Предприятия, взявшие курс на цифровизацию производственных процессов, зачастую сталкиваются со следующими типовыми проблемами:
- оборот конструкторской и технологической документации на бумажных носителях;
- низкий уровень автоматизации управления производством;
- сложность прослеживаемости в производстве;
- отсутствие объективного контроля загрузки производства.
При решении этих проблем наиболее эффективно использование сквозных информационных технологий, которые охватывают все процессы подготовки, планирования и производства. К таким решениям можно отнести интегрированную платформу SOLIDWORKS и TechnologiCS, функциональность которой направлена на преодоление проблем, перечисленных в начале нашей статьи, и повышение эффективности предприятий.
Построение цифрового производства можно разделить на четыре последовательных уровня (рис. 1):
- PDM (Product Data Management) — цифровизация процессов подготовки производства;
- MRP+ MES (Material Requirements Planning + Manufacturing Execution System) — внутрицеховое и межцеховое планирование и исполнение, прозрачное и управляемое производство;
- IIOT (Industrial Internet of Things) — применение технологий IIOT для мониторинга работы оборудования;
- PLM (Product Lifecycle Management) — мониторинг и использование данных об эксплуатационных параметрах выпущенного изделия в реальном времени.
На первом уровне внедряется электронная конструкторская и технологическая документация. Как результат, в документах уменьшается количество ошибок, а значит снижаются и объемы брака на производстве. Благодаря средствам обмена электронными документами удается минимизировать время реакции конструкторов и технологов на запросы производства. В этой части SOLIDWORKS предоставляет надежные решения для конструкторов, а платформа TechnologiCS — интегрированные с SOLIDWORKS программные средства, позволяющие автоматизировать процессы управления конструкторской деятельностью, обеспечить коллективную работу (рис. 2), а также автоматизировать деятельность технологических служб в части ведения технологических составов, работы со сборочными изделиями и с бесчертежными деталями.
На этом уровне цифровизации можно добиться локальных результатов в части повышения эффективности, вводя дополнительные средства контроля используемых производством документов через
- обозначение документа;
- наименование;
- версию документа и ее актуальность;
- сведения о разработчике;
- и другую атрибутивную информацию.
Мобильное приложение сделано гибким и настраиваемым, так что каждый пользователь может вывести ту информацию, которая важна именно для него.
На втором уровне процессы управления производством переводятся с использования бумаги и Excel на цифровую платформу. При расчете плана производства TechnologiCS автоматически определяет даты начала и окончания каждой операции, при этом применяются современные алгоритмы оптимизации общего цикла производства продукции и минимизации критических путей. За счет цифровизации и оптимизации процессов планирования платформа TechnologiCS позволяет добиться локальных эффектов повышения производительности и загрузки оборудования. При использовании TechnologiCS получение сменных заданий и отчетность по ним осуществляются через рабочие терминалы, располагающиеся вблизи рабочего места (рис. 4).
При возникновении нештатных ситуаций работник вносит через рабочий терминал необходимую информацию,
На третьем уровне для повышения оперативности при анализе работ и более наглядного представления актуальной картины производства применяются цифровые двойники (рис. 5).
Платформа TechnologiCS обеспечивает возможность преобразовать 3D-модель цеха, разработанную средствами SOLIDWORKS, в интерактивную модель, позволяющую получить информацию о нахождении требуемого заказа или полную картину цеха в разрезе работы станков. TechnologiCS может считывать данные с широкого спектра оборудования от различных производителей, в том числе с универсальных станков, печей, гальванических ванн. Переход на третий уровень позволяет получить объективную информацию о загрузке оборудования, количестве произведенной продукции, износе инструмента. При переходе на этот уровень положительный эффект заключается в существенном, до 85%, повышении общей эффективности оборудования (OEE) и в оптимизации производственных циклов. Именно на этом уровне средствами TechnologiCS и SOLIDWORKS достигаются сквозная цифровизация производственных процессов и их полная прослеживаемость.
На заключительном уровне цифровизуются процессы жизненного цикла выпускаемой продукции, история ее эксплуатации и обслуживания, что открывает новые возможности для инжиниринговых изысканий в части улучшения конструкции и технологии выпуска на основе анализа данных по эксплуатации. На этом уровне цифровизации TechnologiCS помогает предприятию развить и модифицировать свою бизнес-модель: предприятие может поставлять продукцию не просто как товар, а как сервис — то есть гарантировать работоспособность изделия на протяжении заявленного времени. При этом в начале процесса эксплуатации вся информация об изделии поступает из производственного модуля TechnologiCS, а обработка данных о работе, параметрах и условиях эксплуатации и, соответственно, прогнозирование поломок и требуемых запчастей выполняются на базе технологий промышленного интернета вещей и предиктивной аналитики, которые также являются элементами платформы TechnologiCS.
В целом платформа TechnologiCS позволяет добиться сокращения циклов проектирования и подготовки производства, оптимизировать производственное планирование, решить задачи диспетчеризации производства и автоматизации складов. С каждым годом TechnologiCS все плотнее взаимодействует с технологиями интернета вещей, внедряется использование
директор отдела инженерного консалтинга
Алексей Ширин,
ведущий специалист
АО «СиСофт»