Цифровизация промышленности

Цифровизация в промышленности – актуальная, даже модная сегодня тема, знаменующая вступление в новую эпоху индустриализации. Она обеспечивает предприятиям высокую гибкость в формировании бизнес-моделей и широкий охват потенциальной клиентской базы посредством интеграции киберфизических систем (CPS – Cyber-Physical System) и интернета вещей (IoT – Internet of Things) в производственный процесс. В основе внедрения новых технологий лежит стремление к комплексному повышению эффективности и созданию условий для успешной работы предприятия.

В нашей статье про цифровизацию производства вы сможете подробнее узнать о ее основной концепции и целях, а также убедиться в эффективности цифровизации на примере успешно функционирующих предприятий.

Что подразумевает цифровизация промышленности

Цифровизация промышленности — это концепция нового цифрового пространства, единой системы, в которую интегрируются производственные станки, системы обеспечения жизнедеятельности и безопасности предприятия, то есть вся электроника организации. Датчики и сенсоры дают возможность объединять различные физические объекты в виртуальную сеть, в которой они могут взаимодействовать между собой без человеческого вмешательства.

Главное преимущество цифровизации состоит в повышении производительности предприятия посредством сокращения времени, необходимого для разработки нового продукта, выпуска его на рынок и поставки потребителю, а также в оптимизации ресурсов компании, что повышает эффективность ее работы в целом.

Концепция цифровизации предприятий впервые была изложена еще в 1996 году в книге «Being Digital» Николаса Негропонте, который в то время возглавлял компанию MIT Media Lab. Однако тогда речь шла исключительно о теории, только сейчас появилась техническая возможность реализовать на практике идеи цифрового предприятия.

На сегодняшний день возникает реальная необходимость в цифровизации промышленных предприятий, так как проблема обработки огромных массивов данных, возникающая на крупных производствах, может быть решена только за счет использования машин. Современные технологии дают возможность машинам не только выполнять автоматические действия, но и взаимодействовать между собой в разных сферах работы предприятия.

Таким образом, речь идет уже не только об автоматизации отдельных этапов производства, но и о внедрении цифровых технологий в сквозной процесс, включающий не только производственные этапы, но и сопутствующую финансовую и организационную деятельность. Новый подход обеспечивает мобильность, повышение скорости принятия решений и увеличение вариативности процессов в зависимости от потребностей клиента.

Цифровая трансформация предприятия

Как упоминалось ранее, для перехода к цифровому предприятию, нужно провести общую цифровизацию и интеграцию производственных и прочих процессов по вертикали, начиная от разработки продуктов и заканчивая производством, логистикой и обслуживанием в процессе эксплуатации. Однако существует и необходимость проведения горизонтальной интеграции, которая выходит далеко за пределы одной организации и охватывает как саму фирму, так и ее партнеров, поставщиков и клиентов.

Проведение цифровой трансформации с использованием разнообразных современных технологий должно базироваться на соответствующей цифровой платформе. Под цифровой платформой понимается совокупность цифровых данных, моделей и инструментов, информационно и технологически интегрированных в единую автоматизированную систему управления целевой предметной областью, кроме того данная платформа должна организовывать взаимодействие заинтересованных субъектов между собой.

Вокруг каждой цифровой платформы зарождается соответствующая экосистема цифрового предприятия, включающая в себя поставщиков ресурсов и комплектующих, потребителей, а также сервисные и эксплуатационные службы. Важно также, что при этом все данные об операционных процессах, их эффективности, управлении качеством и операционном планировании доступны в режиме реального времени в интегральной сети организации.

Обобщая все вышесказанное, кардинальное увеличение объемов производства и ценности предприятия, а также его конкурентоспособности на рынке возможно только при условии комплексной цифровой трансформации всех бизнес-процессов.

Цели и задачи цифровизации

Ранее оптимизация производства предполагала модернизацию его отдельных элементов и этапов. Цифровизация же – это трансформация обычного предприятия в цифровое, ее можно рассматривать как глобальный процесс, включающий в себя обновление не только всех производственных этапов, но также всех сопутствующих видов деятельности компании:

Кадровой политики

Логистики

Финансовой деятельности

Эксплуатации производственных площадей

Поддержки

Исходя из общей концепции цифровизации, ее цель заключается в увеличении скорости принятия решений на производстве, в увеличении вариативности производственных процессов, в снижении числа задействованных в работе сотрудников.

При достижении поставленных целей посредством цифровой трансформации достигается более высокий уровень производительности труда, кооперации, совместной работы, контроля качества, поддержки и прогнозируемости результатов производства.

Благодаря этому появляется возможность кардинального повышения прибыли, конкурентоспособности и общей рыночной стоимости предприятия.

Направления цифровизации производства

Цифровая трансформация в настоящее время реализуется практически во всех сферах промышленности, включая цифровизацию горной промышленности, машиностроение, авиапромышленность, космическую отрасль, энергетику, пищевую промышленность и многие другие.

В рамках этого процесса обязательно ведутся активные работы с интернетом вещей или в данном случае с «Промышленном интернетом вещей» (Industrial Internet of Things, IIoT).

Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые на отдельных узлах и устройствах предприятия

Устройства для сбора и передачи данных, а также их визуализации

Компьютеризацию рабочих мест сотрудников

Объединение в одну информационную сеть всего парка оборудования и рабочих мест

Инструменты для аналитики и автоматической интерпретации получаемой информации

Зачастую информация проходит мимо человека-оператора, что снижает вероятность возникновения нештатных и аварийных ситуаций из-за человеческого фактора

Конечно, цифровизация в горнодобывающей промышленности и в других сферах производства – это не только огромные возможности для развития и увеличения прибыли, но и серьезные риски, так как сбой в единой системе может обойтись гораздо дороже стандартных сбоев и происшествий. Поэтому к программным и техническим решениям для создания современного цифрового предприятия предъявляются повышенные требования.

При этом можно выделить несколько основных направлений в процессе цифровизации промышленного предприятия:

Ускорение вывода новой продукции на рынок

Повышение безопасности и надежности производства

Увеличение гибкости производства

Повышение качества изготавливаемых товаров

Общее увеличение эффективности производства

Полноценная трансформация предприятия в цифровое предполагает проведение работ по всем указанным направлениям.

Цифровизация промышленного предприятия

Перед цифровизацией владельцам компаний необходимо предварительно проводить всесторонние исследования, которые позволят заранее узнать, как современные концепции и технологии способны повлиять на их бизнес. Нужно располагать точными данными о мощности и возможностях, общем состоянии целевого предприятия, чтобы правильно поставить цели цифровой трансформации и достигнуть в итоге позитивного результата.

Чтобы составить программу цифровизации промышленности, необходимо предварительно ответить на следующие вопросы:

1

Что может дать цифровизация?
2

Каковы ее цели для предприятия?
3

На какой стадии цифровой трансформации организация находится в настоящее время, какие из используемых технологий можно сохранить?
4

Какие работы по цифровизации компания сможет выполнить своими силами, а для каких потребуется помощь специалистов?

Впоследствии список вопросов расширяется, появляется необходимость в выборе подходящих инструментов, программных и технических решений. Однако на первом этапе предстоит решить, может ли в настоящее время подобная трансформация привести к положительным результатам для компании и насколько такой переход будет экономически оправданным.

Что дает цифровизация?

Преимущества цифровой трансформации лучше всего заметны на примерах. Одним из самых успешных реализованных проектов на сегодняшний день можно считать проект компании Siemens, где не только разрабатывают, но и применяют умные системы.

Корпорация запустила завод электроники в Амберге, который специализируется на выпуске промышленных контроллеров. На предприятии выпускается более 1000 наименований продукции при объеме около 12 000 000 контроллеров ежегодно. Более 75% всех выполняемых работ осуществляется работами и автоматизированными станками, производство интегрировано с конструкторской подсистемой – проектные системы передают все необходимые данные о технологических процессах непосредственно в производство. Нанесенные на модели коды сообщают оборудованию о технологическом маршруте и требованиях к каждой выполняемой операции. Такая технология позволяет добиться показателя качества продукции на заводе на уровне 99,999%.

Каждый день на производстве создается более 50 миллионов записей производственно-технического характера, по которым можно проследить весь жизненный цикл изготавливаемой продукции.

Цифровая безопасность предприятия

Цифровая безопасность предприятия – это комплексное понятие, которое должно охватывать все сферы жизнедеятельности компании. В нее входит как минимум три направления:

1

Защита от внешних воздействий
Хакерские атаки до сих пор являются серьезной проблемой, особенно для крупных предприятий. Сотни компаний сталкиваются с попытками несанкционированного проникновения в корпоративный периметр и в технологические системы управления. Учитывая глобальную цифровизацию, предприятие должно иметь полную защиту от любых подобных попыток получения несанкционированного доступа.
2

Безопасность работников
Сотрудники предприятия должны быть хорошо защищенными от любых возможных травм. В этом помогает грамотная оптимизация производства, тщательный контроль состояния здоровья работников и производственных процессов.
3

Безопасность производства
В отдельной защите нуждается производимая на заводе продукция и весь производственный процесс.

Цифровизация промышленности в России

В сфере цифровизации Россия уступает по развитию и распространению технологий многим западным и азиатским странам, однако и у нас работы в данном направлении ведутся самым активным образом. Уже сейчас многие промышленные компании оптимизируют свои бизнес-модели и производства посредством цифровой трансформации. В качестве примеров можно привести ПАО «КАМАЗ», концерн «Калашников», «РусАл», «Петрозаводскмаш».

Цифровизация производства в России при этом развивается быстрыми темпами. К примеру, в ПАО «КАМАЗ» был создан специальный «Центр цифровой трансформации», который уже позволил реализовать сразу несколько успешных проектов:

Организация Департамента планирования логистического центра

Разработка совместно с компанией Siemens системы мониторинга и оперативного управления производством

Трансформация сбытовой бизнес-модели в систему взаимодействия с клиентами на базе облачной платформы SAP Hybris Cloud for Customer

Внедрение роботов, число которых к 2020 году должно составить более 900 единиц

Всего за год с момента начала цифровой трансформации ПАО «КАМАЗ» смог нарастить объемы продаж на 21%.

Направление на цифровизацию в России взяли и другие предприятия, к примеру, «Вертолеты России» или «ОАК». Предприятия изготавливают высокотехнологичную продукцию, которая по своим характеристикам должна конкурировать с изделиями других известных мировых производителей. И добиться такого же качества при сохранении цены позволяет только цифровая трансформация.

Все большее распространение цифровизация получает в такой четко регулируемой и регламентированной сфере как промышленная безопасность, поскольку вопросы охраны труда и здоровья работников являются приоритетными и актуальными для любой компании. Инновации призваны не столько устранять последствия случившихся событий, сколько заранее предупреждать их появление, действовать превентивно. Происходит это за счет внедрения новых производственных методов и цифровых решений, которые способствуют росту эффективности производства; сокращению количества случаев производственного травматизма и отклонений в состоянии здоровья персонала; повышению уровня безаварийности и безопасности производства.

Цифровые технологии, например, способны выявлять производственные инциденты, которые ранее не могли быть идентифицированы – это нарушение режима нахождения в опасных или закрытых зонах сотрудниками или отсутствие средств индивидуальной защиты. Более того, «цифровая» информация об активности людей на конкретных производственных этапах, а также автоматически измеряемая длительность операций, поступающие в режиме реального времени, позволяют составлять цифровую модель рабочего дня всех сотрудников и на основе этой информации анализировать процессы на предприятии.

Говоря о повышении безопасности предприятия, стоит упомянуть систему видеоаналитики CenterVision от «Центр2М». Компания разрабатывает выверенные системы, способные распознавать объекты с точностью до 98%, а также детально отслеживать весь производственный процесс и готовить отчеты по фактам нарушения правил безопасности.

Проблемы цифровизации промышленности

Возможности и преимущества цифровизации редко ставятся под сомнение, в том числе и в нашей стране, однако, согласно исследованию «"Цифровая воронка" потребления: особенности и перспективы российского IoT-рынка», Россия отстает от западных стран в вопросах цифровизации на 6 лет.

Об этом говорит статистика:

1

Доля цифровой экономики в России — 5%, в западных странах — 16-35%
2

Количество инновационных промышленных предприятий в России — 11%, в некоторых западных странах — до 60%
3

Число занятых в высокотехнологичных/наукоемких отраслях в России — 4%, в западных странах — 6%

Эксперты выделяют сразу 4 причины отставания России от стран-лидеров в области цифровизации:

1

Нестабильность экономики, усугубленная санкциями
В России мало производителей качественного аппаратного обеспечения: процессоров, датчиков, модемов и т.д., а иностранная продукция стоит дорого и иногда просто недоступна для отечественного рынка.
2

Отсутствие четких стандартов
Для эффективного развития рынка высоких технологий требуется наличие стандартов в сфере IoT, которые в отечественном законодательстве только начинают появляться. Отдельные процессы вовсе не структурированы на государственном уровне, что сильно тормозит внедрение цифровых технологий.
3

Нехватка квалифицированных специалистов
Образовательная система страны отстает от развития рынка цифровых технологий и не успевает обеспечить заинтересованные компании высококлассными кадрами.
4

Стремление бизнеса к быстрому получению прибыли
Многие отечественные компании заинтересованы только в максимально ликвидных проектах, которые в краткосрочной перспективе смогут принести большой доход. В западных странах корпорации с удовольствием инвестируют миллиарды долларов в проекты с окупаемостью в 30 лет, у нас компании стараются вкладываться только в те технологии, которые окупятся за два года. Поэтому для отечественного бизнеса цифровизация в целом менее привлекательна.

К сожалению, многие предприятия пока не могут осознать всего потенциала цифровизации и возможностей перехода на новые технологии.

Источники:

Задать вопрос

Заполните форму, и наши эксперты ответят вам
(если Вы наш клиент, пишите в NOC@center2m.ru )