Индустрия 4.0. Цифровые двойники



Четвертая промышленная революция, более известная как «Индустрия 4.0», получила свое название от инициативы 2011 года, возглавляемой бизнесменами, политиками и учеными, которые определили ее как средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию «киберфизических систем», или CPS, в заводские процессы. Одним из наиболее ощутимых аспектов четвертой промышленной революции является идея «сервис-ориентированного проектирования». Оно может варьироваться от пользователей, использующих заводские настройки для производства собственных продуктов, до компаний, которые поставляют индивидуальные продукты индивидуальным потребителям. Потенциал такого вида производства огромен. К примеру, связь между умными продуктами «Интернета вещей» и умными машинами, которые их производят, то есть этот «промышленный Интернет», будет означать, что они смогут производить себя самостоятельно и определять целевое производство в зависимости от нужд, определенных ими же. По мнению сторонников такого вида интегрированного производства, Индустрия 4.0 обладает потенциалом изменить само определение человеческого труда. Поскольку машины могут выполнять повторяющиеся, рутинные задачи в производстве с гораздо большей эффективностью, чем люди, эти задачи будут по большей части автоматизированы. Но вместо того, чтобы отнимать работу у людей, люди займутся более требовательными к навыкам, творческими задачами, вместо того чтобы заниматься грубым трудом. Проще говоря, управлять умным заводом можно будет через Интернет.

В рамках конференции нашему вниманию был представлен проект UpexPro — Система управления производством по цифровому двойнику. Целью реализации проекта является повышение эффективности управления производственными процессами на основе создания цифрового двойника, точно отражающего реальное состояние производственных заказов и обеспечивающего их своевременное исполнение путем автоматизации функций диспетчирования без перепланирования производства.

Базовые возможности системы включают в себя:
1. Автоматическое диспетчирование потока заказов, находящихся как в стадии подготовки производства, так и в стадии производства, в реальном масштабе времени по всем операциям технологического маршрута – от закупки комплектующих до склада готовой продукции;
2. Автоматическое ранжирование заданий на экранах операторов, мастеров участков, сотрудников логистических служб и специалистов по подготовке производства в реальном масштабе времени по всем номенклатурным позициям выполняемых заказов;
3. Автоматическое трассирование прохождения выбранного заказа (задания) по технологическому маршруту с определением фактических узких мест в производственном процессе по заданной номенклатурной группе. Сбор и предварительный анализ статистической информации по каждой операции – обработки, контроля, перемещения, ожидания;
4. Визуализация в реальном времени текущего состояния и текущего уровня загрузки ресурсов для принятия руководством цеха корректирующих действий по включению альтернативных маршрутов или ресурсов. Автоматическое включение в список готовых к работе ресурсов, прошедших процедуру ремонта и ввода в эксплуатацию, и автоматический вывод из списка готовых к работе неисправного оборудования или внезапно выбывшего из рабочего состояния человека;
5. Автоматическое вычисление критической цепи (актуального критического пути с учетом загрузки ресурсов) текущего производственного графа технологического процесса сборки/разборки изделия.

Принадлежность задачи к критической цепи определяет ее фактический приоритет в бэклоге рабочего места.

Этапы ввода в эксплуатацию представляются в виде следующей последовательности: а) пилотный проект цехового уровня по ограниченной группе заказов; б) проект уровня предприятия по ограниченной группе заказов; в) проект уровня предприятия по полной группе заказов.

Конечно же, существуют и недостатки, и препятствия, как с технической, так и социальной стороны, одно можно сказать точно: Индустрия 4.0 медленно, но верно входит в наш мир, и все свидетельствует о том, что мы с головой нырнем в умную окружающую среду.

Возврат к списку