Архив
Отзывы читателей

Ромир Холдинг
Советы реальных участников рынка – настоящих практиков, которые могут рассказать о собственном опыте ведения бизнеса и поделиться секретами профессионального успеха, особенно ценны.
Читать полностью

Андрей Милехин, президент «Ромир Холдинг»

Читать
Купить
Справочная

Присоединяйтесь к нам
в социальных сетях

TwitterLivejournalПрофессионалы.Ру

Facebook Мы Вконтакте



Бюро Веритас Россия
Стандарты, обучение, тестирование, оценка и сертификация. BSI Group
Ежегодная общероссийская конференция «ПРОДАЖИ-2017».

Опрос
  1. Как вы относитесь к созданию национальных стандартов в области бережливого производства: «Основные положения и словарь» и «Требования к системе менеджмента бережливого производства»?
    41% Полностью одобряю: нужны оба стандарта
    21% Не слышал об этих стандартах
    18% Нужен только стандарт «Общие положения и словарь»
    15% Не одобряю
    5% Затрудняюсь ответить
Выставки в ЦВК Экспоцентр


09.08.2017

В России появятся Фабрики будущего

Алексей Боровков,
руководитель Инжинирингового центра (CompMechLab® СПбПУ),

В 2014 году была запущена Национальная технологическая инициатива (НТИ), обозначенная Президентом Российской Федерации в Послании Федеральному собранию 4 декабря 2014 года как один из приоритетов государственной политики. В результате реализации одного из направлений НТИ — дорожной карты «Технет» — в России появятся Фабрики будущего, которые позволят выпускать продукцию лучше, дешевле и быстрее, чем на традиционных производствах. Параллельно с НТИ активно формируется программа по созданию в стране благоприятной среды для применения цифровых технологий. Недавно состоялось первое заседание рабочей группы Экономического совета при Президенте РФ по направлению «Цифровая экономика».

Основной целью дорожной карты «Технет», рассчитанной на период до 2035 г., является развитие и применение одного из самых важных классов «сквозных технологий» — передовых производственных технологий (Advanced Manufacturing Technologies). Передовые производственные технологии являются кросс-отраслевыми, т.е. могут применяться при создании различной продукции во многих сегментах высокотехнологичных отраслей промышленности. Например, они могут быть применены в производстве беспилотных летательных аппаратов, автомобилей или одежды, а также продуктов тех рынков будущего НТИ, которые пока только формируются. Вместе с тем ни одна из передовых производственных технологий, взятая в отдельности, не способна предоставить долгосрочного конкурентного преимущества на рынке. Необходимо формирование систем комплексных технологических решений, обеспечивающих в кратчайшие сроки проектирование и производство глобально конкурентоспособной продукции нового поколения, — Фабрик будущего.

Цифровые, «умные» и виртуальные

Фабрики будущего делятся на три основных типа — цифровые (Digital), «умные» (Smart) и виртуальные (Virtual).

Цифровая фабрика (Digital Factory) охватывает технологическую цепочку от стадии исследования и планирования, когда закладываются базовые характеристики изделия, и заканчивая созданием цифрового макета (Digital Mock-Up, DMU), «цифрового двойника» (Digital Twin), опытного образца или мелкой серии («безбумажное производство», «всё в цифре»). Цифровая фабрика подразумевает разработку «умных» моделей продуктов или изделий (машин, конструкций, агрегатов, приборов, установок и т.д.) на основе новой парадигмы цифрового проектирования и моделирования.
«Умные» фабрики (Smart Factory) предполагают использование «умного» оборудования — станков с числовым программным управлением, 3D-принтеров, промышленных роботов, а также межмашинного взаимодействия, реализуемого за счёт внедрения индустриального интернета при помощи датчиков и сенсоров, а также автоматизированных систем управления технологическими процессами (Industrial Control System, ICS), систем оперативного управления производственными процессами на уровне цеха (Manufacturing Execution System, MES) и технологий обработки больших данных (Big Data). Высокий уровень автоматизации и роботизации способствует снижению количества ошибок за счёт ослабления влияния человеческого фактора, а использование индустриального интернета обеспечивает максимальную гибкость производства.
Виртуальная фабрика (Virtual Factory) формируется как распределенная сеть цифровых и «умных» фабрик, а также поставщиков услуг и компонентов. Задача такого предприятия — радикально повысить добавленную стоимость продуктов и расширить конкурентное предложение на рынке за счет использования технологий управления глобальными цепочками поставок и распределенными производственными активами, которые могут быть расположены в любой точке мира.

Многоуровневая структура Фабрик будущего включает:
· первый, обязательный уровень — создание цифровой платформы («экосистемы»), позволяющей максимально быстро включаться в работу с заказчиками из самых разных отраслей, адаптируясь к доступным им технологиям;
· второй уровень — разработка систем цифровых моделей изделий и процессов, т.е. создание полномасштабных моделей с высокой степенью адекватности реальным объектам и процессам;
· третий, верхний уровень — тотальная цифровизация всего жизненного цикла изделий.

Цели и задачи

Целями реализации дорожной карты «Технет» являются:
· формирование комплекса ключевых компетенций, обеспечивающих интеграцию передовых производственных технологий и бизнес-моделей для их распространения в качестве Фабрик будущего первого и последующего поколений;
· создание глобально конкурентоспособной кастомизированной / персонализированной продукции нового поколения для рынков НТИ и высокотехнологичных отраслей промышленности.
В основе Фабрик будущего лежат такие подходы, как системный инжиниринг, разработка и валидация математических моделей с высоким уровнем адекватности, а также принципиально иное проектирование и формирование многоуровневой матрицы целевых показателей и ограничений (финансовых, ресурсных, технологических и др.). Проиллюстрировать отличие Фабрик будущего от подходов традиционной промышленности можно на таком примере: если современный уровень традиционного автомобилестроения в России предполагает одновременный учёт от 100 до 300 показателей и ограничений, то многоуровневая матрица целевых показателей и ограничений насчитывает их порядка 40 тыс. Ничего подобного отечественная промышленность ранее не имела возможности реализовать.
В соответствии с новой парадигмой цифрового проектирования и моделирования создаются опытные образцы и мелкие серии продуктов. Новая парадигма предполагает минимальное участие инженеров-конструкторов в разработке нового изделия и минимальное количество прототипов, а иной раз и полное их отсутствие. Достигается это за счёт многократного увеличения числа виртуальных испытаний, что позволяет свести к минимуму необходимость проведения натурных тестов.

Сотрудничество с мировыми компаниями

Если Индустрия 4.0 была запущена в Германии в 2011 г., то наша работа в новой парадигме проектирования фактически началась с 2007 г., толчком к чему послужил старт первого проекта ГК CompMechLab® в интересах одного из ведущих мировых автомобильных концернов BMW. В целом по заказам BMW за эти десять лет спроектировано порядка 53-х кузовов. Надо отметить, что в каждом случае мы должны были обеспечить прохождение испытаний по всем нормам с первого раза — высокотехнологичный бизнес очень строг. В прошлом году состоялся выход Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ и ГК CompMechLab® на китайский рынок автомобилестроения, открыто представительство СПбПУ в Шанхае. К настоящему моменту опыт сотрудничества на немецком и китайском рынках накоплен весьма значительный.
Среди наших зарубежных заказчиков и партнеров такие мировые лидеры, как Airbus Group, Boeing, General Electric, General Motors, Daimler/Mercedes, BMW, Rolls-Royce, Audi, Porsche, Volkswagen, Chery, Schlumberger, Weatherford, Siemens, LG Electronics и др. Опыт работы с мировыми компаниями переносится на российскую промышленность.

Цифровые фабрики в России

В России первые Фабрики будущего планируется запустить на базе таких российских предприятий, как ООО «УАЗ», ООО «Волгабас», ОАО «Кировский завод», а также ПАО «КАМАЗ», АО «Средне-Невский судостроительный завод», ЗАО «ЦНИИ СМ», ООО «Балтийский завод – Судостроение», ПАО «Выборгский судостроительный завод» и др.
Один из участников дорожной карты «Технет» —– ПАО «ОДК-Сатурн» (Рыбинск), ведущее российское предприятие в двигателестроении, на базе которого планируется реализовать «умную» фабрику. 18 июля 2017 г. на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2017 Ярославская область, «Объединенная двигателестроительная корпорация» и Банк ВТБ подписали соглашение о сотрудничестве в реализации проекта «умной» фабрики на базе ПАО «ОДК-Сатурн».
Один из ярких примеров успешной работы — проект «Единая модульная платформа» («Кортеж»), реализуемый совместно с ФГУП ГНЦ РФ «НАМИ» (головной исполнитель), по созданию отечественного автомобиля премиум-класса. При разработке автомобиля реализуется принцип единой модульной платформы, на базе которой будут созданы четыре кузова: седан, лимузин, внедорожник и микроавтобус. При этом были применены новые технологии проектирования, новая интеллектуальная штамповка, новые системы безопасности. В июне прошлого года автомобиль привлек внимание общественности, пройдя с первой же попытки испытания на независимом полигоне в Берлине и получив высший балл по безопасности. Подобной продукции в России никогда не выпускалось.
В начале июля этого года новейший лимузин, который был создан в рамках проекта «Кортеж», протестировал российский президент. Ожидается, что лимузин будет задействован на инаугурации президента страны в 2018 г. Отмечу, что при создании автомобиля была использована кросс-отраслевая мультидисциплинарная платформа виртуальной разработки и испытаний глобально конкурентоспособных продуктов нового поколения — CML-Bench. Эта платформа, разработанная инженерами ООО «Лаборатория «Вычислительная механика» (стратегический партнер Инжинирингового центра СПбПУ), стала победителем в конкурсе проектов на соискание Национальной промышленной премии Российской Федерации «Индустрия». Итоги конкурса подвели 10 июля 2017 г. на международной промышленной выставке ИННОПРОМ, а распоряжение Правительства России о присуждении премии подписал Дмитрий Медведев.

Ключевые проблемы

Задачи высокого уровня сложности, которые стоят перед российской промышленностью, заключаются в обеспечении конкурентоспособности, своевременности вывода продукта на рынок, точной оценке глобальных рыночных сегментов. За счет отбора и комплексирования лучших в своем классе технологий с добавлением собственных кросс-отраслевых интеллектуальных ноу-хау можно задать темп развития, позволяющий достичь мирового уровня промышленности.
В традиционном производстве качество продукта всегда проверялось реальными испытаниями, и если требуемые параметры не были получены, изделие перепроектировали, вносили изменения, а затем оно снова проходило проверку — и так несколько циклов. Передовое производство отличается от традиционного минимумом натурных испытаний, емких по времени и капиталовложениям благодаря многократному увеличению количества виртуальных тестов.
За то время, пока изделие проходит доработку, как правило, закрывается окно возможностей для выхода на рынок: себестоимость вырастает, а потребители уже не готовы купить данный продукт по такой цене. Если окно закрылось (т.е. запрос рынка кем-то уже удовлетворен), выйти на тот же рынок значительно сложнее. Успех здесь напрямую зависит от актуального понятия time to market: войти на высококонкурентный рынок можно, только если на разработку ушло не больше времени, чем позволяло окно возможностей. Важно также точно оценить тот сегмент рынка, который хотелось бы занять, проанализировать продукцию конкурентов — и спроектировать лучше, быстрее и дешевле.

Наша справка

Национальная технологическая инициатива (НТИ)

Программа мер по формированию принципиально новых рынков и созданию условий для глобального технологического лидерства страны к 2035 г., предложенная для реализации Президентом России в Послании Федеральному Собранию 4 декабря 2014 г.

Технет

Кросс-рыночное и кросс-отраслевое направление, обеспечивающее технологическую поддержку развития рынков НТИ и высокотехнологичных отраслей промышленности за счет формирования цифровых, «умных», виртуальных Фабрик будущего (Digital, Smart, Virtual Factories of the Future).

Цифровая экономика

Программа, запущенная Министерством связи и массовых коммуникаций РФ в целях ускорения цифровой трансформации России.

ГЛОССАРИЙ

Сквозные технологии НТИ

Ключевые научно-технические направления, которые оказывают наиболее существенное влияние на развитие рынков НТИ.

Передовые производственные технологии (ППТ)

Сложный комплекс мультидисциплинарных знаний, наукоемких технологий и системы интеллектуальных ноу-хау, полученных с помощью длительных и дорогостоящих научных исследований, эффективного применения концепции открытых инноваций и трансфера передовых наукоемких технологий. Включают в себя:
· цифровое проектирование и моделирование, включая суперкомпьютерный инжиниринг, технологии оптимизации, бионический дизайн, «умные» модели, «цифровые двойники» (Digital Twin);
· новые материалы (в первую очередь — композиционные материалы, метаматериалы, металлопорошки для аддитивного производства);
· аддитивные и гибридные технологии;
· гибкие производственные ячейки, робототехнические комплексы;
· промышленные датчики, индустриальный интернет;
· большие данные (Big Data), в первую очередь Smart Big Data;
· информационные системы управления производством и предприятием;
· технологии виртуальной и дополненной реальности;
· экспертные системы и искусственный интеллект и др.

Аддитивные технологии

3D-печать из металла и полимеров на основе 3D-моделей (послойный синтез готовых изделий) — одно из наиболее динамично развивающихся направлений цифрового производства. В настоящее время аддитивным способом изготавливаются инструменты, детали авиалайнеров, спутников, ракет, медицинские протезы, имплантаты и т.д.

Кастомизация

(от англ. to customize — настраивать, изменять что-то, делая более подходящим под нужды конкретного потребителя)

Индивидуализация продукции под заказы конкретных потребителей с обеспечением требуемых заказчиком параметров продукта. Массовая кастомизация подразумевает крупносерийное производство индивидуализированной продукции.

ВРЕЗЫ

К 2035 году, по некоторым оценкам, высокотехнологичные рынки по своим объемам сравняются с традиционными

Эффект от внедрения цифровых фабрик — это снижение затрат на 10–50%, уменьшение времени производства в четыре раза, рост прибыли в два раза

Теги: Business Excellence

Автор: Алексей БОРОВКОВ
Рубрика: ТЕХНОЛОГИИ

Полная версия статьи доступна подписчикам журнала "Business Excellence".
Подписаться >>>

Подписаться

Материалы по данной теме можно СКАЧАТЬ в Электронной Библиотеке >>>

САЙТ ЖУРНАЛА "BUSINESS EXCELLENCE" - WWW.BE-MAG.RU



ЗАО Мультифильтр - Промышленные воздушные фильтры Рейтинг@Mail.ru