Журнал "Системы Безопасности" № 2‘2019

A L L - O V E R - I P 49 Next На стадии Next рассматриваются новые концеп- ции, которые уже появляются в производстве, но не имеют массового характера внедрения. Здесь в первую очередь мы выделяем новые концепции в области роботизации. Речь идет о коллаборативных роботах, которые могут рабо- тать в одной среде с человеком, имеют опреде- ленный сенсор очувствления и не причиняют человеку вреда, и автономно движущихся роботах, действующих внутри производства и выполняющих внутрилогистические транспорт- ные операции. В определенный момент случился бум внедре- ния автономных роботов, которые появлялись на производстве в достаточно больших количе- ствах, но требовали прокладки инфраструктуры (фиксированные треки, по которым роботы перемещались по производству). Это приводи- ло к тому, что производственная среда не могла гибко адаптироваться под нужные требования: любая реконфигурация оборудования предпо- лагала перекладку треков. Такие роботы использовали практически все производствен- ные концерны, в том числе и Bosch, но в опре- деленный момент этот бум начал стихать по вышеуказанной причине. Новая концепция сен- сорики, например 3D-сканеров и 3D-камер, позволяет решать задачу локализации карто- графирования для робота без прокладки дополнительной инфраструктуры, что суще- ственно расширяет границы их применения. Другое обширное направление стадии Next – это использование в производстве технологий искусственного интеллекта, то есть получение дополнительных автоматических инсайтов из данных, обеспечение автономного управления работой машины и увеличение эффективности. Новые стандарты связи – еще один большой разрез в области работы консорциума Интерне- та вещей и реверсной архитектурной модели данных. Уже существуют определенные про- мышленные стандарты, но если говорить про полевой уровень передачи данных, то часто применяются проприетарные нестандартизиро- ванные протоколы, которые значительно осложняют объединение машин в сеть и построение горизонтальных и вертикальных связей. Еще начале 2000-х гг. некоторыми кон- цернами были предприняты попытки объеди- нять машины в сеть, но все это упиралось в отсутствие единых коммуникационных стандар- тов. Несмотря на то что эта проблема решена не до конца, мы понимаем, что в настоящий момент большинство стандартов связи строятся на базе эфирной сети Ethernet внутри оборудо- вания. Значит, на уровне объединения машин уже используются достаточно стандартизиро- ванные протоколы OPC UA и OPC DA, а также разрабатываются такие перспективные стандар- ты, как TSN. Другими словами, есть понимание того, как и на каком уровне машины могут объ- единяться в сети. Beyond Направление решений Beyond стоит за некой гранью того, что мы имеем сейчас и что видим в ближайшем будущем. Это такие аспекты, как автоматическое построение информационных связей между оборудованием и обеспечение высокой вариативности One Piece Mass Produc- tion, при которой подходы и эффективность мас- сового производства позволяют создавать высо- кокастомизированный продукт с достойным уровнем качества и без повышения стоимости. К этой стадии относятся и беспроводные сети, причем не столько сети связи (5G в производ- ственной среде), сколько возможность беспро- водного подвода энергии к машинам, что поз- волит обеспечить их гораздо большую гибкость, подвижность и эффективность. Этапы цифровой трансформации производства В условиях диджитализации к производству начинает предъявляться ряд противоречивых требований. С одной стороны, мы говорим про низкие затраты и высокую вариативность, а с другой стороны – укорачивается цикл жизни продукта. Требуется гораздо более быстрая наладка и более высокая гибкость. Все эти вопросы решаются на разных этапах цифровой трансформации производства, представленной в виде пирамиды (рис. 4): 1. Бережливое производство (LEAN Production, LEAN Manufacturing). Это основа пирамиды и база для умной фабрики. Бережливое про- изводство взяло за основу элементы Toyota Pro- duction System и получило развитие и распро- странение практически во всех концернах, в том числе и в Bosch. 2. Диджитализация данных, их сбор от всех источников. Они собираются не только с машин, в этот процесс должны быть включены компоненты, продукты, люди, клиенты, постав- щики и т.д. Все эти данные представляют собой цифровой двойник изделия, который впослед- ствии может использоваться и храниться в базе. 3. Информация. Генерацию информации и про- зрачность собранных данных обеспечивают системы менеджмента производства, системы класса Business Intelligence, Smart Cockpits, дэш- борды (интерактивные Cockpits, которые пока- зывают все ключевые показатели эффективно- сти – факт, план, отставание и др.). 4. Знания. Анализируя информацию и приме- няя к ней современный стек технологического анализа, можно получать определенные инсай- ты для построения интеллектуальных баз дан- ных, продвинутой аналитики, сопровождения оператора и производственного обслуживания. 5. Прогнозы. На основании полученных инсай- тов появляется возможность давать предика- тивные советы, связанные с выходом из строя того или иного оборудования, эффективным планированием загрузки и т.д. 6. Автономность. Верхняя шкала пирамиды – это полностью автономные системные решения на производстве (самосопровождаемые продукты, независимые и адаптивные системы и др.). Консалтинг: с чего начинать внедрение? Внедрение рассмотренной пирамиды в реаль- ный производственный ландшафт – это доволь- но длительный процесс, который может растя- нуться на годы. Например, в концерне Bosch его практическая реализация охватывает накоплен- ный опыт и стратегии диджитализации непо- средственно на предприятии, а также сложив- шуюся ИT-инфраструктуру. Мы действуем в соответствии с концепцией бережливого про- изводства и на основании этого идем двумя путями, тактическим и стратегическим: 1. Bottom-Up, или пилотный подход. Цель – погружение в среду и фокус на достижение локальных результатов. На цеховом уровне мы рассматриваем тот или иной кейс, где внедре- ние апробированной технологии, скорее всего, приведет к повышению эффективности маши- ны, проводим идентификацию потенциала и возможностей. Далее изучаем масштабируе- мость и оценки по релевантному KPI, опреде- ляем подходящие зоны для внедрения пилотов. 2) Top-Down, или общая картина и видение. Цель – структурирование и формирование внутренних стандартов. Разрабатывается кон- цепция развертывания i4.0, проходит стратеги- ческий выбор фокусных применений. Страте- гия, как правило, предполагает достаточно детальный аудит производственных систем, выработку стратегии внедрения с ключевыми KPI, анализ готовности, уровня внедрения бережливого производства, ИТ-среды и подго- товленности персонала. После всех настроек происходит развертывание и широкое внедрение апробированных реше- ний для достижения синергетического эффекта. Диджитализация сборочных производств и логистических процессов В цифровой транформации сборочных про- изводств и логистических процессов первосте- пенными являются задачи объединения машин www.secuteck.ru апрель – май 2019 Рис. 4. Этапы цифровой трансформации производства