Цифровая трансформация промышленности — это комплексный процесс модернизации производства, направленный на повышение его эффективности и конкурентоспособности. Основная цель — решение таких проблем, как низкая производительность, нерациональное использование ресурсов, высокая себестоимость продукции и низкая эффективность производственных мощностей. 

Лидерами цифровизации в российской промышленности стали автомобилестроение, фармацевтика, металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность, производство электроника и оптики, химическая промышленность. Большой потенциал для «цифрового скачка» у легкой промышленности, строительства и сельского хозяйства.

Ключевые преимущества цифровой трансформации

• Повышение эффективности — оптимизация производственных процессов, сокращение времени цикла, снижение производственных затрат на техобслуживание, хранение материалов, потери в результате простоев.
• Улучшение качества продукции — обеспечение стабильного качества продукции благодаря автоматизации контроля и анализа данных. Снижается участие человека, что приводит к повышению точности выполнения операций, особенно тонких, уменьшению количества ошибок, вызванных человеческим фактором.
• Гибкость производства — возможность быстро адаптироваться к изменениям спроса и рынка, производить индивидуальные изделия с такой же эффективностью, как и массовые. 
• Усиление рыночных позиций — ускорение запуска новой продукции, повышение конкурентоспособности и удовлетворенности клиентов. 
• Повышение безопасности персонала — работники получают защиту от воздействия вредных производственных процессов, поскольку их можно полностью переложить на ИИ; также снижается уровень травматизма на производстве.
• Усиление кибербезопасности — повышается уровень защиты IT-инфраструктуры предприятия от хакерских атак, приводящих к нарушению стабильности бизнес-процессов, утечке секретной информации.
• Оптимизация управления — цифровые системы консолидируют все процессы предприятия в единое виртуальное пространство, обеспечивая прозрачность и оперативность управления.
• Ускорение анализа больших объемов информации и принятие оптимальных решений — ИИ позволяет быстрее анализировать большие объемы информации и на его основе принимать оптимальные решения, что ускоряет процесс принятия решений и повышает их точность.
• Благодаря автоматизации рутинных операций у сотрудников освобождается время для выполнения более сложных, творческих, нестандартных задач. 

Резюмируем: цифровая трансформация не только повышает эффективность производства, но и открывает новые возможности для бизнеса. Это и создание новых продуктов и услуг благодаря гибкости и инновационности цифровых технологий, и выход на новые рынки за счет повышения качества продукции и сокращения времени вывода на рынок, а также построение долгосрочных отношений с клиентами посредством персонализации продуктов и услуг. В итоге глубокой трансформации всей производственной системы компании становятся более гибкими, эффективными и конкурентоспособными на современном рынке.

Тренды цифровизации промышленности

Промышленный интернет вещей (IIoT, Industrial Internet of Things)

Объединяет в себе производственное оборудование, датчики и контроллеры, связанные между собой через компьютерные сети. Благодаря IIoT становится возможным собирать и анализировать огромные объемы данных о состоянии оборудования, производственных процессах и окружающей среде.

Цифровые двойники

Виртуальные копии физических объектов или производственных процессов. Цифровые двойники обеспечивают возможность моделировать различные сценарии, оптимизировать процессы и прогнозировать возможные сбои, что особенно важно для ресурсоемких производств, где велика цена даже маленькой ошибки. Эксплуатационные расходы при этом сокращаются на 10% и более. 

Искусственный интеллект

Способный автоматизировать многие рутинные задачи, анализировать данные и принимать решения на основе полученной информации. Интеллектуальные системы могут оптимизировать производственные процессы, повысить качество продукции и снизить затраты.

Предиктивное обслуживание

Подход, позволяющий предсказать момент, когда оборудованию потребуется техническое обслуживание или замена компонентов. Прогнозы основываются на анализе исторических данных и машинном обучении.

К списку также стоит добавить 3D-печать прототипов и деталей, AR и VR-технологии для обучения, тестирования, ремонта и других задач, и т. д. 

Цифровизация промышленных объектов

Цифровая трансформация предприятия включает изменения в производственных, вспомогательных и управленческих процессах. 

Первый этап — это обычно стихийная, «лоскутная» цифровизация отдельных, например, так бывает при строительстве нового цеха, склада, открытии филиал, нового бизнес-направления, поскольку внедрение технологий 4.0 с нуля гораздо проще, чем в уже сложившуюся систему. Кроме того, так предприятия могут оценить эффект от цифровых решений. 

Этап тотальной цифровизации предваряется обеспечением «бесшовной» передачи данных между всеми отделами и службами. При этом самой сложной для внедрения цифровых технологий, и дорогостоящей с точки зрения возможных ошибок, остается производственная часть. В таких обстоятельствах естественно обратиться к партнерам, которые ранее уже работали с предприятиями в вашей или смежной отрасли, занимались автоматизацией отдельных элементов, имеют глубокое понимание производственных процессов. 

Компания «Интехком» автоматизирует промышленное оборудование, внедряет технологии машинного зрения на предприятиях, переводит такую сложную технику, как краны, на дистанционное управление и обеспечивает операторов VR-тренажерами для отработки профессиональных навыков, а, например, при пусконаладке и последующем обслуживании мы используем возможности AR-технологий (речь о дополненной реальности, когда эксперт может удаленно руководить процессами). 

Автоматизация

Автоматизация на предприятиях представляет собой первый и наиболее важный шаг на пути к цифровой трансформации. Заменяя ручные операции на автоматизированные процессы, предприятия повышают свою эффективность, снижают затраты и повышают точность данных. Автоматизация не только оптимизирует существующие бизнес-процессы, но и создает фундамент для внедрения более сложных цифровых технологий, таких как искусственный интеллект, машинное обучение и большие данные. Таким образом, автоматизация является катализатором изменений, который позволяет предприятиям адаптироваться к быстро меняющейся цифровой среде и оставаться конкурентоспособными на рынке.

«Интехком» в течение более 20 лет специализируется на модернизации и автоматизации подъемно-транспортной техники и другого оборудования. Классический пример — проект по модернизации контейнерного перегружателя «TAKRAF», включавший установку новой системы управления, которая будет в том числе контролировать освещение, обогрев и охлаждение, обеспечивать самодиагностику, работать в качестве человеко-машинного интерфейса, сигнализировать о предаварийных и аварийных ситуациях.

Также проекты автоматизации разрабатываются для нового оборудования. В качестве иллюстрации можно привести подготовку электрооборудования и системы управления крана-эстакады для АЭС «Куданкулам» (Индия). Эта система блокирует работу крана как при сейсмическом воздействии, так и при ошибочных и опасных действиях оператора. 

Мониторинг оборудования  

Отслеживание состояния оборудования в режиме реального времени — ключевой компонент цифровой трансформации предприятий. Компании получают возможность выявлять потенциальные проблемы на ранних стадиях и оптимизировать производственные процессы, что в свою очередь снижает риски возникновения аварийных ситуаций, продлевает срок службы оборудования и сокращает затраты на техническое обслуживание. 

Разработанная «Интехкомом» система мониторинга SAURON предназначена для установки на промышленных кранах. Например, ею оснащены краны, которые сейчас работают на первой турецкой АЭС «Аккую». Другая система — координатная защита от столкновений SafeGuard — внедрена на судовой верфи «Звезда» во Владивостоке и предупреждает, если пересекаются траектории движения кранов и грузов. 

Машинное зрение

Эта технология переживает бурный рост в промышленном секторе. Его возможности простираются от сложных задач визуальной инспекции до точного позиционирования объектов в автоматизированных системах. Особое внимание уделяется двум направлениям: обеспечению безопасности производства путем контроля соблюдения сотрудниками правил и адаптивному управлению роботами на основе визуальной информации. 

«Интехком» реализовал два показательных проекта с использованием технологий компьютерного зрения на площадке ПАО «НЛМК» в Липецке. 

Первый — система мониторинга качества смотки рулонов. Здесь реализуется функции визуальной инспекции, то есть проверки изделия или полуфабриката на наличие соответствие эталону, выявление дефектов и соответствующие действия с забракованными экземплярами. Объект — конвейер уборочной группы моталок в составе Стана 2000. Раньше оператор на глаз определял качество смотки, например, не слишком ли выступают витки, теперь это делает система с помощью камер и 2D-сканера определяет величину выступания витков и показывает оператору сигналы, как у светофора: зеленый — нормальный рулон, получает допуск; желтый — обратите внимание; красный — неприемлемо, рулон нужно отправить в давилку.

Второй проект — система позиционирования рулонов на том же объекте в составе Стана 2000. Прежде корректировкой положения рулонов занимался отдельный сотрудник, вынужденный подвергаться вредным воздействиям, которых нельзя избежать в горячем цеху металлургического предприятия. Теперь эта задача автоматизирована: благодаря камерам и маячкам система автоматически отслеживает путь рулона и определяет его текущую позицию, классифицирует положение (корректное/некорректное), при необходимости ускоряет, замедляет или останавливает работу конвейера.  

Дистанционное управление промышленной техникой

Перенос управления краном из кабины оператора в удаленный центр управления открывает новые возможности для повышения эффективности и безопасности производства. Благодаря современным системам автоматизации и связи, оператор может контролировать перемещение грузов с помощью интуитивно понятного интерфейса, находясь в безопасном месте. Это позволяет снизить физическую нагрузку на оператора, повысить точность выполнения операций и сократить время простоев оборудования. Кроме того, дистанционное управление дает возможность централизованно контролировать работу нескольких кранов, оптимизировать логистические процессы и повысить общую производительность предприятия.

«Интехком» оснастил уже несколько кранов, принадлежащих ПАО «НЛМК», системой дистанционного управления. Помимо комфорта для оператора, СДУ обеспечивает мониторинг работоспособности крана и его систем, отслеживание людей на производственной площадке, предупреждение оператора о потенциально опасных ситуациях, автоматическую остановку крана при выявлении людей в запретной зоне.

VR-тренажеры

Виртуальная реальность открывает новые горизонты в обучении и тренировках, и одной из областей, где она демонстрирует свою эффективность, является подготовка операторов промышленной техники. VR-тренажеры создают среду, где будущий оператор может оттачивать свои навыки, не рискуя здоровьем и сохранностью оборудования. В виртуальной реальности можно бесконечно отрабатывать одни и те же операции, моделировать различные сценарии, включая экстремальные ситуации, что позволяет развить навыки принятия быстрых и верных решений. Кроме того, VR-тренажеры позволяют адаптировать процесс обучения под индивидуальные особенности каждого обучаемого, учитывая его уровень подготовки и темп усвоения материала. 

«Интехком» на базе многолетнего опыта работы с промышленными кранами создал виртуальные симуляторы для обучения машинистов. SenSey обеспечивает гиперреалистичную картинку, которую высоко оценили даже опытные крановщики. Несколько тренажеров сейчас используются в Таймырском колледже (прочитать новость об этом), а также в Дудинском морском порту. 

AR-технологии (дополненная реальность)

Одним из перспективных применений AR является удаленная наладка оборудования. Технология позволяет специалистам дистанционно, в режиме реального времени, взаимодействовать с персоналом на предприятии: видеть то же самое, что и они, при этом получать дополнительные данные с устройств, давать устные и текстовые инструкции, выделять важные элементы на изображении.

Оцените, как «Интехком» провел удаленную наладку МНЛЗ-9 после модернизации для ПАО «НЛМК».