретение значительного объема иностранного оборудования для оснащения вашего нефтяного месторождения, сразу планируйте и реализуйте трансфер технологий производства этого оборудования в России. Иначе в ходе эксплуатации этого оборудования вы быстро разоритесь на его сервисе (от 100 евро в час - стоимость европейского инженера), а через пять лет обнаружите себя собственником устаревшего хлама. Причем ваши соседи по отрасли, закупив через пять лет относительно вас у той же компании похожее оборудование, станут собственниками машин на пять поколений старше и эффективнее вашего, поскольку обновление продуктовой линейки раз в год - реальная практика современного международного машиностроителя. С ускоренным развитием технологий цифрового производства и сокращением сроков выпуска продукции ТРАНСФЕР ТЕХНОЛОГИЙ сегодня стал единственной возможностью выживания даже не производителя, а заказчика и эксплуатанта оборудования. При этом предприятия, сформировавшие объёмы интеллектуальных активов в PDM системах, могут начинать задумываться об их капитализации, включая трансфер (экспорт) технологий в развивающиеся страны и продажу лицензий на нематериальные активы (ноу-хау и интеллектуальную собственность).
9. Аддитивное производство для модельных испытаний и прототипирования. У вас еще нет 3D принтера или партнеров-студии 3D печати? Тогда - смотрите компонент 5 о цифровом моделировании - вы не сможете быть такими же быстрыми в разработке и выпуске новых продуктов, как международные производители.
10. Профессиональное управление проектами. Для обеспечения поставки сложных видов оборудования в срок, с запланированным финансовым результатом и с требуемым заказчиком качеством, ведущие производственные предприятия создают корпоративные системы управления проектами, обращаясь к лучшим практикам современного управления проектами и комбинируя Agile и Waterfall подходы к реализации проектов.
11. Бережливое производство (lean) во всех его проявлениях и порядок в цехах с разработкой и внедрением сильной производственной системы. Огромное количество цехов в России – не отвечающие экологическим стандартам, неухоженные помещения с хаотично накиданным инструментом на верстаках под слоем стружки. Неужели кто-то думает, что в таких условиях возможно произвести конкурентоспособный продукт? Оптимизация планировки цеха, стандартизация производственного процесса, повышение эффективности работы оборудования – важные слагаемые роста производительности труда современного завода.
12. Выход подсистем системы управления информацией предприятий (PDM, MES, MDC) на автоматизированные рабочие места (АРМ) производственных участков. За 10 лет выросло поколение, для которых дисплей привычнее листа бумаги. Молодые слесари-сборщики будут эффективно работать с цифровым интерфейсом состава изделия на АРМ сборочных участков, пользуясь интерактивными электронными техническими руководствами. Операторы станков ЧПУ эффективно используют цифровые ассистенты выполняемых технологических процессов, включающих базы знаний нормативно-справочной информации. Управление производственными процессами, анализ их узких мест и ограничений, принятие управленческих решений на основе этого анализа начальник цеха ведет из главной диспетчерской, пульта управления производством, оборудованной дисплеем, на который поступают видеосигналы со всех производственных участков и информация об их производительности (пример – цех «Высота 239» ЧТПЗ).
13. Учебные производственные центры на вашем предприятии и развитие фаблаба в регионе работы предприятия. Популяризация цифрового производства через проведение мастерских с рассказом о работе современных инженеров, 3D печати, робототехники. Участие молодых цеховых специалистов в WorldSkills, EuroSkills. Европейское предприятие, открывшее завод в России, имеет несколько таких центров, оборудованных образцами продукции для проведения тренингов персонала и партнеров компании.
14. Цифровое управление логистикой , в том числе с использованием RFID индентификации, с контролем передвижения сырья и материалов, очень важно для обеспечения конкурентоспособности производства сегодня. Максимальная автоматизация управления складскими запасами, цифровые системы отбора материальных запасов со световой индикацией (умные полки, pick-by-light), когда информация по заданию на подбор материалов высвечивается на интегрированном в полку дисплее, при подключении к MES, на продвинутых производствах с умными командами на порядок увеличивают производительность при пропорциональном уменьшении затрат на логистику .
15. Кросс-отраслевая кооперация , взаимодействие с партнёрами в профессиональных ассоциациях, проведение аудита качества других компаний для организации технологического партнерства.
Активизация обмена ресурсами, возможностями и потребностями в том числе через уже существующие онлайн-инструменты. Использование эффекта платформы, когда цифровые производители создают сети, соединяющие продавцов и покупателей, повышая доходы за счет эффекта масштаба . Пример – кооперация компаний Hewlett-Packard, National Instruments, PTC и Flowserve , которые объединились для совместного выпуска насосных агрегатов, управляемых и обслуживаемых с помощью технологий промышленного интернета вещей и предиктивной аналитики. Российский пример – кооперация Yandex Data Factory и Магнитогорского металлургического комбината, создавших с помощью алгоритмов машинного обучения математическую модель производства стали для оптимизации расхода ферросплавов и добавочных материалов .
Почему сегодня так важно опираться на эти работающие производственные технологии в гонке конкурентоспособности четвертой промышленной революции?
Давайте посмотрим на произошедшее в последние годы. В продукте и в средствах производства доказала свою эффективность радикальная конвергенция цифрового и физического. В разработке – если предприятие не выпускает новую модель продукта ежегодно в условиях быстрого и тесного цифрового мира, оно проигрывает конкурентам. В производстве – увеличились эффективные возможности для безлюдного производства, поэтому цеховой персонал постепенно замещается операторами цифровых технологических процессов, как десять лет назад токари и фрезеровщики начали замещаться операторами станков с ЧПУ. В сервисе продукта – распространяются технологии предиктивной аналитики как серьёзной конкурентной силы и связи продукта с его разработчиком (см. пример Тесла). Да, эти технологии рождены десятки лет назад. Но любая революция – это окончательное разрушение старой технологической платформы критической массой новых технологий, эволюционно развивающихся долгие годы. Наивно было бы предполагать, что промышленная революция происходит, когда абсолютно новая технологическая платформа в миг меняет цифру 3 на 4. Лучший пример революционного продукта, полученного эволюционным путем – Тесла и, если спроецировать технологическую новизну этого продукта (и средств его производства) на другие отрасли и продукты, становится ясно, что смена технологического уклада действительно происходит.
Промышленная революция происходит через трансформацию средств производства и продукта, разрабатываемого и производимого этими инструментами. Как следствие – кардинальный рост производительности труда, скорости выпуска продукта и его качества.
О любой технологии (IoT, AR, VR, Big Data) можно сказать «мы это делали 10, 20, 30 лет назад». Но не единичные практики создают промышленную революцию, а формирование (в том числе через отраслевую кооперацию, компонент 15, и образовательные инициативы, компонент 13) системы технологий, радикально влияющей на производительность труда, скорость выпуска продукции и создающей новые виды экономической деятельности. С этой точки зрения снобистская позиция «эти технологии -ничего нового, лишь маркетинговые названия» на наступление новой промышленной революции никакого влияния не оказывает.
Что нужно сделать, чтобы современные компоненты производственных систем и технологии заработали на российских производствах?
Нам необходимо оставить технологический снобизм, перенять опыт развития восточных предприятий и их руководителей, которые как губка впитывают лучшие мировые практики. Искать и работать с такими практиками на конференциях, форумах, референс-визитах в передовые производственные компании, в общении с инженерными и производственными консультантами. В организационной структуре наших предприятий необходимо обеспечить плотное сотрудничество подразделений ИТ и НИОКР с совместными разработками новых продуктов и модернизацией существующих. Работать с вендорами и интеграторами информационных систем, в свою очередь динамично развивающимися синхронно с технологиями и предлагающими комплексные решения автоматизации всего жизненного цикла производимой продукции.
На сегодняшний момент практически на всех предприятиях Тамбова и Тамбовской области прошло перевооружение по линии станков с числовым программным управлением для металлообработки. Это требует совершенно нового подхода для подготовки специалистов, которые работают на этих станках, создают проектно-конструкторскую документацию и обслуживают их. Именно поэтому в Тамбовском государственном техническом университете открыли Центр коллективного пользования «Цифровое машиностроение». Он оснащен самым современным программным обеспечением, станочным, сварочным и слесарным оборудованием фирм, являющихся мировыми лидерами в этой сфере – Siemens и DMG MORI.
DMG MORI – мировой инновационный лидер в области металлообработки с применением передовых технологий для 5-осевой фрезерной обработки и для 6-сторонней комплексной обработки на токарных и фрезерных станках. Кроме этого, DMG MORI является первой компанией по производству металлообрабатывающего оборудования, официально получившей статус российского производителя. Данный статус позволил концерну укрепить свои позиции на российском рынке.
После открытия Центра коллективного пользования мы встретились с генеральным директором ООО «ДМГ МОРИ Рус» Андреем Александровичем Соколовым и обсудили с ним перспективы работы ЦКП, инновационные разработки и технологии в сфере цифрового производства и планы по дальнейшему сотрудничеству с ТГТУ.
– В рамках индустрии 4.0 крупные промышленники, эксперты в области искусственного интеллекта, экономисты и академики предусматривают совершенно иной подход к производству. Андрей Александрович, расскажите, как это реализуется с точки зрения DMG MORI .
– Мы начали этот путь в 2009 году и создали интерфейс, который называется CELOS. Этот интерфейс позволяет управлять, налаживать, снимать данные с оборудования, иными словами является опцией нашего оборудования. С 2009 мы его совершенствуем, развиваем, продаем, и на сегодняшний день в мире осуществлено около 25 тысяч внедрений. Индустрия 4.0 – это следующий этап мирового развития. Именно мирового, и DMG MORI занимает в этом процессе лишь свою нишу. В рамках развития Индустрии 4.0 мы видим острую необходимость в нашем оборудовании, потому что на сегодняшний день всё оборудование работает на технологических пределах инструмента, то есть быстродействие системы находится на пике возможностей компьютеров. Соответственно, чтобы дальше расти и повышать свою конкурентоспособность нужно что-то новое. Индустрия 4.0 – это как раз то «новое», которое уменьшает время наладки, уменьшает время простоя, повышает эффективность, экономит ресурс человеческий, материальный, абсолютно все ресурсы. Именно 4.0 на сегодняшний момент требует внимания ко всем аспектам деятельности.
– Передовые тренды, инновационные разработки и технологии в сфере цифрового производства, автоматизация и аддитивное производство – всё это иллюстрирует превосходство технологий DMG MORI . Как Вы думаете, можно сказать, что цифровизация «захватывает» мир? Или это уже произошло?
– Да, я считаю, что это уже произошло. Говоря об Индустрии 4.0, мы изначально предполагаем, что цифровизация – один из самых значимых процессов.
– Какие Вы видите перспективы в рамках партнерского взаимодействия с Тамбовским государственным техническим университетом?
– Мы подписали в феврале этого года с Тамбовским государственным техническим университетом соглашение о стратегическом партнерстве в рамках развития компетенций машиностроения и рабочих специальностей.
Мы со своей стороны работаем с промышленными предприятиями Тамбова и Тамбовской области, все те представители производства, присутствующие на открытии Центра коллективного пользования «Цифровое машиностроение» в ТГТУ являются нашими потенциальными и действующими клиентами, хочу отметить, что действующих больше, чем потенциальных. С ними проводится работа в части создания запроса на квалифицированные кадры. Для себя я отмечаю это как ключевой момент. Оперирую именно этим аргументом в решении многих вопросов, ведь от квалифицированного персонала зависит иногда даже больше, чем всё.
– Предполагается ли в дальнейшем рассмотрение вопросов целевой подготовки кадров, совместное с ТГТУ проведение исследований, проведение научно-технических мероприятий?
– Вместе с Тамбовским государственным техническим университетом наше сотрудничество мне бы очень хотелось выстроить в части развития фрезерных компетенций, которые на данный момент в ТГТУ не представлены. Мы эту работу уже сейчас ведем, и я надеюсь, что к концу этого и началу следующего года будут осуществлены определенные шаги. Почему? В Тамбове очень много предприятий, занимающихся изготовлением корпусных изделий. Корпусные изделия требуют именно фрезерной обработки, соответственно развитие этих компетенций в ТГТУ будет очень значимым, поскольку непременно будет востребовано на рынке труда. Именно поэтому основная задача сейчас привлечь в ТГТУ заказы на квалифицированные кадры и на новую технику, этим мы сейчас и занимаемся.
– В ТГТУ открылся уникальный центр коллективного пользования «Цифровое машиностроение». Открытие ЦКП позволит изучать передовые технологии в области машиностроения, металлообработки и цифрового проектирования, проводить научные и опытно-конструкторские работы с помощью высокоточного новейшего оборудования. Есть ли подобные центры с таким оборудованием в других городах, в других вузах? Распространено ли это?
– Такие ЦКП есть и в других вузах, почти во всех регионах России нами открыты подобные центры. Они в разной степени оснащенности, в разной степени эксплуатации. За круглым столом, после открытия ЦКП в университете, обсуждался очень интересный момент, и представители Siemens это подтверждают, что очень часто маленькие центры используют оборудование очень эффективно, в то время как большие центры – нет. Я тоже с этим согласен, поскольку вижу десятки наших станков, наши системы, которые не эксплуатируются. Я уверен, что путь, выбранный ТГТУ однозначно правильный, поскольку вы идёте маленькими, но очень уверенными шагами. С той точки зрения, что у вас намного больше шансов эффективно загрузить, научиться эксплуатировать одну или несколько единиц оборудования, а затем овладеть процессом в совершенстве, обучить. Я не знаком лично с молодыми ребятами, которые были на открытии ЦКП, но очень приятно видеть, что помимо поддержки руководства, есть и инициатива, заинтересованность молодых ученых. Вот такие молодые люди, говорю это, опираясь на личный опыт, продвигают Центры коллективного пользования. Именно передача знаний, внедрение новых технологий, новая продукция, требует того, чтобы ученые были умны, смелы и настойчивы. У ТГТУ есть все факторы для успеха.