Το 1955, ένα αξιοσημείωτο γεγονός συνέβη στην οικονομία των ΗΠΑ: το κόστος της τεχνολογίας των πληροφοριών για πρώτη φορά ξεπέρασε το κόστος της υλικής παραγωγής. Ήδη από τις δεκαετίες 1960-1970 διαμορφωνόταν η θεωρία μιας μεταβιομηχανικής, πληροφοριακής, κοινωνίας με βαθιές τεχνολογικές, οικονομικές, πολιτικές και πολιτισμικές αλλαγές στην κοινωνία εκείνης της εποχής. Ποιοι είναι οι κύριοι παράγοντες που συνέβαλαν στην εμφάνιση μιας τέτοιας θεωρίας; ΛΟΓΟΙ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ

Βελτίωση των τεχνολογιών πληροφοριών και παραγωγής, ανάπτυξη μηχανοποίησης και αυτοματοποίησης της παραγωγής - όλα αυτά συμβάλλουν στη μείωση του αριθμού του προσωπικού που είναι υπεύθυνο για τις συνήθεις τεχνολογικές λειτουργίες της παραγωγής υλικών. Παράλληλα με αυτό, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη για υψηλά καταρτισμένο προσωπικό ικανό να προγραμματίσει τη λειτουργία μηχανισμών και πληροφοριακών συστημάτων.

Οι υψηλές απαιτήσεις που τίθενται για τα προσόντα και την ευφυΐα τέτοιων υπαλλήλων διεγείρουν ένα ολόκληρο στρώμα αλλαγών στη δομή της κοινωνίας και, κυρίως, στον εκπαιδευτικό τομέα. Όλο και περισσότερο, ο αντίκτυπος στην οικονομία αρχίζει να ασκείται όχι από υλικά μέσα παραγωγής για τη μαζική παραγωγή αγαθών, αλλά από την εξαιρετικά έξυπνη ανάπτυξη πολύπλοκων συσκευών και την κατασκευή ειδικών και μοναδικών προϊόντων σε μικρές παρτίδες.

Οι σύγχρονες βιομηχανίες μπορούν εύκολα να αντιμετωπίσουν την αναπαραγωγή προϊόντων σχεδόν οποιουδήποτε επιπέδου πολυπλοκότητας, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα με τη διασφάλιση της συνεχώς αυξανόμενης ζήτησης για παραγωγή καινοτόμων προϊόντων, καθώς και αγαθών και υπηρεσιών για μεμονωμένους σκοπούς.

Η κοινωνική και οικονομική ανάπτυξη σήμερα έχει προσεγγίσει την εμφάνιση στοιχείων του κλάδου του μέλλοντος, για τα οποία η κύρια αξία θα είναι η ευφυΐα συστημάτων, μηχανισμών, αγαθών και υπηρεσιών, ικανών να λαμβάνουν ανεξάρτητα αποφάσεις ανάλογα με πολλούς παράγοντες αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον. και τους ανθρώπους.

Η ιδέα της επερχόμενης τέταρτης βιομηχανικής επανάστασης ή, όπως αποκαλείται, "Industry 4.0", ξεκίνησε το 2011 χάρη σε πολιτικούς, επιχειρηματίες, επιστήμονες και βιομήχανους στη Γερμανία και ανακηρύχθηκε το κύριο συστατικό της ανάπτυξης της χώρας στον τομέα. των υψηλών τεχνολογιών. Ο στόχος που έθεσαν οι δημιουργοί αυτής της ιδέας είναι η αύξηση της ανταγωνιστικότητας της χώρας στη βιομηχανία μέσω της στενής ενσωμάτωσης κυβερνοφυσικών συστημάτων σε επιχειρήσεις και όχι μόνο. Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής αυτής της ιδέας, σύμφωνα με τους προγραμματιστές, θα πρέπει να υπάρχει μια αλληλεπίδραση μεταξύ των εγκαταστάσεων παραγωγής και των προϊόντων που παράγονται από αυτές χωρίς άμεση ανθρώπινη συμμετοχή και με αυτοπροσαρμογή στις νέες απαιτήσεις των καταναλωτών. Η αλληλεπίδραση θα πρέπει να είναι τόσο βαθιά και αυτοματοποιημένη ώστε κάθε καταναλωτής αγαθών ή υπηρεσιών να έχει την ευκαιρία να ελέγχει σχεδόν άμεσα την παραγωγή της παραγγελίας του. Στη συνέχεια, η ιδέα αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Κίνα και άλλες χώρες.

Σήμερα, έχουν εντοπιστεί εννέα οδηγοί που έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της ιδέας Industry 4.0. Ανάμεσα τους:

• αυτοδιαχειριζόμενα ρομπότ.
• Κατασκευή προσθέτων·
• επαυξημένης πραγματικότητας;
• Προσομοίωση εξοπλισμού, υλικών και τεχνολογιών σε υπολογιστή·
• οριζόντια και κάθετη ολοκλήρωση συστημάτων·
• βιομηχανικό "Διαδίκτυο των πραγμάτων"?
• Υπολογισμός ομίχλης;
• Ασφάλεια Πληροφοριών;
• Big data και analytics.

  Μπορείτε να δείτε ότι πολλά από τα προγράμματα οδήγησης χρησιμοποιούνται ήδη ενεργά σήμερα στη δημιουργία προϊόντων και υπηρεσιών. Ωστόσο, για την πλήρη εφαρμογή της νέας φιλοσοφίας παραγωγής απαιτείται η περαιτέρω βελτίωσή τους και η συνεργιστική τους λειτουργία. Η κατασκευή προσθέτων, ως ένας από τους μοχλούς για την ανάπτυξη του Industry 4.0, απαιτεί επίσης σημαντικές ποιοτικές και ποσοτικές αλλαγές, αλλά πρώτα απ 'όλα, πρέπει να ενσωματωθεί στην αυτοματοποιημένη μη επανδρωμένη παραγωγή.

  ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ ΤΩΝ ΠΡΟΣΘΕΤΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ

  Τώρα υπάρχουν όλο και λιγότεροι σκεπτικιστές σχετικά με τις προοπτικές για την ανάπτυξη της πρόσθετης ψηφιακής κατασκευής. Μεγάλες εταιρείες αεροπορίας, αυτοκινητοβιομηχανίας, άμυνας, κατασκευής οργάνων, ιατρική, συμπεριλαμβανομένης της οδοντιατρικής, της εκπαίδευσης, των ιδιωτικών επιχειρήσεων, όλων των ειδών θερμοκοιτίδων επιχειρήσεων, γραφεία υπηρεσιών έχουν ήδη εκτιμήσει τα οφέλη από τη χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης και την ενσωματώνουν ενεργά στις εργασιακές τους διαδικασίες. Οι πιο επιτυχημένες εταιρείες έχουν ακόμη υιοθετήσει εσωτερικά πρότυπα για τη χρήση τεχνολογιών και υλικών πρόσθετων.

  Φανταστείτε ότι η παραγωγή τρισδιάστατων εκτυπωμένων εξαρτημάτων δεν απαιτεί πλέον μακρά διαδικασία τεχνολογικής ανάπτυξης, χρήση μηχανών πολλαπλών αξόνων με τον πιο περίπλοκο προγραμματισμό εργασιών, υψηλά καταρτισμένο προσωπικό, σχεδιασμό και χρήση εργαλείων, παρουσία καλουπώματος έγχυσης κατάστημα για κενά, υποχρεωτικός έλεγχος ακατέργαστων και τελικών εξαρτημάτων, σύνθετη επιμελητεία κ.λπ. .Π. Οι πρόσθετες τεχνολογίες, μαζί με άλλα στοιχεία του Industry 4.0, μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον χρόνο των λειτουργιών logistics, ενώ τώρα οι διαδικασίες της παραδοσιακής μηχανικής κατεργασίας καταλαμβάνουν κατά μέσο όρο λιγότερο από το 5% του κύκλου παραγωγής και το 95% είναι εσωτερική και εξωτερική εφοδιαστική.

  Αναμένεται ότι η ψηφιακή παραγωγή θα αντικαταστήσει ορισμένους τύπους μαζικής παραγωγής τα επόμενα 20 χρόνια, ειδικά αυτούς με υψηλό τελικό κόστος παραγωγής. Σύμφωνα με το concept του «Industry 4.0», η παραγωγή του μέλλοντος δεν θα έχει μεγάλη γκάμα εξοπλισμού. Θα κατασκευαστούν με βάση ευέλικτες κυψέλες παραγωγής ως μέρος κυβερνοφυσικών συστημάτων. Οι κυψέλες και τα συστήματα θα προσαρμοστούν σε μια συγκεκριμένη σειρά μέσω επαναπρογραμματισμού, αλλαγής μονάδων παραγωγής, εξοπλισμού, εργαλείων, υλικών, ανακατεύθυνσης των ροών logistics - και όλα αυτά θα συμβούν το συντομότερο δυνατό. Τέτοια κέντρα παραγωγής του μέλλοντος θα έχουν ένα ανεπτυγμένο δίκτυο, θα κατασκευαστούν κυριολεκτικά με πλήρη τεχνική και τεχνολογική κλωνοποίηση και θα είναι κοντά στα κύρια σημεία κατανάλωσης του προϊόντος. αυξημένο ενώ θα μειώνεται ο αριθμός των εξαρτημάτων στη συναρμολόγηση, επειδή η 3D εκτύπωση σας επιτρέπει να κατασκευάσετε εξαρτήματα χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο σχεδιασμός και οι τεχνολογικοί περιορισμοί που είναι εγγενείς στις παραδοσιακές προσεγγίσεις. Για παράδειγμα, οι αρχές του βιονικού σχεδιασμού χρησιμοποιώντας ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (από την αγγλική ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, FEA) χρησιμοποιούνται ήδη ενεργά για τη διευκόλυνση των λεπτομερειών της αεροπορικής τεχνολογίας (Εικ. 2).

  Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε ένα ευρύ φάσμα υλικών που χρησιμοποιούνται: αυτά είναι σύνθετα υλικά, μέταλλα, κεραμικά, θερμοπλαστικά, φωτοπολυμερή και πολλά άλλα. Με την πάροδο του χρόνου, κάθε τεχνολογία θα έχει έναν απεριόριστο κατάλογο υλικών και η σύνθετη σύστασή τους θα καθορίζεται αυτόματα από το πρόγραμμα υπολογισμού, ανάλογα με τον σκοπό και τις συνθήκες λειτουργίας του τελικού προϊόντος.

  Σήμερα, οι περισσότεροι κατασκευαστές τρισδιάστατων εκτυπωτών και συστημάτων πρόσθετων εξακολουθούν να προσφέρουν ξεχωριστά εργαλεία παραγωγής που δεν μπορούν να ενσωματωθούν στην τεχνολογική ροή χρησιμοποιώντας κυβερνοφυσικά συστήματα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για έναν, δύο ή τρεις εκτυπωτές που εξυπηρετούνται από έναν χειριστή. Οι ευθύνες του χειριστή περιλαμβάνουν την προετοιμασία του εκτυπωτή για εργασία, την προετοιμασία του σώματος εργασίας για εκτύπωση με το ένα ή το άλλο υλικό, την προετοιμασία και τη φόρτωση του προγράμματος, την αλλαγή του υλικού και συχνά χρονοβόρα μετα-επεξεργασία.

  Η μαζική διανομή των "μεταλλικών" τεχνολογιών SLS/SLM/EBM περιορίζεται από το μάλλον υψηλό κόστος εξοπλισμού και την εξάρτηση από υλικά (η μετάβαση σε άλλο υλικό απαιτεί πλήρη καθαρισμό των τμημάτων εργασίας της εγκατάστασης), η οποία δεν επιτρέπει γρήγορη αναδιαμόρφωση άλλο προϊόν. Επιπλέον σε αυτό - η επακόλουθη αφαίρεση μεταλλικών στοιχείων στήριξης, θερμική επεξεργασία. Ωστόσο, οι κατασκευαστές έχουν ήδη αρχίσει να επιλύουν το πρόβλημα της γρήγορης αλλαγής υλικού, το οποίο θα συζητήσουμε στη συνέχεια.

  Οι τεχνολογίες SLA/MJM/DLP/PolyJet είναι συνήθως δύσκολο να χρησιμοποιηθούν για τελικά προϊόντα λόγω των ειδικών ιδιοτήτων των υλικών. Η χρήση τεχνολογιών με μείγματα άμμου-πολυμερούς, κεραμικού και γύψου έχει μάλλον περιορισμένο πεδίο εφαρμογής. Η τεχνολογία FDM και παρόμοιες τεχνολογίες (για παράδειγμα, APF) χρησιμοποιούν θερμοπλαστικά βιομηχανικής ποιότητας και φαίνεται να είναι οι πιο συμφέρουσες όσον αφορά τον συνδυασμό ιδιοτήτων (σε περιπτώσεις όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί πλαστικό και όχι μέταλλο για μελλοντικά προϊόντα): κόστος εξοπλισμού, ιδιότητες και ταχύτητα αντικατάστασης υλικών, δυνατότητα αυτοματοποιημένης αφαίρεσης υλικού στήριξης. Τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας FDM περιλαμβάνουν μια πολυεπίπεδη δομή επιφάνειας. Επομένως, δεν είναι πάντα δυνατή η άμεση χρήση εξαρτημάτων που κατασκευάζονται με αυτήν την τεχνολογία χωρίς την τελειοποίησή τους. Φυσικά, υπάρχουν και άλλες νέες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν πρόσθετη κατασκευή ανταλλακτικών, αλλά πολλές από αυτές δεν είναι ακόμη πραγματικά ώριμα εμπορικά προϊόντα.

  ΠΟΣΟ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΝΑ ΟΡΓΑΝΩΣΕΙΣ ΕΝΑ «ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ»;

  Ας αναλογιστούμε την περαιτέρω βελτίωση των τεχνολογιών προσθέτων στο επίπεδο της πλήρους ενσωμάτωσης στο "Industry 4.0". Υπάρχουν πραγματικά παραδείγματα αυτή τη στιγμή, τουλάχιστον σε επίπεδο έννοιας;

  Ως αφετηρία για την εφαρμογή της έννοιας των συστημάτων ψηφιακών προσθέτων, μπορεί κανείς να λάβει τα ευέλικτα συστήματα παραγωγής (FMS) που χρησιμοποιούνται τα τελευταία 30-40 χρόνια, για παράδειγμα, από τη Fastems ή τα εργοστάσια συναρμολόγησης οποιασδήποτε κορυφαίας εταιρείας αυτοκινήτων. Η νέα οικονομία οργανώνεται γύρω από δίκτυα πληροφοριών με οριζόντια και κάθετη ολοκλήρωση. Βασίζεται στη συνεχή αλληλεπίδραση μεταξύ των κόμβων - τοπικές παραγωγές, που ονομάζονται FabLab (Εργαστήριο Κατασκευής) - πιστοποιημένα εργαστήρια στα οποία "κάτω από μια στέγη" συναρμολογείται μια ποικιλία κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού, επιτρέποντάς σας να "εκτυπώνετε" γρήγορα ανταλλακτικά για εταιρείες επικεντρώνεται στην καινοτομία, καθώς και εκπληρώνει μεμονωμένες παραγγελίες για ιδιώτες. Οι δυνατότητες τέτοιων εργαστηρίων επιτρέπουν τη χρήση διαφόρων τεχνολογιών και υλικών, αλλά είναι ακόμα πολύ νωρίς για να τα ονομάσουμε πλήρεις HPS.

  Το επίπεδο αυτοματισμού που έφτασε η ανθρωπότητα τη δεκαετία του 1980 απαιτούσε αύξηση του αριθμού των διευθυντικών στελεχών

  λύσεις ανά παραγωγική δράση κατά 10.000 φορές! Ταυτόχρονα, η εισαγωγή των αρχών του αυτοματισμού και της ρομποτικής προώθησε τη βιομηχανία έκτοτε όχι περισσότερες από 100 φορές. Δυνητικά, η άνοδος της τεχνολογίας υπολογιστών μας επιτρέπει να περιμένουμε πολύ περισσότερα - για αυτό, αρκεί να θυμηθούμε πόσο έχει προχωρήσει η υπολογιστική τεχνολογία από τη δεκαετία του 1980.

  Για να κατανοήσουμε, να διαμορφώσουμε, να ενσωματώσουμε διάφορες τεχνολογικές λύσεις σε έναν ενιαίο οργανισμό παραγωγής που θα λειτουργούσε χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση - αυτό είναι το πρόβλημα που ήδη λύνουν ορισμένοι κατασκευαστές-ολοκληρωτές τεχνολογιών πρόσθετων.

  Η ΠΡΟΣΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΕΛΛΟΝΤΟΣ Concept LaserΣτο περσινό Formnext στη Φρανκφούρτη του Μάιν, το Concept Laser με τεχνολογία SLM παρουσίασε μια νέα αρχιτεκτονική υλικού και κατασκευής. Η μοναδική εξέλιξη επιβεβαιώνει τη σταθερή δέσμευση της εταιρείας στην ιδέα AM Factory of Tomorrow, που έχει σχεδιαστεί για να φέρει την παραγωγή προσθέτων σε υψηλότερο επίπεδο ποιότητας, ευελιξίας και αποτελεσματικότητας (Εικ. 4). Μια θεμελιωδώς νέα προσέγγιση στο σχεδιασμό των στοιχείων διεργασίας ανοίγει ευρείες προοπτικές για την αρθρωτή ενσωμάτωση των τεχνολογιών παραγωγής στις επιχειρήσεις. Αυτό σημαίνει ότι η βιομηχανική παραγωγή θα είναι ταχύτερη και πιο οικονομική. Ήδη στα τέλη του τρέχοντος έτους, η Concept Laser θα παρουσιάσει τα πρώτα της εμπορικά μηχανήματα.

  Κατά κανόνα, οι κατασκευαστές συστημάτων πρόσθετων μετάλλων προσφέρουν λύσεις χωρίς τη δυνατότητα ενσωμάτωσης του εξοπλισμού τους στη συνολική παραγωγική διαδικασία. Η νέα αρχιτεκτονική του εξοπλισμού Concept Laser προβλέπει έναν καλά μελετημένο αυτοματισμό των κύριων τεχνολογικών λειτουργιών: προετοιμασία εξοπλισμού για εκτύπωση, εκτύπωση και μετα-επεξεργασία. Σύμφωνα με τον Florian Bechmann, Επικεφαλής Έρευνας και Ανάπτυξης της Concept Laser, «Ουσιαστικά, πρόκειται για τη διαίρεση των συστημάτων παραγωγής πρόσθετων σε οποιονδήποτε αριθμό ελεύθερα συνδυαστικών μονάδων για ανεξάρτητη προετοιμασία του εξοπλισμού για εκτύπωση, εκτύπωση του προϊόντος, επεξεργασία του εκτυπωμένου προϊόντος. Η παράλληλη φόρτωση σκόνης και η εκφόρτωση των τελικών προϊόντων αυξάνει τον αποτελεσματικό χρόνο εκτύπωσης, μειώνοντας έτσι σημαντικά τον «χρόνο διακοπής λειτουργίας» μηχανών που προηγουμένως λειτουργούσαν αυτόνομα. Υπάρχουν τεράστιες δυνατότητες για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της αλυσίδας παραγωγής εδώ. Για τη βιομηχανική παραγωγή παρτίδων, αυτή η θεμελιωδώς νέα προσέγγιση, η οποία διαφέρει σημαντικά από τις συνήθεις έννοιες του «ποσοτικού» εξοπλισμού, σημαίνει την ευκαιρία να κάνουμε ένα ακόμη βήμα προς τα εμπρός».

  Οι μηχανικοί Concept Laser μπόρεσαν να παραλληλίσουν τη διαδικασία προετοιμασίας και την ίδια την εκτύπωση "σε επίπεδο εξοπλισμού". Η κατασκευή προσθέτων στην κατανόηση του Concept Laser μπορεί ήδη να συνεχιστεί 24/7. Οι μηχανές είναι ενσωματωμένες με παραδοσιακές μηχανές CNC για υβριδική παραγωγή καθώς και μετα-επεξεργασία Η νέα αρχιτεκτονική κατασκευής βασίζεται στον αρθρωτό διαχωρισμό των λειτουργιών προετοιμασίας, παραγωγής, αποσυναρμολόγησης, μετα-επεξεργασίας και αποθήκευσης εξαρτημάτων (Εικ. 5). . Ανάλογα με τις εργασίες, το μέγεθος του δωματίου, οι μονάδες μπορούν να συνδυαστούν με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται η μέγιστη απόδοση με όλη τη γκάμα μετάλλων σε σκόνη που διατίθεται σήμερα, μειώνοντας παράλληλα το κόστος παραγωγής. Η προσομοίωση σεναρίων παραγωγής επιβεβαίωσε ότι η περιοχή που καταλαμβάνει ο εξοπλισμός που λειτουργεί μόνο σύμφωνα με τις παραδοσιακές τεχνολογίες μπορεί ρεαλιστικά να μειωθεί κατά 85%. Και η χρήση πολλών λέιζερ σε εγκαταστάσεις αυξάνει τη συνολική απόδοση του συστήματος.

  «Λόγω της ταυτόχρονης χρήσης έως και τεσσάρων λέιζερ, η ταχύτητα των δομικών μερών έχει αυξηθεί σημαντικά. Αυξήσαμε επίσης το μέγεθος της επιφάνειας κατασκευής. Χρησιμοποιώντας την ιδέα μας ως παράδειγμα, θέλουμε να δείξουμε πώς οι αρχές της Τέταρτης Βιομηχανικής Επανάστασης μπορούν να αλλάξουν την παραγωγή προσθέτων και να φέρουν το μέλλον πιο κοντά. Εδώ υπάρχει ένα τεράστιο δυναμικό για την αύξηση της αποτελεσματικότητας των επιχειρήσεων και τη βελτιστοποίηση των τεχνολογιών για τα καθήκοντα της μαζικής παραγωγής», εξηγεί ο F. Beckmann.

  Βιομηχανίες πρόσθετων

  Το MetalFAB1 είναι μια πραγματική βιομηχανική «θεριστική μηχανή» από την ολλανδική εταιρεία Additive Industries. Αποτελείται από έναν «μεταλλικό» τρισδιάστατο εκτυπωτή, έναν φούρνο για την αφαίρεση δομικών τάσεων από το εξάρτημα, μια αυτοματοποιημένη εναλλάξιμη πλατφόρμα για την κατασκευή, αποθήκευση και έκδοση τελικών εξαρτημάτων (Εικ. 6). Ο αριθμός των μονάδων μπορεί να φτάσει έντεκα ή περισσότερες, ανάλογα με τα καθήκοντα των πελατών. Σε συνδυασμό με την ταυτόχρονη λειτουργία πολλαπλών λέιζερ, αρθρωτής δομής, η Additive Industries προσφέρει ένα πραγματικό μίνι εργοστάσιο προσθέτων πλήρους κύκλου για να καλύψει τις ανάγκες των πιο απαιτητικών πελατών από τον κλάδο της αεροπορίας, του διαστήματος, της ιατρικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας και των εργαλείων. Σύμφωνα με τον κατασκευαστή, το MetalFAB1 είναι 10 φορές ανώτερο από το μέσο επίπεδο παρόμοιων συστημάτων στην αγορά όσον αφορά την επαναληψιμότητα, την απόδοση και την ευελιξία.

  XJETΗ νέα τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων από την ισραηλινή εταιρεία XJET είναι σε θέση να αλλάξει την ιδέα της πολυπαραγοντικής διαδικασίας πρόσθετης κατασκευής μεταλλικών εξαρτημάτων.

  Τα νανοσωματίδια σκόνης τεχνολογίας XJET τοποθετούνται σε υγρό σύνθετο διάλυμα. Κατ' αναλογία με τη διαδικασία PolyJet (για την οποία έχουμε ήδη γράψει περισσότερες από μία φορές στις σελίδες του Umpro), οι κεφαλές jet ψεκάζουν αυτό το διάλυμα, σχηματίζοντας ένα μέρος σύμφωνα με ένα προ-υπολογισμένο πρόγραμμα. Η υψηλή ταχύτητα της διαδικασίας, η ασφάλειά της, η γρήγορη και εύκολη φόρτωση υλικού με φυσίγγια, καθώς και η δυνατότητα αυτοματοποίησης των εργασιών αφαίρεσης υλικού υποστήριξης, επιτρέπουν την ενσωμάτωση του XJET στα ψηφιακά εργοστάσια του μέλλοντος.

  Ολοκληρώνοντας την ιστορία για τους κατασκευαστές εκτυπωτών πρόσθετων μετάλλων και τις λύσεις τους, θα ήθελα να αναφέρω ορισμένα πιθανά και πραγματικά γεγονότα στον κλάδο της κατασκευής προσθέτων. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι τα άμεσα σχέδια της αμερικανικής εταιρείας General Electric να αποκτήσει δύο εταιρείες γνωστές για τους βιομηχανικούς τρισδιάστατους εκτυπωτές τους: τη σουηδική Arcam Group AB και τη γερμανική SLM Solutions Group AG. Η συμφωνία μπορεί να πραγματοποιηθεί ήδη από τον Οκτώβριο του τρέχοντος έτους, το κόστος της θα είναι 1,4 δισεκατομμύρια δολάρια. Ήδη, η εταιρεία λειτουργεί με επιτυχία μια αυτοματοποιημένη γραμμή παραγωγής για τρισδιάστατη εκτύπωση μπεκ για κινητήρες LEAP-1A.

  Υπάρχουν και άλλα παραδείγματα στενής συνεργασίας μεταξύ των μεγαλύτερων εταιρειών και των κατασκευαστών πρόσθετου εξοπλισμού. Η αγγλική Rolls-Royce έχει στενούς δεσμούς με τη Renishaw, έναν κατασκευαστή μονάδων SLM. Στις ΗΠΑ, η μεγαλύτερη εταιρεία αεροδιαστημικής και αμυντικής βιομηχανίας, η Lockheed Martin, συνεργάζεται στενά με τα Εθνικά Εργαστήρια Sciaky Inc., Norsk Titanium και Sandia, όπου είχαν τεθεί προηγουμένως τα θεμέλια της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων Optomec.

  Τέτοια βήματα υποδηλώνουν τη συστηματική ενοποίηση των μεγαλύτερων βιομηχανικών εταιρειών με προγραμματιστές και προμηθευτές εξοπλισμού για τεχνολογίες πρόσθετων προκειμένου να δημιουργηθούν εγκαταστάσεις παραγωγής του μέλλοντος με τεχνολογίες πλήρους κύκλου.

  Η ARBURG είναι περισσότερο γνωστή για τη μεγάλη γκάμα μηχανών χύτευσης με έγχυση (IMC). Ωστόσο, συνειδητοποιώντας τη σημασία και την υπόσχεση των τεχνολογιών πρόσθετων, τη θέση τους στο Industry 4.0, η ARBURG εντάχθηκε πρόσφατα στην κατεύθυνση της κατασκευής προσθέτων κυκλοφορώντας τον Freeformer 3D εκτυπωτή, ο οποίος χρησιμοποιεί την αρχική τεχνολογία ARBURG Plastic Freeforming (APF). Στόχος της εταιρείας είναι να αναπτύξει ένα «έξυπνο εργοστάσιο» που θα χαρακτηρίζεται από υψηλό επίπεδο ευελιξίας, αποτελεσματικότητας και χρήσης πόρων (Εικ. 8.) Το Freeformer μπορεί να συνεργαστεί με κοκκοποιημένο θερμοπλαστικό, το οποίο ανοίγει μεγάλες ευκαιρίες για χρήση πολλών τύπων πλαστικών για την παραγωγή ανταλλακτικών. Ένα άλλο πλεονέκτημα του συστήματος είναι η δυνατότητα χρήσης πολλών υλικών σε ένα μοντέλο. Είναι αλήθεια ότι αυτή τη στιγμή η τεχνολογία δεν μπορεί να καυχηθεί ότι παράγει πολύπλοκα εξαρτήματα που μπορεί εύκολα να χειριστεί η τεχνολογία FDM.

  Ωστόσο, στη Γερμανία, η τεχνολογία APF θεωρείται ικανή να ανταγωνιστεί σοβαρά τους σημερινούς ηγέτες στον κλάδο των προσθέτων στο μέλλον. Σύμφωνα με την ARBURG, εκτός από το TPA, ρομποτικά συστήματα (με ρομπότ 7 αξόνων) και περιφερειακές συσκευές όπως τρισδιάστατοι εκτυπωτές θα πρέπει να ενσωματωθούν στη σειρά «έξυπνων εργοστασίων» για την παραγωγή προσαρμοσμένων προϊόντων. Ως αποτέλεσμα, μετά τη μηχανή χύτευσης με έγχυση, το εξάρτημα μετακινείται από το ρομπότ στον εκτυπωτή για την εφαρμογή ατομικής σήμανσης κωδικών DM (Data Matrix) και άλλων πληροφοριών χρήστη στο προϊόν. Αυτό διασφαλίζει ότι τα ανταλλακτικά αναγνωρίζονται ανά πάσα στιγμή με τη χρήση σαρωτή και ότι τα logistics του ορόφου καταστήματος ελέγχονται πλήρως από το σύστημα υπολογιστών της εταιρείας. Οι πελάτες, από την άλλη πλευρά, θα λάβουν ένα μοναδικό προϊόν, για παράδειγμα, με ατομικό όνομα χρήστη, λογότυπο εταιρείας, καθώς και άλλα στοιχεία που βελτιώνουν την εργονομία και τονίζουν την ατομικότητα.

  Στρατάσις

  Στην έκθεση IMTS (International Manufacturing Technology Show) τον Σεπτέμβριο στο Σικάγο, η Stratasys ανακοίνωσε μια στρατηγική για την ανάπτυξη των προϊόντων της που στοχεύουν στον βιομηχανικό τομέα. Επιδείχθηκαν δύο έννοιες που βασίζονται σε ρομποτικά συστήματα Kuka πολλαπλών αξόνων με κεφαλές FDM. Τα νέα προϊόντα της εταιρείας διαθέτουν αυξημένες ταχύτητες εξώθησης, υψηλότερη ποιότητα εκτύπωσης, δυνατότητα γρήγορης αλλαγής υλικών και δυνατότητα παραγωγής εξαρτημάτων σχεδόν οποιουδήποτε μήκους. Η επίδειξη με τίτλο εργασίας "Infinite-Build 3D" (Εικ. 9) έχει σχεδιαστεί για χρήση στην αεροπορία, το διάστημα, την αυτοκινητοβιομηχανία, καθώς και σε εκείνες τις βιομηχανίες που χρειάζονται θερμοπλαστικά προϊόντα μεγάλου μεγέθους, ελαφρού βάρους με υψηλή επαναληψιμότητα μηχανικών ιδιοτήτων. Χαρακτηριστικό του είναι η παραγωγή ανταλλακτικών, σχεδόν απεριόριστου μήκους. Εάν νωρίτερα ο πελάτης έπρεπε να συμβιβαστεί όταν αγόραζε εξοπλισμό για την κατασκευή εξαρτημάτων με διαστάσεις που ξεπερνούσαν τον θάλαμο κατασκευής και στη συνέχεια κολλούσε τα εξαρτήματα σε ένα ενιαίο στερεό προϊόν, τότε με την προτεινόμενη λύση αυτό το πρόβλημα λύνεται πλήρως. Η δεύτερη συσκευή που ονομάζεται "Robotic Composite 3D " (Εικ. . 10) αποτελείται από έναν βιομηχανικό βραχίονα ρομπότ Kuka 5 αξόνων και μια πλατφόρμα κατασκευής 3 αξόνων (οκτώ άξονες συνολικά). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή στρώσεων θερμοπλαστικού σε οποιαδήποτε κατεύθυνση περιστροφής της πλατφόρμας, γεγονός που αυξάνει την αντοχή των τελικών προϊόντων. Σύμφωνα με τους εκπροσώπους της εταιρείας, είναι επίσης δυνατή η εφαρμογή υλικών από ανθρακονήματα εδώ με μια γεωμετρία που δεν είναι εφικτή με άλλα συστήματα παραγωγής σύνθετων στρώσεων. Αξίζει να σημειωθεί ότι το υλικό υποστήριξης δεν χρειάζεται πλέον εδώ. Η ιδέα Stratasys έχει αυξήσει σημαντικά το μέγεθος των κατασκευασμένων εξαρτημάτων, καθώς και την ταχύτητα κατά 10 φορές ή περισσότερο σε σύγκριση με τη βιομηχανική μηχανή Fortus 900 mc.

  Αξίζει να σημειωθεί η άμεση και ενεργή επιρροή σε τέτοια έργα της Boeing Corporation, η οποία καθορίζει τις γενικές απαιτήσεις για τεχνολογίες για την παραγωγή προσαρμοσμένων ανταλλακτικών μικρής κλίμακας, της Ford Motor Company, που σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει καινοτόμες μεθόδους παραγωγής στις επιχειρήσεις της, και της Siemens , το οποίο παρέχει ενσωμάτωση λογισμικού των λύσεων Stratasys.

  Αναμφίβολα, η Stratasys είναι ένα καλό παράδειγμα εταιρείας που θέτει τις τάσεις στον τομέα των πρόσθετων τεχνολογιών του μέλλοντος και είναι σε θέση να κερδίσει τη θέση που της αρμόζει στο Industry 4.0.

  ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

  Ζούμε σε μια εποχή σημαντικών αλλαγών στην οικονομία, τη βιομηχανία, την εκπαίδευση και την ιατρική. Σήμερα, η ανάπτυξη των ψηφιακών τεχνολογιών θέτει το πρωτότυπο για το ήδη εγγύς μέλλον μας - γεμάτο με συσκευές σκέψης στα ψηφιακά εργοστάσια και όχι μόνο, ικανές να εκτελούν εργασίες ρουτίνας από μόνες τους χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Οι σχεδιαζόμενες ενέργειες για την ενοποίηση των μεγαλύτερων εταιρειών με τους ηγέτες της τρισδιάστατης εκτύπωσης επιβεβαιώνουν τη σημασία και το αναπόφευκτο της ηγετικής θέσης των τεχνολογιών προσθέτων σε σχέση με τις παραδοσιακές προσεγγίσεις. Στον κόσμο της καινοτομίας, εκείνες οι κατασκευαστικές εταιρείες που θα διαθέτουν ευέλικτο εξοπλισμό και τεχνολογίες που μπορούν να προσαρμοστούν άμεσα σε νέες εργασίες θα κερδίσουν. Αυτή είναι η γέννηση μιας νέας τεχνολογικής τάξης «Industry 4.0».

Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση έχει ήδη κηρυχτεί, όλος ο κόσμος κινείται με διαφορετικούς ρυθμούς προς το Industry 4.0, ένα από τα αποτελέσματα του οποίου θα πρέπει να είναι το ψηφιακό εργοστάσιο του μέλλοντος, με βάση μια νέα κατανόηση της αποδοτικής παραγωγής. Σύμφωνα με την έρευνα Grand View, η παγκόσμια αγορά Industrial Internet of Things (IIoT) έφτασε τα 109 δισεκατομμύρια δολάρια το 2016 και αναμένεται να αυξηθεί στα 933,62 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2025.

Οι παγκόσμιοι βιομηχανικοί κολοσσοί έχουν δει από τη δική τους εμπειρία ότι ένας νέος τύπος εργοστασίου σημαίνει μείωση του κόστους και αύξηση της παραγωγικότητας μέσω της πληροφορικής της παραγωγής. Η Ρωσία βρίσκεται ακόμη στην αρχή αυτού του μονοπατιού, κάτι που, ωστόσο, δεν την εμποδίζει να κάνει μια σημαντική ανακάλυψη και να γίνει ηγέτης. Οι εγχώριες εταιρείες διαφέρουν ευνοϊκά από τους άλλους παίκτες στη διεθνή αγορά με έναν συνδυασμό μιας επιστημονικής μηχανικής προσέγγισης και μιας σοβαρής βιομηχανικής βάσης - μια κληρονομιά του βιομηχανικού παρελθόντος της χώρας. Το κύριο πράγμα τώρα είναι να μην φοβάστε την αλλαγή.

Περνάμε από τα ενσωματωμένα συστήματα στα κυβερνοφυσικά, τα οποία θα μας επιτρέψουν να συλλέγουμε και να μεταδίδουμε πληροφορίες σε οποιαδήποτε μορφή και όγκο από οποιοδήποτε μέρος. Αυτή είναι η βάση για τη λεγόμενη δικτυακή κουλτούρα που βασίζεται στην ψηφιακή παραγωγή.

Τι είναι όμως η ψηφιακή κατασκευή; Υπάρχουν πολλές ερμηνείες του όρου. Οι ειδικοί το ορίζουν τόσο ως αυτοματοποίηση της παραγωγικής διαδικασίας, όσο και ως δημιουργία ψηφιακών δίδυμων του προϊόντος και των διαδικασιών παραγωγής του, και ως πολυεπίπεδο σύστημα με αισθητήρες, ελεγκτές, μέσα μετάδοσης των συλλεγόμενων δεδομένων, αναλυτικά εργαλεία κ.λπ. .

Νομίζω ότι η ψηφιακή παραγωγή συνεπάγεται την ψηφιοποίηση της βιομηχανίας, με αποτέλεσμα οι λύσεις στα κύρια προβλήματα που ανησυχούν τους βιομήχανους από την εμφάνιση των πρώτων εργοστασίων να φτάσουν σε νέο επίπεδο. Μεταξύ αυτών - μείωση του ποσοστού των ελαττωμάτων, μείωση σφαλμάτων που προκαλούνται από τον ανθρώπινο παράγοντα, αξιολόγηση της ποιότητας του κατασκευασμένου προϊόντος και, το πιο σημαντικό, μαζική παραγωγή προϊόντων για μεμονωμένες παραγγελίες. Για αυτό, όλες οι διαδικασίες παραγωγής πρέπει να είναι πλήρως αυτοματοποιημένες στην επιχείρηση: ανάπτυξη σχεδιασμού, τεχνολογική προετοιμασία της παραγωγής, προμήθεια υλικών και εξαρτημάτων, προγραμματισμός παραγωγής, παραγωγή και εμπορία.

Τα τελευταία 25 χρόνια, έχουν σημειωθεί σημαντικές πρόοδοι στην κατεύθυνση της ψηφιακής παραγωγής στις οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες. Ένα εργοστάσιο ξυραφιών της Philips στην Ολλανδία λειτουργεί σε ένα σκοτεινό δωμάτιο με 128 ρομπότ. Το εργοστάσιο της Harley-Davidson μείωσε τον μέσο χρόνο κυκλοφορίας για προσαρμοσμένες μοτοσυκλέτες από 28 ημέρες σε 16 ώρες.

Είναι απαραίτητο να υιοθετήσουμε παρόμοια εμπειρία ξένων εταιρειών, αλλά, φυσικά, λαμβάνοντας υπόψη τη ρωσική πραγματικότητα.

Για πολλούς εγχώριους βιομήχανους, η φράση «ψηφιακό εργοστάσιο του μέλλοντος» ακούγεται πλέον σαν αποκύημα φαντασίας. Ναι, κάπου στη Δύση υπάρχουν εργοστάσια όπου δουλεύουν ρομπότ, κάπου ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται κατά 90%, κάπου το σύστημα διαχείρισης είναι δεμένο με την παραγωγή - κάπου, αλλά όχι εδώ. Στη Ρωσία, σύμφωνα με την εμπειρία μας, το μέσο φορτίο εξοπλισμού είναι 30%. Και ζούμε όπως εργαζόμαστε - στο ίδιο 30%. Και από πού να ξεκινήσετε για να ξεκινήσετε τον σφόνδυλο της αλλαγής δεν είναι ξεκάθαρο - το χάσμα είναι πολύ μεγάλο.

Στην πραγματικότητα, αν αποσυνθέσουμε ολόκληρη την πορεία προς το Industry 4.0 σε λογικά στάδια και αρχίσουμε να προχωράμε σταθερά, η Ρωσία έχει όλες τις πιθανότητες όχι μόνο να φτάσει τη Δύση, αλλά και να προχωρήσει, συσσωρεύοντας όλη τη συσσωρευμένη εμπειρία και προσαρμόζοντάς την ανάλογα. εαυτό. Κατά τη γνώμη μου, για να μεταβείτε στο Industry 4.0, είναι απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να πληρούνται τρεις προϋποθέσεις:

• Μηχανογράφηση χώρων εργασίας και εξοπλισμού παραγωγής.
• Χρησιμοποιήστε σύγχρονο λογισμικό για προετοιμασία παραγωγής (CAD/CAM/CAE/PDM), διαχείριση παραγωγής (ERP, MES) και διαχείριση πόρων (EAM, MRO).
• Να δημιουργηθεί ένας ενιαίος χώρος πληροφοριών σε μια βιομηχανική επιχείρηση, με τη βοήθεια του οποίου όλα τα αυτοματοποιημένα συστήματα διαχείρισης επιχειρήσεων, καθώς και ο βιομηχανικός εξοπλισμός και το προσωπικό παραγωγής θα μπορούν να ανταλλάσσουν πληροφορίες έγκαιρα και έγκαιρα.

Το πρώτο βήμα για να συνδυαστούν όλα τα παραπάνω σε μια ενιαία υποδομή μπορεί και πρέπει να είναι η χρήση συστημάτων MDC (Machine Data Collection - συλλογή δεδομένων μηχανής), που σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τη λειτουργία όλων των εγκαταστάσεων παραγωγής (εξοπλισμός, χώροι εργασίας κλειδιού εργαζομένων, υπηρεσιών κ.λπ.) με σκοπό τη διαχείριση της παραγωγής. Αυτό είναι το θεμέλιο για τη μετάβαση στην ψηφιακή παραγωγή (η εταιρεία του συγγραφέα, Stankoservis, προμηθεύει τέτοια συστήματα. - Forbes).

Τα συστήματα παρακολούθησης σάς επιτρέπουν να παρακάμψετε τις μεθόδους "ημερολογίου" για τη λήψη πληροφοριών, αυτές οι διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες και οι μηχανές, θα έλεγε κανείς, αναφέρουν οι ίδιοι το έργο τους. Στη Ρωσία, πολλές επιχειρήσεις εξακολουθούν να εξαρτώνται από τον ανθρώπινο παράγοντα - για παράδειγμα, την «πίστη» ενός τεχνολόγου ή χειριστή. Οι άνθρωποί μας έχουν συνηθίσει να εργάζονται για την τσέπη τους και όχι προς όφελος του οργανισμού. Το MDC είναι ένας τρόπος βελτίωσης της αποτελεσματικότητας και αύξησης των κερδών μέσω του ελέγχου και της διαφάνειας όλων των ενεργειών.

Η εφαρμογή του συστήματος παρακολούθησης δεν απαιτεί μεγάλους οικονομικούς και χρονικούς πόρους. Σύμφωνα με την εμπειρία μας, είναι δυνατός ο εξοπλισμός ενός στόλου 100 μηχανών σε 3-4 εβδομάδες. Μεταξύ των ρωσικών επιχειρήσεων που αναπτύσσουν "ψηφιακή παραγωγή", θα ξεχώριζα την PKO Teploobmennik PJSC (Nizhny Novgorod), VGUP VNIIA με το όνομα V.I. Dukhova (Μόσχα)», JSC «Reductor-PM» ακριβώς επειδή αυτές οι εταιρείες ξεκίνησαν με την MDC και τώρα βλέπουν ξεκάθαρα πού να προχωρήσουν.

Ξεκινώντας από μικρό, μπορείτε να ξαναχτίσετε ολόκληρο το σύστημα. Αλλά δεν πρέπει να αρπάξετε τίποτα, θα πρέπει να είναι μια λογική και πλήρης μετάβαση στην έννοια της όχι τόσο ψηφιακής παραγωγής με τις μεμονωμένες λύσεις της, αλλά σε μια ψηφιακή εταιρεία. Πρέπει να καταλάβετε ότι αυτό δεν είναι το επόμενο στάδιο στη βελτίωση του βιομηχανικού αυτοματισμού, αλλά ο μετασχηματισμός ολόκληρης της επιχείρησης: από τη διαδικασία κατασκευής εξαρτημάτων έως τους τρόπους προσέλκυσης πελάτη. Η εμπειρία ενός από τους πελάτες μας, της εταιρείας Russian Helicopters, είναι ενδεικτική εδώ. Η ικανή μετάβασή τους στο Industry 4.0 μέσω του σχηματισμού ενός ενιαίου ψηφιακού χώρου με παρακολούθηση της εργασίας τόσο των ανθρώπων όσο και του εξοπλισμού οδήγησε σε μια αλλαγή στην ψυχολογία της εργασίας - υπήρξε κατανόηση των μηχανισμών για την καλά συντονισμένη εργασία μιας επιχείρησης για αποτέλεσμα, στο οποίο είναι σημαντική η συνέργεια ανθρώπινου κεφαλαίου και νέων τεχνολογιών.

Προφανώς, με τη μετάβαση στην ψηφιακή παραγωγή θα μειωθεί η ανάγκη για ενδιάμεση διαχείριση στην παραγωγή. Εάν νωρίτερα υπήρχαν πολλοί ελεγκτές και ο εργοδηγός του ιστότοπου, που αναφέρονταν στον εργοδηγό του καταστήματος για χαμένες προθεσμίες, θα μπορούσε να μεταφέρει την ευθύνη στα τμήματα σέρβις και ο επιστάτης του καταστήματος, αναφέροντας στον διευθυντή παραγωγής, θα μπορούσε να ισχυριστεί ότι έφταιγε ο παλιός εξοπλισμός. .. κλπ., τώρα χάρη στο σύστημα παρακολούθησης γίνεται όλα διαφανή. Δεν μπορείς να διαστρεβλώσεις την πραγματικότητα. Οι αντικειμενικές πληροφορίες από την παραγωγή φτάνουν στους διαχειριστές γρήγορα και χωρίς παραμόρφωση. Επιπλέον, συνδέοντας όλα τα συστήματα παραγωγής μαζί, οι περισσότερες αποφάσεις θα λαμβάνονται αυτόματα, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Φυσικά, αυτό θα επηρεάσει σοβαρά την οργανωτική δομή των επιχειρήσεων και τις απαιτήσεις προσόντων για νέο προσωπικό.

Σύμφωνα με τις προβλέψεις ορισμένων ειδικών, το εργοστάσιο του μέλλοντος θα εμφανιστεί στη Ρωσία έως το 2035. Έχει ήδη εγκριθεί ο οδικός χάρτης Technet της Εθνικής Τεχνολογικής Πρωτοβουλίας, ο οποίος καθορίζει το σχέδιο ανάπτυξης τεχνολογιών όπως: ψηφιακή μοντελοποίηση και σχεδιασμός, βιομηχανικό Διαδίκτυο, τεχνολογίες πρόσθετων, ρομποτική και μηχατρονική. Αλλά το εργοστάσιο του μέλλοντος δεν περιλαμβάνει μόνο την τεχνολογική πτυχή - το Διαδίκτυο των πραγμάτων και τα μεγάλα δεδομένα δεν θα λύσουν όλα τα προβλήματα χωρίς αποτελεσματική διαχείριση καινοτομίας και νέα επιχειρηματικά μοντέλα.

Με τον ερχομό της εποχής της «ψηφιακής» παραγωγής, είναι δυνατόν να προχωρήσουμε σε νέα μοντέλα διαχείρισης, για τα οποία πλέον τόσο πολύ γίνεται λόγος σε στενούς κύκλους. Σε αυτή την περίπτωση, η φράση «μηχάνημα ως υπηρεσία» θα γίνει πραγματικότητα. Το σύστημα παρακολούθησης θα καταστήσει όλα τα συνδεδεμένα μηχανήματα παγκόσμια, διαθέσιμα για λήψη παραγγελιών, ανταλλαγή πληροφοριών σχετικά με το προγραμματισμένο φορτίο και τις δυνατότητες παραγωγής. Στο εργοστάσιο του μέλλοντος, ένας εικονικός χειριστής θα διαχειρίζεται τα logistics, θα επιλέξει εξοπλισμό με την καλύτερη απόδοση. Η μηχανή ως «διανοητικό» υποκείμενο παραγωγής μπαίνει στην παγκόσμια αγορά και είναι υποχρεωμένη να ανταγωνίζεται λόγω ποιότητας, ταχύτητας και κόστους εργασίας. Προς αυτό κινούμαστε.

Αναπτύσσοντας την ιστορία της «μηχανής ως υπηρεσίας», καταλαβαίνουμε ότι το εργοστάσιο δεν χρειάζεται να αγοράζει μηχανήματα και να φροντίζει για την κατάστασή τους. Οι επιχειρήσεις εργαλειομηχανών, που διαθέτουν εργαλεία απομακρυσμένης παρακολούθησης, μπορούν να παρέχουν εργαλειομηχανές ως υπηρεσία, διασφαλίζοντας έγκαιρες επισκευές, προμήθεια ανταλλακτικών κ.λπ. Η τράπεζα θα είναι το μέρος που θα χρηματοδοτήσει αυτό το σχήμα. Και τα τρία μέρη θα κερδίσουν ένα ποσοστό από την πώληση των προϊόντων στον τελικό αγοραστή, γεγονός που θα αυξήσει σημαντικά την επιχειρηματική αποτελεσματικότητα και θα μειώσει την ενδιάμεση διαφθορά. Όλα τα μέρη έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθούν εξ αποστάσεως την παραγωγή, γεγονός που μειώνει σημαντικά τους κινδύνους και διασφαλίζει το συμφέρον των μερών για το τελικό αποτέλεσμα.

Συμπερασματικά, αξίζει να προστεθεί ότι η διαχείριση της καινοτομίας για τις περισσότερες επιχειρήσεις δεν θα έρθει τόσο γρήγορα όσο η τεχνολογία. Για τους Γερμανούς ή τους Ιάπωνες, οι κανονισμοί είναι καλοί, αλλά για έναν Ρώσο, είναι ένας λόγος να δοκιμάσει το σύστημα για αντοχή. Είναι απαραίτητο να ενεργούμε επαναληπτικά, σε κάθε βήμα δείχνοντας το αποτέλεσμα και το όφελος για το προσωπικό και την επιχείρηση. Εμείς δεσμευόμαστε για πολύ καιρό, αλλά προχωράμε γρήγορα.

Τι χρειάζεται για να επιταχυνθεί η ψηφιοποίηση της βιομηχανίας;

Οι βιομηχανικές επιχειρήσεις στη Ρωσία δοκιμάζουν σταδιακά τεχνολογίες «έξυπνης» παραγωγής και εργοστασίων, νέα ψηφιακά έργα εγκαινιάζονται από εταιρείες από τον κλάδο των αεροσκαφών, των κινητήρων και της ναυπηγικής βιομηχανίας.

Μέχρι σήμερα έχουν εγκριθεί σε κρατικό επίπεδο σχέδια για την κατασκευή 40 «Εργοστάσια του Μέλλοντος». Οι επενδύσεις σε έργα στο πρώτο στάδιο θα ανέλθουν σε 15,6 δισεκατομμύρια ρούβλια και θα παρέχουν μερίδιο 1,5% της παγκόσμιας αγοράς έξυπνων εργοστασίων.

Ποιες έξυπνες βιομηχανίες εμφανίζονται στη Ρωσία; Τι χρειάζεται για να επιταχυνθεί η ψηφιοποίηση της βιομηχανίας;

Ψηφιακό ΑΕΠ

Σταδιακά, η ρωσική βιομηχανία εισάγει στοιχεία «έξυπνης» παραγωγής στις επιχειρήσεις της και ξεκινούν προγράμματα σε κρατικό επίπεδο για τη δημιουργία «έξυπνων» εργοστασίων.

Για να επιταχυνθεί αυτή η διαδικασία, το 2017 το Προεδρείο του Προεδρικού Συμβουλίου για τον Οικονομικό Εκσυγχρονισμό και την Καινοτόμο Ανάπτυξη ενέκρινε τον οδικό χάρτη της ομάδας εργασίας Technet. Το έγγραφο είναι ένα σχέδιο δράσης για το πρόγραμμα «National Technology Initiative», περιλαμβάνει την ανάπτυξη ψηφιακού σχεδιασμού και μοντελοποίησης, ρομποτικής, Big Data και άλλων τεχνολογιών για βιομηχανικό έλεγχο και αυτοματισμό.

Η βασική σημασία στον οδικό χάρτη της Technet δίνεται στη διαμόρφωση των λεγόμενων «Factory of the Future» - τεχνολογικές πλατφόρμες και λύσεις που συνδυάζουν στοιχεία ψηφιακών, «έξυπνων» και εικονικών εργοστασίων. Μιλάμε για χρήση ψηφιακού σχεδιασμού και παραγωγής, εικονικής δοκιμής.

Οι συντάκτες του οδικού χάρτη σημειώνουν: Το ψηφιακό εργοστάσιο επικεντρώνεται στο σχεδιασμό και την παραγωγή προϊόντων επόμενης γενιάς, συνήθως από το στάδιο της έρευνας και του σχεδιασμού, όταν τίθενται οι βασικές αρχές του προϊόντος, έως το στάδιο της δημιουργίας μιας ψηφιακής μακέτας του προϊόντος, μια « digital twin» και ένα πρωτότυπο ή μικρή σειρά.

Το «έξυπνο» εργοστάσιο έχει σχεδιαστεί για να παράγει προϊόντα νέας γενιάς από λευκά έως τελικά προϊόντα στην τιμή της μαζικής παραγωγής της τρέχουσας βιομηχανικής τάξης.

Ένα εικονικό εργοστάσιο είναι ένας συνδυασμός ψηφιακών και (ή) έξυπνων εργοστασίων σε ένα ενιαίο δίκτυο, είτε ως μέρος παγκόσμιων αλυσίδων εφοδιασμού είτε ως κατανεμημένα περιουσιακά στοιχεία παραγωγής».

Το 2015, ο όγκος της παγκόσμιας αγοράς για τις υπηρεσίες του «Factory of the Future» ανήλθε σε 773 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και το μερίδιο της Ρωσίας σε αυτήν ήταν 0,28%. Το 2035, ο όγκος της παγκόσμιας αγοράς θα ανέλθει σε 1,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και το μερίδιο της Ρωσικής Ομοσπονδίας σε αυτήν μπορεί να είναι 1,5%. Σύμφωνα με τα σχέδια του Υπουργείου Βιομηχανίας και Εμπορίου της Ρωσικής Ομοσπονδίας, αυτό θα συμβεί λόγω της δημιουργίας 40 «Εργοστάσια του Μέλλοντος» έως το 2035. Το ποσό της χρηματοδότησης για το πρώτο στάδιο του προγράμματος μέχρι το 2019 είναι 15,6 δισεκατομμύρια ρούβλια, συμπεριλαμβανομένων 8,5 δισεκατομμυρίων ρούβλια από τον ομοσπονδιακό προϋπολογισμό.

Οι αναλυτές του McKinsey Global Institute σημειώνουν ότι η ψηφιοποίηση της ρωσικής παραγωγής έως το 2025 μπορεί να αυξήσει ετησίως το ΑΕΠ της χώρας κατά 1,3 έως 4,1 τρισεκατομμύρια ρούβλια. Η χρήση ψηφιακών τεχνολογιών θα μειώσει τον χρόνο διάθεσης στην αγορά ενός προϊόντος κατά 20-50% και θα αυξήσει την παραγωγικότητα μέσω της αυτοματοποίησης κατά 45-55%.

Επένδυση σε δοκιμές

Τα «έξυπνα» συστήματα αναδύονται στις βιομηχανίες αεροσκαφών και ελικοπτέρων: η United Aircraft Corporation (UAC) χρησιμοποιεί την ιδέα ενός εικονικού γραφείου σχεδιασμού, όταν μηχανικοί από διάφορα γραφεία σχεδιασμού και τοποθεσίες παραγωγής εργάζονται για το σχεδιασμό ενός μοντέλου αεροσκάφους σε ένα ενιαίο ψηφιακό περιβάλλον. Η τεχνολογία χρησιμοποιείται στα πολιτικά αεροσκάφη Sukhoi, στα "", "" και στην εκμετάλλευση Ρωσικών Ελικοπτέρων.

Οι συντάκτες του οδικού χάρτη Technet προβλέπουν ότι ο ηγέτης στην υλοποίηση έξυπνων εργοστασιακών έργων στη Ρωσία θα είναι "" (μέρος της United Engine Corporation, περιοχή Yaroslavl), η εταιρεία ειδικεύεται στην ανάπτυξη και παραγωγή κινητήρων αεριοστροβίλου για την αεροπορία, ενέργεια κ.λπ.

Η Rostec State Corporation ανακοίνωσε σχέδια για την έναρξη ενός δοκιμαστικού χώρου στην επιχείρηση Yaroslavl, οι επενδύσεις υπολογίζονται σε περίπου 7 δισεκατομμύρια ρούβλια. Στο πλαίσιο του έργου Smart Factory, θα εμφανιστεί ένα σύστημα διαχείρισης κύκλου ζωής προϊόντος (PLM-management), το οποίο θα επιτρέψει επίσης την οργάνωση της ανταλλαγής πληροφοριών με κέντρα εξυπηρέτησης.

« Το αποτέλεσμα της υλοποίησης του έργου θα είναι η οργάνωση της «έξυπνης» παραγωγής, η διαμόρφωση ικανοτήτων και τεχνολογικών λύσεων για την αναπαραγωγή «Έξυπνων εργοστασίων» που μπορούν να ανταγωνιστούν επαρκώς στην παγκόσμια αγορά.», - δήλωσε ο κυβερνήτης της περιοχής Γιαροσλάβ Ντμίτρι Μιρόνοφ.

Αναμένεται ότι τα πρώτα τρία χρόνια, 20 τεχνολογίες θα τεθούν σε βιομηχανική χρήση στο Smart Factory που δημιουργήθηκε στο UEC-Saturn.

Η UEC πρόσθεσε ότι το 2017 το πρώτο στάδιο του έργου ξεκίνησε με βάση το UEC-Saturn - έναν επιταχυντή τεχνολογικών έργων στον τομέα των προηγμένων τεχνολογιών παραγωγής. Επιλέχθηκε ένας αριθμός έργων με υψηλές δυνατότητες υλοποίησης στην παραγωγή. Αναπτύχθηκαν επίσης εκπαιδευτικά προγράμματα για περαιτέρω εργασία και προσελκύθηκαν οι πρώτοι επενδυτές. Γενικά, οι τεχνολογικές λύσεις που σχετίζονται με έναν αριθμό τμημάτων έχουν τη μεγαλύτερη ζήτηση για εφαρμογή στον χώρο υγειονομικής ταφής. Μιλάμε για ιδέες στον τομέα της μαθηματικής μοντελοποίησης, της μηχανικής υπολογιστών και υπερυπολογιστών, του IoT και.

Κυκλοφορία για το ναυπηγείο

Με την υποστήριξη της Εθνικής Τεχνολογικής Πρωτοβουλίας, ανακοινώθηκε έργο στην επιχείρηση της United Shipbuilding Corporation. Στο ναυπηγείο Sredne-Nevsky (SNSZ, που βρίσκεται στην Αγία Πετρούπολη), σχεδιάζεται να δρομολογηθεί ένα ψηφιακό ναυπηγείο τα επόμενα χρόνια. Θα δημιουργηθεί μια βάση δεδομένων για όλα τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική βιομηχανία, αντί για πλήρη δοκιμή προϊόντων, θα χρησιμοποιηθεί υπολογιστής «δοκιμής» προϊόντων.

Η ψηφιοποίηση θα διπλασιάσει την παραγωγική ικανότητα της επιχείρησης και θα αυξήσει τον όγκο των εξαγωγών. Το κόστος του έργου θα είναι 350 εκατομμύρια ρούβλια.

« Τα περισσότερα από τα κεφάλαια (245 εκατομμύρια ρούβλια) αναμένεται να ληφθούν από το ομοσπονδιακό ταμείο της Εθνικής Τεχνολογικής Πρωτοβουλίας, άλλα 105 εκατομμύρια ρούβλια - ίδια κεφάλαια του εργοστασίου. Θα ξεκινήσουμε την κατασκευή ψηφιακού ναυπηγείου, άσχετα αν λάβουμε επιδότηση. Η επιδότηση θα επιταχύνει τη διαδικασία, αλλά έτσι κι αλλιώς θα δουλέψουμε το έργο», - δήλωσε ο Vladimir Seredokho, Γενικός Διευθυντής του SNSZ.

Με την επιτυχή υλοποίηση του έργου στο SNSZ, το μοντέλο σχεδιάζεται να αντιγραφεί και σε άλλα ρωσικά ναυπηγεία.

Κυβερνητική παραγγελία για έξυπνα έργα

Η Pumori Corporation (το προφίλ της εταιρείας είναι τεχνολογική μηχανική) σημειώνει ότι μεταξύ των ρωσικών εταιρειών, το ενδιαφέρον για την έξυπνη παραγωγή έχει αυξηθεί. Τα τελευταία τρία χρόνια, η ζήτηση για έξυπνες τεχνολογίες έχει αυξηθεί 3-3,5 φορές. Η εταιρεία έχει πραγματοποιήσει εργασίες για την εφαρμογή συστημάτων αυτοματισμού σε περισσότερες από 100 επιχειρήσεις στις ρωσικές περιοχές.

Η εταιρεία παρουσίασε επίσης το σύνθετο προϊόν Smart Factory από την ιαπωνική εταιρεία εργαλειομηχανών OKUMA και τη δική της ανάπτυξη του συστήματος εργαλείων TOOL-MANAGEMENT.

Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τους συντάκτες του περιοδικού "Springboard to Success" NPO "Saturn" για την παροχή αυτού του υλικού.

Έτσι, το πρώτο βήμα προς μια ψηφιακή επιχείρηση ήταν η ανάπτυξη ενός ψηφιακού προϊόντος παραγωγής. Και πολύ γρήγορα, το αίτημα των μηχανικών εμφανίστηκε και ικανοποιήθηκε, ακολουθώντας συστήματα σχεδιασμού με τη βοήθεια προσωπικού υπολογιστή, για μέσα υποστήριξης της συλλογικής ανάπτυξης, της ανάπτυξης συστημάτων μηχανικής ανάλυσης και της δημιουργίας ενός μηχανογραφημένου συστήματος τεχνολογικής προετοιμασίας.

Υπήρξαν νέες προσπάθειες κατανόησης των δυνατοτήτων των υπολογιστών (η ανάπτυξη των οποίων ακολούθησε με σιγουριά το νόμο του Moore) μέσω νέων μεθόδων εφαρμοσμένων συστημάτων - εμφανίστηκε η έννοια του PLM (Product Lifecycle Management - Product Life cycle management), η οποία σχεδιάστηκε για να ψηφιοποιήσει όλη τη «ζωή» του προϊόντος από την ανάπτυξη μέχρι την ανακύκλωση. Φυσικά, σε αυτήν την περίπτωση, ως προϊόν συζητούνται σύνθετα ακριβά προϊόντα με μεγάλη διάρκεια ζωής. Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι η επίτευξη μιας πραγματικής πλήρους εφαρμογής του συστήματος PLM εκείνη τη στιγμή είναι σχεδόν αδύνατη, δεδομένων των δυσκολιών στη διατήρηση της εφοδιαστικής αλυσίδας, όπου πίσω από κάθε κρίκο της εμφάνισης πληροφοριών βρίσκεται το πιο περίπλοκο φυσικό συστήματα - ένα άτομο, με τις δικές του μοναδικές δεξιότητες, φιλοδοξίες, εμπειρίες, προκλήσεις…

Ωστόσο, ο ψηφιακός σχεδιασμός, μαζί με την προσομοίωση σύνθετων διεργασιών σε υπολογιστή (δυναμική αερίου, θερμοδυναμική κ.λπ.), έχει μειώσει σημαντικά τον χρόνο διάθεσης νέων προϊόντων - όπως ο κινητήρας αεριοστροβίλου SaM146.

Τώρα στην επιχείρηση έχουμε μια καλή ψηφιακή βάση για το προϊόν - από το σχεδιασμό έως τις τεχνικές διαδικασίες με προγράμματα CNC, αλλά τι άλλαξε αυτό στην παραγωγή; Η αλληλεπίδραση μεταξύ του σχεδιαστή και του τεχνολόγου έχει βελτιωθεί, τα ψηφιακά μοντέλα του DSE μεταφέρονται μεταξύ τους, γεγονός που πρακτικά εξαλείφει την κατασκευή «απαρχαιωμένων» (χωρίς να λαμβάνονται υπόψη αλλαγές) εξαρτημάτων, διασφαλίζει τη συνάφεια και τη συμμόρφωση του σχεδιασμού και της φυσικής εμφάνιση του εξαρτήματος, αλλά πώς μπορεί αυτό να αυξήσει την αποτελεσματικότητα των διαδικασιών παραγωγής;

Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τις διαδικασίες παραγωγής είναι η εμφάνιση μεθοδολογιών MRP, MRP-II, ERP και διαφόρων συστημάτων που τις υποστηρίζουν. Επιτρέπουν, χρησιμοποιώντας ρυθμιστικά δεδομένα για τις συνθέσεις των προϊόντων, τις διαδρομές, τα πρότυπα υλικών και τον χρόνο επεξεργασίας, τον υπολογισμό των χρονοδιαγραμμάτων παραγωγής, τον προσδιορισμό πότε και τι είναι απαραίτητο για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών, τον εντοπισμό περιορισμών - «σημείων συμφόρησης», τον συντονισμό των δραστηριοτήτων των μονάδων παραγωγής μεταξύ τους. Ωστόσο, οι προσδοκίες δεν δικαιώθηκαν πλήρως. Πίσω από συγκεκριμένες ενέργειες, γεγονότα και αποφάσεις κρύβεται ένα άτομο ικανό για λάθη. Κατά τον καθορισμό των εργασιών, ένα άτομο θέτει επίσης τη λογική του συστήματος, συχνά ευσεβής πόθος. Ως αποτέλεσμα - σφάλματα, δυσπιστία στα συστήματα, "χειροκίνητος" έλεγχος.

Μια πιθανή πανάκεια θα μπορούσε να είναι η έννοια της ψηφιακής επιχείρησης. Ποιες νέες τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν στην άρση των φραγμών που εμπιστεύονται οι κατασκευαστές στα αποτελέσματα των συστημάτων πληροφοριών;

Πρώτον, ο ανθρώπινος παράγοντας μπορεί να ελαχιστοποιηθεί στο σύστημα παραγωγής μέσω της εισαγωγής κάποιων αισθητήρων που θα λύσουν το πρόβλημα με την ασάφεια των πληροφοριών σχετικά με το πού βρίσκεται το εξάρτημα, πόσο πέρασε από τις απαραίτητες εργασίες, αν ολοκληρώθηκαν όλες, πού καθυστέρησε και για ποιους λόγους.λογούς.

Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται ένα νέο επίπεδο πληροφοριών - πραγματικές λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση των εργασιών σε εξέλιξη στα καταστήματα. Η δεύτερη τεχνολογία του ψηφιακού εργοστασίου μπορεί να χτιστεί πάνω σε αυτό - big data analytics με στοιχεία μηχανικής μάθησης και τεχνητής νοημοσύνης.

Η τρίτη ιδέα είναι μια πυκνή σύνδεση πληροφοριών με τον εξοπλισμό. Ήδη, ένας μεγάλος αριθμός εργαλειομηχανών είναι εξοπλισμένος με αριθμητικό έλεγχο. Οι ενσωματωμένοι υπολογιστές αυτών των μηχανημάτων περιέχουν πληροφορίες για ολοκληρωμένα προγράμματα, δαπανημένους πόρους και πολλά άλλα. Επομένως, δύο ισχυρά αποτελέσματα μπορούν να πραγματοποιηθούν σε ένα ψηφιακό εργοστάσιο εξοπλισμού:

• ενσωμάτωση πληροφοριών σχετικά με το εξάρτημα και τον τρόπο εκτέλεσης μιας λειτουργίας σε αυτό, που θα σας επιτρέψει να «ξεδιπλώσετε» μια πιθανή πηγή ασυνέπειας εάν εντοπιστεί (και πάλι, αναλυτικά δεδομένα μεγάλων δεδομένων).
• μετάβαση από τη συντήρηση μηχανών «κατά πόρους» στη συντήρηση «κατά συνθήκη» (χρησιμοποιώντας μεγάλα δεδομένα και αναπτυγμένα μοντέλα πρόβλεψης).

Ένα ισχυρό αποτέλεσμα από τις ψηφιακές εργοστασιακές τεχνολογίες μπορεί να είναι μια νέα ποιότητα συστημάτων ERP, τα οποία θα πρέπει να γίνουν όχι μόνο εργαλεία προγραμματισμού και παρακολούθησης, αλλά και μηχανισμός για την πρόβλεψη της κατάστασης του συστήματος παραγωγής - "προγνωστική διαχείριση" - η μετάβαση από τη διαισθητική απόφαση- λήψη αποφάσεων από τους διευθυντές παραγωγής που υποστηρίζονται από το σύστημα πληροφορικής με βάση την πολυπαραγοντική ανάλυση και την πρόβλεψη της εξέλιξης της κατάστασης.

Μια περαιτέρω μετάβαση σε ένα εικονικό εργοστάσιο θα πρέπει να συσχετιστεί με τη δημιουργία ενός ψηφιακού δίδυμου παραγωγής σε ένα εικονικό περιβάλλον. Κατ' αναλογία με υπολογισμούς μηχανικών υπερυπολογιστών που επιτρέπουν την προσομοίωση της συμπεριφοράς φυσικών αντικειμένων, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα μοντέλο προσομοίωσης μιας μεταποιητικής επιχείρησης για την παροχή «δωρεάν» (από άποψη επένδυσης) δοκιμή νέων μεθόδων κατασκευής, βελτιστοποίηση της θέσης των μηχανών, στέγαση για τη βελτίωση των logistics, αναλύστε σενάρια «τι θα γινόταν-αν» » για να βελτιώσετε την απόδοση.

Ένα σημαντικό αποτέλεσμα της υλοποίησης ενός εικονικού εργοστασίου είναι ο σχεδιασμός προϊόντων για ένα δεδομένο κόστος, όταν καθίσταται δυνατό να επιβληθεί μια εποικοδομητική εμφάνιση ενός εξαρτήματος σε πραγματικές συνθήκες παραγωγής.

Οι βασικές τεχνολογίες του εικονικού εργοστασίου θα είναι οι τεχνολογίες του βιομηχανικού Διαδικτύου, οι οποίες θα επιτρέψουν τη λήψη πλήρους ανατροφοδότησης από όλα τα στοιχεία της αλυσίδας παραγωγής. Νέες απαιτήσεις θα προκύψουν για πακέτα υπολογισμού μηχανικής, οι παράμετροι βελτιστοποίησης των οποίων θα περιλαμβάνουν παράγοντες κατασκευασσιμότητας και αυτό θα προκαλέσει έναν νέο γύρο αυξανόμενων απαιτήσεων για τις χρησιμοποιούμενες χωρητικότητες υπερυπολογιστών. Έτσι, το εικονικό εργοστάσιο θα γίνει ένας ισχυρός οδηγός για την ανάπτυξη νέου λογισμικού που επεξεργάζεται πραγματικά τεράστιες ποσότητες δεδομένων, πιθανώς κακώς δομημένων, σχετικά με την πραγματική ζωή της επιχείρησης. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης αυτών των νέων εργαλείων θα καταστήσει δυνατή την πραγματική μείωση των οικονομιών κλίμακας (ακριβέστερα, μεταφράστε αυτή την κλίμακα σε όρους μαζικής παραγωγής εξατομικευμένων προϊόντων αντί για μεγάλη κυκλοφορία των ίδιων). Φυσικά, νέες μέθοδοι ρομποτικής παραγωγής, τεχνολογίες πρόσθετων θα έχουν επίδραση σε συγκεκριμένους χώρους εργασίας ή γραμμές παραγωγής, αλλά το σωρευτικό, συνεργιστικό αποτέλεσμα αυτών των τεχνολογιών παραγωγής μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε συνδυασμό με την εισαγωγή τεχνολογιών εικονικοποίησης για τη διαχείριση μιας τέτοιας πολύπλοκης προηγμένης παραγωγής τεχνολογιών, σε συνδυασμό με τη χρήση υφιστάμενων μεθόδων και εξοπλισμού.

Νέες προκλήσεις που θέτει η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση πρόκειται να επιλυθούν στο πλαίσιο του έργου «Factory of the Future», που ορίζεται στον οδικό χάρτη «Technet» για την υλοποίηση των ηγετικών θέσεων της χώρας μας στην παγκόσμια αγορά παραγωγής υψηλής τεχνολογίας. Οι ψηφιακές προσεγγίσεις για την οργάνωση της παραγωγής που περιγράφονται παραπάνω υποτίθεται ότι θα αναπτυχθούν και θα δοκιμαστούν στο Test Site of the Factory of the Future για να προσδιοριστεί η δυνατότητα και οι μέθοδοι για την περαιτέρω εφαρμογή και χρήση τους στο NPO Saturn και σε άλλες επιχειρήσεις της UEC JSC και της Rostec Κρατική Εταιρεία.

Το καθήκον είναι να εργαστεί στον τομέα της βιομηχανίας υψηλής τεχνολογίας, να αυξήσει τις εξαγωγικές της δυνατότητες με πρόσβαση στις παγκόσμιες αγορές.

Σύμφωνα με τους συμμετέχοντες στη διαδικασία, αναμένεται μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της επιστημονικής και τεχνολογικής ανάπτυξης της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Ο Πρόεδρος της Επιτροπής Βιομηχανικής Πολιτικής και Καινοτομιών της Αγίας Πετρούπολης μίλησε για το τι είναι το εργοστάσιο του μέλλοντος Μαξίμ Μέικσιν.

Ψηφιακό δίδυμο

- Ποιο είναι το νέο concept και γιατί υπάρχουν τόσες ελπίδες για αυτό;

Υπάρχουν δύο τρόποι κυκλοφορίας προϊόντων: ο κλασικός, όταν γίνεται ένα πρωτότυπο σύμφωνα με το σχέδιο, και η νέα προσέγγιση, στην οποία το μελλοντικό προϊόν διαμορφώνεται ως ψηφιακό δίδυμο. Η διαδικασία δοκιμής, για παράδειγμα, ενός αυτοκινήτου και της συναρμολόγησής του, λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα των δοκιμών, μπορεί να προσομοιωθεί σε ένα ψηφιακό πρόγραμμα. Οι τεχνολογίες παραγωγής επεξεργάζονται σε ένα μοντέλο υπολογιστή. Και η ίδια η παραγωγή φαίνεται διαφορετική από την κλασική, επειδή το ψηφιακό δίδυμο σάς επιτρέπει να προβλέψετε τις ιδιότητες του μελλοντικού προϊόντος, για να επιτύχετε την επιθυμητή ποιότητα. Σε κάποιο σημείο, το δίδυμο αρχίζει να «εκπαιδεύει» το πρωτότυπό του, ένα πραγματικό αντικείμενο: με βάση τη λειτουργία ενός ψηφιακού αναλόγου, ας πούμε, ενός αεροσκάφους, μπορεί κανείς να κάνει μια πρόβλεψη της επιχειρησιακής του αξιοπιστίας. Το ίδιο συμβαίνει και με την παραγωγή φαρμάκων, τα ψηφιακά δίδυμα των οποίων θα επιτρέψουν τον υπολογισμό του επιθυμητού μορίου όχι με πολυετή εμπειρία, αλλά με ένα πολύ μικρότερο μαθηματικό και τον υπολογισμό της επίδρασης στο ανθρώπινο σώμα.

- Δηλαδή, το ψηφιακό δίδυμο θα γίνει βασική έννοια κατά τη δημιουργία ενός νέου τύπου βιομηχανίας;

Καθήκον μας είναι να δείξουμε στις επιχειρήσεις πώς να σκέφτονται σε ένα νέο παράδειγμα, με τη μορφή ψηφιακών εργοστασίων που ανοίγουν μεγάλες ευκαιρίες. Για να μην προλάβουμε τους βιομηχανικούς ηγέτες, αλλά να είμαστε οι πρώτοι σε αυτόν τον ανταγωνιστικό αγώνα, κόβοντας τη γωνία, δημιουργώντας μια ψηφιακή βιομηχανία που, μέσω των digital twins, θα επιτρέψει στις πιο υποσχόμενες ιδέες να υλοποιηθούν σε υψηλό επίπεδο. Εδώ είναι πολύ σημαντικό το έργο που επιτελεί το Πολυτεχνείο. Για την υλοποίηση του έργου «Factory of the Future» στην Αγία Πετρούπολη, δημιουργήθηκε ένα γραφείο έργου υπό την ηγεσία του κυβερνήτη.

Πότε η επανάσταση είναι καλύτερη από την εξέλιξη;

- Πόσο έτοιμες είναι οι επιχειρήσεις της Αγίας Πετρούπολης για μια τέτοια αναδιάρθρωση;

Έχει συσταθεί ειδική ομάδα σε επίπεδο Υπουργείου Βιομηχανίας και Εμπορίου για την αξιολόγηση της ετοιμότητας για εργασία με τη νέα μορφή. Περίπου 25 επιχειρήσεις της Αγίας Πετρούπολης δήλωσαν την ετοιμότητά τους να το πράξουν. Ανάμεσά τους είναι το ναυπηγείο Sredne-Nevsky, το οποίο κατασκευάζει ψηφιακό ναυπηγείο. Αυτό θα είναι ένα καλό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, πολυεπίπεδο, όταν τα πλοία θα παράγονται με βάση τα σχεδιαστικά έργα ψηφιακών μοντέλων. Η διαχείριση και ο έλεγχος των πλοίων θα πραγματοποιηθεί επίσης με χρήση προϊόντων λογισμικού. Διευκολύνονται ορισμένες τεχνολογικές λειτουργίες, τόσο παραγωγικές όσο και διαχειριστικές, και αυξάνεται η παραγωγικότητα της εργασίας. Η μετάβαση στα ψηφιακά εργοστάσια είναι ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός.

- Αποδεικνύεται ότι βρισκόμαστε στα πρόθυρα μιας νέας επιστημονικής και τεχνολογικής επανάστασης;

Πιο συγκεκριμένα, η τέταρτη βιομηχανική. Υπάρχουν δύο τρόποι ανάπτυξης - εξελικτικός και επαναστατικός. Μέχρι σήμερα, ο κλάδος μας έχει αναπτυχθεί με εξελικτικό τρόπο, υστερώντας σοβαρά σε πολλούς κλάδους, αν και σε ορισμένους τομείς είμαστε οι αδιαμφισβήτητοι ηγέτες. Επομένως, η επιλογή είναι η εξής: είτε να αγοράσετε νέο σύγχρονο εξοπλισμό σύμφωνα με τα υπάρχοντα πρότυπα, η απόσβεση του οποίου είναι 5-10 χρόνια, είτε να μεταβείτε σε ψηφιακή πλατφόρμα. Στη δεύτερη περίπτωση, μπορούμε να φτάσουμε τον στόχο πιο γρήγορα από τους ανταγωνιστές μας, δεν χρειάζεται να ανακτήσουμε τα κεφάλαια που επενδύθηκαν σε εξοπλισμό, είμαστε ελεύθεροι από αυτή την άποψη. Η Ρωσία έχει την ευκαιρία να πάρει ηγετική θέση στις παγκόσμιες αγορές.

- Ποια είναι η τύχη των επιχειρήσεων που δεν στρέφονται στις ψηφιακές τεχνολογίες;

Μέχρι πρόσφατα, όλοι γνώριζαν έναν τέτοιο παγκόσμιο κατασκευαστή όπως η Kodak. Η εταιρεία παρείχε το 80% της παγκόσμιας ζήτησης για φιλμ και φωτογραφικό χαρτί. Τώρα αυτή η εταιρεία δεν υπάρχει, λίγοι άνθρωποι χρειάζονται μια ταινία. Υπάρχουν πολλά τέτοια παραδείγματα. Αυτές οι επιχειρήσεις που δεν θα στραφούν σε μια νέα μορφή εργασίας, δυστυχώς, είναι καταδικασμένες. Το καθήκον της κυβέρνησης της Αγίας Πετρούπολης είναι να βοηθήσει τις εταιρείες να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες, να γίνουν υψηλής τεχνολογίας, να ξεπεράσουν τους εταίρους τους στον ανταγωνιστικό αγώνα.

Και ποιος είναι ο συγγραφέας;

- Είναι εκπαιδευτική λειτουργία;

Μάλλον, είναι ο ρόλος ενός αγωγού που δείχνει την κατεύθυνση. Το θέμα είναι ότι το Κέντρο NTI και οι επιχειρήσεις πρέπει να συναντηθούν και να αρχίσουν να προχωρούν μαζί. Είμαστε έτοιμοι να παρέχουμε στις ενδιαφερόμενες εταιρείες πακέτα διαμορφωμένων λύσεων που προκύπτουν από την εμπειρία εκείνων των επιχειρήσεων που βρίσκονται ήδη σε αυτό το μονοπάτι. Για παράδειγμα, πολλά χρήσιμα πράγματα μπορούν να μάθουν από την πρακτική του Συμβουλίου Μετατροπής. Τώρα συσκευάζουμε τις απαραίτητες προτάσεις σε ένα σύνολο συστάσεων: για παράδειγμα, πώς να βελτιστοποιήσετε το κόστος κατά τη μετάβαση σε ένα ανταγωνιστικό προϊόν.

Ένα ψηφιακό εργοστάσιο είναι όταν εκπρόσωποι διαφορετικών εταιρειών, οι πιο ικανές σε έναν συγκεκριμένο τομέα, μπορούν να εμπλακούν στην εργασία στο στάδιο του σχεδιασμού. Σε ποιον θα ανήκει τα πνευματικά δικαιώματα σε αυτήν την περίπτωση;

Η ιδέα είναι ότι υπάρχουν πολλές επαγγελματικές ομάδες στον κόσμο που μπορούν να λύσουν ορισμένα προβλήματα. Η συλλογή των αποτελεσμάτων της δουλειάς τους, η δημιουργία ενός κοινού προϊόντος είναι πολύ πιο βολική από την παραγγελία σε μια εταιρεία. Εάν είναι δυνατή η συμμετοχή διαφορετικών ομάδων έργου, τότε επιτυγχάνονται καλύτερες λύσεις. Δεν βλέπω κανένα πρόβλημα με τα πνευματικά δικαιώματα εδώ, γιατί παραμένει ο πελάτης, ο οποίος πληρώνει για το έργο. Όλα αγοράζονται σε ένα πακέτο μαζί με τα δικαιώματα.

Ποιες καινοτομίες που εμφανίστηκαν στην Αγία Πετρούπολη μπορούν να ονομαστούν οι πιο ενδιαφέρουσες; Έργα εκ των προτέρων;

Πολλοι απο αυτους. Τον Σεπτέμβριο, το πρώτο σειριακό πυρηνοκίνητο παγοθραυστικό «Sibir» του project 22220, το μεγαλύτερο και ισχυρότερο στον κόσμο, έφυγε από το ολισθηρόδρομο των Ναυπηγείων της Βαλτικής. Το συνδυασμένο δυναμικό της ναυπηγικής και της ραδιοηλεκτρονικής βιομηχανίας επιτρέπει στην πόλη μας να γίνει ένα από τα κέντρα δημιουργίας μη επανδρωμένων θαλάσσιων μεταφορών. Η εταιρεία Granit-Electron έχει καταστεί σημαντικός εξαγωγέας καινοτόμων προϊόντων, παράγοντας μοναδικά συστήματα γεώτρησης με κλίση για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ο ετήσιος όγκος των εξαγωγών της ανήλθε σε 2,5 δισεκατομμύρια ρούβλια. Το 2017, η Αγία Πετρούπολη κατέλαβε την πρώτη θέση στην κατάταξη των καινοτόμων περιοχών της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Σύμφωνα με την Εθνική Βαθμολογία Techuspeh-2017, οι 100 κορυφαίες ρωσικές καινοτόμες εταιρείες περιλαμβάνουν 15 επιχειρήσεις της Αγίας Πετρούπολης, ηγέτες στα φαρμακευτικά προϊόντα, τη μηχανολογία, την ηλεκτρονική και τη μηχανική.