Промышленный интернет вещей (IIoT) или Индустрия 4.0 – это одна из горячих тем, которая не дает покоя многим инноваторам. На тему промышленного интернета крупные интеграторы уже проводят конференции, госкорпорации берут IIoT в основу своих стратегий на несколько лет вперед, в общем все обсуждают, обсуждают, обсуждают. На одой из самых крупных в России промышленной выставке «Иннопром 2016», в рамках конференции о стратегических технологиях в промышленности, промышленному интернету вещей было посвящено 4 из 8 секций. Это много! Но конкретики, как не было, так и нет.

Давайте быстро проследим изменения от Интернета к Промышленному интернету вещей и попробуем разобраться, что может принести IIoT для промышленности нашей страны.

Сделать жизнь людей лучше

Интернет позволил устройствам в сети общаться друг с другом, передавая и принимая информацию. Благодаря компьютерам, люди всего мира стали общаться и взаимодействовать. В один момент мир изменился и перестал быть локальным. Спустя 10 лет связь подешевела, микропроцессоры упали в цене, уменьшились в размерах и обзавелись небывалыми возможностями по передаче данных. Их теперь можно встраивать в самые разные предметы обихода и связывать друг с другом, используя новые стандарты связи. Фитнес-браслеты, часы, холодильники, градусник, чайник, телефон и прочее могут передавать данные о своем состоянии другим устройствам или системам.

Так незаметно в жизнь людей приходит интернет вещей. Это значит, что окружающие предметы начинают взаимодействовать друг с другом напрямую, избавляя людей от лишних действий. Парковочные места сообщают автомобилям о своей занятости и водителю нет необходимости искать свободное место. Машина сама найдет его… Таких идей очень много. В общем, появляются многочисленные сервисы, обещающие сделать жизнь людей комфортней и лучше. Простор для инноваций огромен. Технологии делают жизнь людей лучше и это основная цель технологического прогресса! Но к чему это я?

Сделать жизнь машин лучше

В промышленном мире жители — это машины, а счастье — это прибыль предприятия. Если в промышленном мире смотреть на интернет вещейв таком ракурсе, то все становится гораздо понятней и практичней. «Нам необходимо обеспечить, чтобы машины были «здоровы» и высокоэффективны, а предприятие производило ценный конкурентоспособныйпродукт, обеспечивая собственный финансовый рост и развитие.» — говорит Александр Матвеев, руководитель IIoT-проекта «Диспетчер».

Чтобы создать промышленный интернет, как среду для общения оборудования между собой, смоленские разработчики, создали универсальную программно-аппаратная платформу «Диспетчер». Она позволила объединить любое оборудования на промышленном предприятии в локальную сеть, научила станки понимать друг друга и дала возможность человеку осуществлять мониторинг их работы с целью повышения эффективности.

Создание такой коммуникационной платформы — это первый практический шаг в сторону промышленного интернета вещей. Станки сами сообщают в систему о своем состоянии (работа, включен/выключен, простой и др.) с указанием причины пребывания в нем, передают значения энергопотребления, передают аналоговые данные, указывают, кто из операторов работает и какую операцию выполняет. А ведь это и есть промышленный интернет вещей! Тот самый, который необходим для «счастья» предприятия.

От промышленного интернета вещей к повышению эффективности предприятия

И вот сегодня, благодаря системе «Диспетчер», машины передают человеку гигабайты полезной информации . Но, к сожалению, гигабайты статистики о работе оборудования не дают рост производительности. Нужно научить производственный организм самодиагностироваться и выявлять собственные больные места.

Наделив оборудование возможностью сообщать информацию о своей работе, разработчики системы «Диспетчер» выделили ряд сводных показателей, отслеживая и влияя на которые можно достичь существенного повышения эффективности. Вот наиболее значимые из них:

1) Коэффициент загрузки оборудования характеризует общую загрузку (использование) оборудования и оценивает работу одновременно, как работу производства, так и работу сервисных (технических) служб по снижению простоев. Анализируя коэффициент загрузки станка (участка, цеха, предприятия), можно без труда оценить работу производственного участка, найти виновника невыполнения производственного плана, определить «узкие места» на производстве, оценить эффективность работы операторов, оценить эффективность работы во второй или третьей смены и т.д.

2) Коэффициент готовности оборудования – характеризует готовность станка к выпуску продукции и представляет собой отношение времени, когда станок готов к работе (разность фонда рабочего времени и времени простоя станка) к общему планируемому времени работы станка (фонду рабочего времени). Коэффициент готовности позволяет оценить работу цеховых и заводских служб отвечающих за готовность станков выполнять производственный план. Это не только службы механика и энергетика. Это технологическая, инструментальная служба и т.д.

3) Коэффициент общей эффективности оборудования (OEE) - анализирует потери времени на производстве из-за простоев оборудования, потери в скорости и потери в качестве. По данному показателю можно давать комплектную оценку производства и сравнивать участки (станки, цеха и даже предприятия).

4) Коэффициенты технологической эффективности определяют соответствие технологического процесса заданным параметрам. Если они меньше требуемых, то либо данный техпроцесс неверно построен технологической службой, либо он не выполняется оператором станка.

5) Коэффициент эффективного использования электроэнергии в процессе производства равен отношению фактического расхода электроэнергии оборудованием при производстве продукции к общему расходу электроэнергии в течении заданного периода. По нему можно определять самые энергоемкие процессы и выявлять нарушения технологического процесса.

Это лишь часть показателей, которые можно автоматически получать из системы мониторинга. Теперь принимать правильные управленческие решения лечить производство становится гораздо проще. С помощью правильного использования концепции и инструментов IIoT за два года можно совершить прорыв, который действительно требуется стране сегодня.

Ниже, в фрагментах доклада по результатам двух лет эксплуатации системы мониторинга, можно понять всю боль производственного организма, на пути к счастью. Название предприятия не публикуется по политическим соображениям.

«Когда мы поставили систему мониторинга на станки, мы выявили такое количество проблем, такое количество обмана предприятия, такое неэффективное использование оборудования… , что остановили все дальнейшие закупки станков и стали разбираться, что не так мы делаем, где нас обманывают, где рабочие пытаются украсть у компании деньги, например, вставляя в программу станка с ЧПУ паузу G4 или «выкручивая» регулятор подачи на ноль».

«Система мониторинга всколыхнула наше предприятие очень сильно. Был саботаж, были крики. Технологи, наладчики, операторы начали понимать, что система отслеживает все по каждому станку, по каждой управляющей программе и технологической операции . После внедрения системы мониторинга уволилось несколько десятков людей, которые понимали, что они больше не смогут получать ту зарплату, которую получали до внедрения системы мониторинга за счет того или иного обмана …»

«Сегодня, спустя 1,5 года после внедрения, система уже стала инструментом ежедневной работы производства. Как только люди понимают, что за любым станком следят, у них исчезает стимул обманывать. Все это существенно и эффективно снизило трудоемкость. Помимо этого, система постоянно поднимает на верх все проблемы. Для рабочего персонала это стало инструментом помощи в работе. Если чего-то не хватает или не позволяет рабочему выполнять свою работу – система быстро сигнализирует «на верх», перекладывая ответственность на конкретных исполнителей.

Оценить финансовый эффект сложно. Одно то, что благодаря системе мониторинга, мы не купили 5 новых станков, стоящих в плане закупки – сэкономило нам десятки миллионов. Но еще важнее то, что за 1,5 года мы поменяли сознание людей и отношение к работе…»

Путь России в Индустрию 4.0 будет нелегким

С того момента, когда российские производственные предприятия перешли на капиталистический путь развития, прошло почти четверть века. Все это время на предприятиях решался вопрос переоснащения, выполнялась модернизация старого оборудования, приобретались новые станки. Сегодня в зависимости от их финансового состояния предприятия вопрос замены старого парка станков частично решен или решается. В цехах действительно появилось новое высокопроизводительное оборудование, станки с ЧПУ.

Остается вопрос насколько это оборудование эффективно используется, окупает ли оно понесенные затраты? Служит ли цели повышения прибыли предприятия?

К сожалению, далеко не всегда. По накопленным данным загрузка станков с ЧПУ на крупных предприятиях, как правило, не превышает 30 – 50%. Несовершенна технологическая подготовка производства, отсюда производительность нового оборудования далека от ее реальных возможностей. А чем занимается обслуживающий персонал станков с ЧПУ, когда станки работают по длительным циклам управляющих программ? Оператор может смотреть фильмы на планшете, обсуждать международную обстановку. У некоторых станков даже организуются спальные места, где оператор может полноценно отдохнуть, пока на станке обрабатывается деталь! В целом все хорошо. Один вопрос – эффективность работы станка крайне низкая. Но руководство предприятия об этом может и не знать. В результате работа на предприятиях организуется даже в входные дни, и …операторы выходят, что бы досмотреть начатый в пятницу фильм. Конечно, производственные мастера в большинстве случаев знают и понимают, как эксплуатируются станки. Но им зачастую выгодно иметь такие «производственные резервы», которые при крайней необходимости они могут задействовать.

Безусловно сказанное характерно не для всех российских предприятий. Но резервы эффективного использования оборудования имеются практически на каждом. Сегодня перед российской промышленностью стоят очень серьезные задачи, включая импортозамещение. Люди есть. Технологии есть. Но не подняв эффективность использования промышленного оборудования до мировых показателей, российская промышленность не сможет даже приблизиться к уровню промышленности развитых стран.

Внедряя IIoT- систему мониторинга, предприятия делают первый, но самый сложный шаг – открывают глаза на происходящее. Все остальное это уже путь преобразований, который надо пройти. Присоединяйтесь!

Василий Чуранов и команда ООО ИЦ «Станкосервис»

www.intechnology.ru