Цифровое производство — это термин, который в наши дни используется в изобилии. Но что такое цифровое производство и как компании используют его в своих интересах?
Короче говоря, цифровое производство — это когда компания использует цифровые технологии для улучшения своих производственных операций. Благодаря цифровому производ.ству производители могут создать фабрику, которая представляет собой подключенную, сетевую и полностью интегрированную среду, позволяющую им использовать аналитику данных в реальном времени для оптимизации всего производственного процесса и повышения производительности от 10 до более чем 1000%.
Цифровое производство позволяет производителям устранять узкие места, сокращать запасы, улучшать качество, сокращать время вывода на рынок, быстро менять направление для удовлетворения потребностей клиентов и увеличивать количество производимой продукции. Инвестиции в цифровые фабрики привели к увеличению производства в среднем на 10%, загрузки производственных мощностей на 11% и производительности труда на 12%.
Внедрение инициатив «умных предприятий» может помочь производителям утроить уровень производительности труда к 2030 году по сравнению с низкими темпами 2007–2018 годов.
Проблемы и люди в первую очередь
Прежде чем внедрять какие-либо технологии цифрового производства, производители должны определить бизнес-проблему, такую как более эффективное производство или более быстрое время выхода на рынок, которую они пытаются решить. Затем установите измеримые постепенные цели для рентабельности инвестиций. Некоторые первопроходцы купили технологию цифровой фабрики, имея лишь смутное представление о том, что они хотят делать, а затем запутались.
Следующий приоритет — люди. Сильный, дальновидный лидер, разбирающийся в цифровом производстве, будет продолжать развивать программы цифровых заводов. Помимо этого лидера, правление также должно быть заинтересовано и информировано о преимуществах. Если вы будете ниже этого лидера, то услышите, как передовые сотрудники рассказывают об их рабочих задачах, узких местах и ожиданиях, и будет разница между технологиями, которые улучшают чистую прибыль, или заброшенными в угол.
Примеры использования цифрового производства
Варианты использования инициатив цифрового производства включают:
- Профилактическое обслуживание во избежание дорогостоящих поломок.
- Контроль качества и обнаружение для мониторинга и тестирования оборудования и продуктов в режиме реального времени с помощью визуальной аналитики.
- Прогностическая эффективность, позволяющая избежать дорогостоящих узких мест.
- Мониторинг температуры для регулировки режущего инструмента на более высокие температуры.
- Оптимизация рабочих мест для работы всей производственной линии.
- Интеллектуальная транспортировка для автоматизации перемещения материала, обеспечения непрерывного потока материала и исключения резервных копий.
- Сотрудничество в области инженерии и цифровой двойник для быстрого прототипирования, конфигурации виртуального производственного участка и цифрового моделирования продукта.
- Отслеживание активов в реальном времени.
- Возможность наладить производство в соответствии с меняющимися потребностями клиентов и горячими заказами.
Эффективность цифровизации
Эффективность цифровизации животноводства заключается прежде всего в создании опытных цифровых предприятий в животноводстве (умная молочная ферма, свиноферма-автомат и др.) на базе интеллектуальных автоматизированных и роботизированных комплексов биомашин нового поколения. Предполагается, что повсеместное использование этих технологий приведет к снижению уровня импортной зависимости отрасли на 35-40%, повышению качества и количества производимой продукции на 25-30%, росту производительности труда в основных подотраслях животноводства в 1,5-2 раза, а также будет способствовать сохранению здоровья и продуктивного долголетия животных. В свою очередь, централизованные и локальные интеллектуальные системы для управления этими биомашинными комплексами и подсистемами в животноводстве (микроклимат, доение, кормление, утилизация отходов, зооветеринарное обслуживание животных и др.) обеспечат гармонизацию взаимодействия биологических, технологических и машинных объектов, эффективный менеджмент, сокращение издержек производства на 35-40% и увеличение продуктивности животных на 15-20%.
«Цифра» в молоке
Молочная промышленность была одной из первых среди других отраслей животноводства, которая использовала интеллектуализированные системы управления производством, включая радиочастотные системы идентификации животных, компьютерные системы управления для доения, кормления, контроля микроклимата, удаления навоза, доильных роботов и других решений.
Объектами цифровизации молочного животноводства страны пока являются только крупные молочные комплексы с поголовьем более 800 коров, что составляет около 4,3% от общего числа ферм, но на их долю приходится более 30% российского молока. На этих предприятиях в основном используется импортное доильное оборудование, оснащенное цифровыми системами сбора и обработки информации об индивидуальных надоях животных, состоянии вымени коров, половой активности и других ветеринарных признаках.
Тем не менее, цифровые технологии становятся все более востребованными. В первую очередь актуальны решения, обеспечивающие автоматизацию основных производственных процессов, позволяющие отслеживать и контролировать производственные показатели: удой на голову, параметры доения, воспроизводство и здоровье стада, расход кормов. Все это дает возможность быстро принимать управленческие решения.
В мясном секторе
В мясной промышленности наиболее активно развивают цифровые технологии перерабатывающие предприятия. В первую очередь, речь идет о роботизации работы заводов и складов готовой продукции, различных датчиков и сенсоров.
В России, но во всей Европе мощность завода позволяет выпускать до 30 тысяч тонн продукции в год. Его главная особенность — внедрение в производство подхода «индустрия 4.0», позволяющего сократить количество сотрудников за счет интеграции роботов с системами управления предприятием. Здесь роботы контролируют весь цикл производства колбас — от получения сырья до отгрузки готовой продукции. Система обслуживается IT-специалистами и инженерами. Всего вместе с административным персоналом и рабочими на заводе работает около 170 человек, а на не роботизированных предприятиях аналогичной мощности требуется 600-700 человек.
Цифровизация позволяет, в первую очередь, оптимизировать и ускорить производственные, логистические и административные процессы, что в конечном итоге приводит к экономии финансовых и человеческих ресурсов. Группа реализует собственную стратегию цифровой трансформации до 2025 года.
«Цифра» внедряется и на птицеводческих предприятиях. Например, одно из них протестировало онлайн-систему индивидуального отслеживания эффективности, которая анализирует производительность конкретного сотрудника. Ее использование позволило перевести рабочих на оплату труда по индивидуальным результатам, что в итоге повысило производительность труда на 15%, а также снизило долю брака. В дальнейшем планируется тиражировать систему на все предприятия группы.
Ранние последователи расчистили путь
Но есть хорошие новости для тех, кто еще не приступил к преобразованию цифровой фабрики:
- Ранние последователи уже определили общие точки стресса и неудач Теперь опоздавшие могут извлечь уроки из этих уроков.
- Стоимость цифровых платформ падает. Программное обеспечение для цифровой фабрики теперь возможно даже для небольших магазинов.
- Технологии цифрового производства легче интегрировать между поставщиками. Продавцы понимают, что производители не могут копировать и заменять все в своих магазинах, поэтому они заставляют свои платформы хорошо работать с существующими технологиями.
Следует тщательно оценивать и устранять риски безопасности
Но риски, особенно киберриски цифровых фабрик, остаются серьезными. Прежде чем продолжить, производители должны тщательно оценить проблемы и риски. Полностью интегрированная платформа безопасности может использовать преимущества аналитики данных в реальном времени для борьбы с киберугрозами. Разумный подход к оценке риска:
- Оценивайте все новые цифровые технологии с точки зрения безопасности человека.
- При подключении завода и его активов к более широкой сети связи реализуйте гибкий и постоянно развивающийся план снижения рисков.
- Избегайте сбоев в одной точке, сегментируя производственную линию и имея более одного сетевого канала.
- Создавайте стандартные политики для восстановления после рисков и аварий для всех поставщиков, предоставляющих подключенное оборудование.
- Для повышения устойчивости рассмотрите многоуровневый подход к безопасности.
Начинали еще в СССР
Первые отечественные разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), включая автоматизированные весы для взвешивания животных, посты управления доением в доильных залах, системы распознавания поголовья, нормированную доставку к ним концентратов и передачу данных по индивидуальным надоям, заболеваемости коров маститом и т.д. Другие зооветеринарные знаки для центрального компьютера датируются серединой 1980-х годов. После распада СССР эти работы были приостановлены и возобновлены только в начале 2000-х годов 21 века.
К сожалению, в настоящее время высокотехнологичное конкурентоспособное доильное и другое оборудование для молочных ферм в России не производится серийно, а поставляется небольшими партиями по индивидуальным заказам. При этом для его производства используются высокотехнологичные импортные комплектующие (доильные аппараты, расходомеры молока и др.). Аналогичная ситуация наблюдается и с другими видами оборудования.
Список литературы
1) https://www.themanufacturer.com/articles/what-is-digital-manufacturing/
2) https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/our-story/glossary/digital-manufacturing/13157
3) https://www.ptc.com/en/blogs/iiot/what-is-digital-manufacturing
