«Умные» фабрики (Smart Factory) –это компании, нацелены на повышение производительности, эффективности производственных процессов, сокращение производственных циклов, снижение уровня брака и нагрузки на производственный персонал на своих производствах за счёт внедрения инновационных технологий. Сегодня многие иностранные и российские компании активно внедряют данную концепцию в бизнес-модели промышленных компаний.
Рассмотрим инновационные технологии, на применении которых базируется функционирование «умных» фабрик.
Роботы, коботы, автоматизированные транспортные средства
В настоящее время примерно 30 процентов инновационных «умных фабрик» управляются как роботами, так и коботами. Коботы — это автоматическое устройство, оснащённое специализированными датчиками, позволяющими «видеть» людей и безопасно для человека совместно с ним осуществлять производственные операции. Роботы и коботы могут выполнять различные производственные операции, такие как сборка, упаковка, технический контроль. Роботизированное оборудование будет особенно востребовано при повторяющихся или опасных операциях, так как оно повышает производительность, снижает риск ошибок и возникновения брака, повышает безопасность производственных процессов для персонала.
Умные фабрики активно используют автоматизированные управляемые транспортные средства и автономные мобильные роботы, которые позволяют осуществлять транспортные операции и погрузочно-разгрузочные работы в производственных помещениях и на складах. Такие автоматизированные транспортные средства перевозят детали, полуфабрикаты, готовые изделия, следуя или по запланированным маршрутам, или самостоятельно выстраивая маршрут с использованием навигационных систем и искусственного интеллекта. Такие автоматизированные системы, оснащённые специализированными датчиками, обеспечивают 360 градусный обзор, позволяют осуществлять безошибочную навигацию и адаптироваться к окружающей среде, оптимизируя маршруты в режиме реального времени.
Облачное программное обеспечение
Облачное программное обеспечение и специализированные программные приложения для «умных» фабрик позволяют управлять различными данными, получаемыми на производстве, анализировать их, осуществлять их хранение и обеспечивать совместный доступ персоналу через Интернет. Среди таких данных о различных аспектах производства могут быть, например, показатели работы оборудования, данные о выполнении производственных операций, данные о техническом состоянии оборудования, о запасах материалов и комплектующих. Облачное программное обеспечение позволяет осуществлять управление производственными процессами из любой точки мира, удалённо. То есть руководитель производства может, находясь в Москве, управлять и контролировать производственные процессы на фабрике, расположенной в Белоруссии.
Технология цифрового двойника
Около 75% компаний, нацеленных на инновации, на своих «умных» фабриках внедряют технологию цифровых двойников. Цифровые двойники позволяют создать виртуальные копии физических объектов и процессов, которые используются для мониторинга, моделирования и улучшения производственных процессов. С их помощью можно создать планировку помещения производственного цеха и оборудования или создать виртуальные копии различных изделий или комплектующих.
При использовании данных, полученных посредством Интернета вещей и датчиков, цифровые двойники позволяют получить и проанализировать информацию о состоянии оборудования, эффективности производственных процессов и качестве продукции, создавая виртуальные копии объектов.
По мнению старшего преподавателя Финансового университета при Правительстве РФ Бородиной О. А. использование цифровых двойников на промышленных производствах позволяет сократить расходы на техническое обслуживание оборудования на 13% и позволяет повысить эффективность производственных операций на 15%.
Большие данные (Big date)
Получаемая про помощи этой технологии информация позволяет производственным компаниям выявлять различные тенденции, закономерности и взаимосвязи, связанные с работой оборудования на умных фабриках
Например, компания Tesla в режиме реального времени собирает огромные объёмы данных с датчиков, установленных на различном оборудовании и производственных линиях в компании. В дальнейшем использование таких данных позволяет компании минимизировать сбои в работе оборудования, формировать графики технического обслуживания оборудования, отслеживать качество продукции. По данным доцента Финансового университета при Правительстве РФ Головчанской Елены Эдуардовны 53 процента современных компаний-производителей начали использовать технологию больших данные на своих «умных» производствах.
Специализированные производственные датчики и Интернет вещей (IoT)
Специализированные производственные датчики, используемые совместно с технологией Интернета вещей, позволяют осуществить сбор необходимых данных в режиме реального времени с оборудования, различных устройств, роботов, коботов, автоматизированных транспортных средств, манипуляторов, используемых в производственных процессах. Например, датчики, расположенные на производственном оборудовании собирают и передают данные, которые помогают выявлять проблемы и прогнозировать сбойные ситуации при осуществлении производственных операций. Датчик, расположенный на автоматизированном транспортном средстве, может зафиксировать нарушение температурного режима для перевозимых изделий или зафиксировать наличие препятствия при передвижении в производственном помещении.
Несмотря на серьёзные временные трудности и высокие инвестиционные затраты, связанные с организацией цифровых «умных» фабрик, такие компании в будущем будут иметь весомые конкурентные преимущества перед традиционными производствами, например, позволят восполнить нехватку рабочего персонала, актуальную для российского рынка, в значительной степени позволят повысить производительность труда и снизить затраты компании, повысить адаптивность компании к изменениям факторов внешней среды.
