Цифровизация в производстве: шаги к Индустрии 4.0

Индустрия 4.0 стала важной темой для развития производства, представляя собой новый этап в эволюции промышленных технологий. Внедрение цифровых технологий в производственные процессы стало неоспоримым условием для повышения производительности и конкурентоспособности.

Сложности автоматизации и необходимость всестороннего подхода

Зачастую компании сталкиваются с проблемой, когда внедрение автоматизации процессов не приводит к ожидаемым результатам. Дело в том, что одной автоматизации недостаточно. Требуется более совершенный поход. комплексный подход. Например,  на этапе проектирования наиболее рациональным будет внедрение Имитационного моделирования производственных процессов и анализ производственных показателей.

Также, одним из способов добиться эффективности при реализации проекта может стать виртуальная пусконаладка.  Кроме того, использование цифровых двойников позволяет снизить затраты на обучение персонала, диагностику оборудования и сократить время простоя.

Имитационное моделирование

На этапе проектирования производственных процессов наиболее рациональным будет внедрение имитационного моделирования. Это поможет не только в анализе производственных показателей, но и в разработке цифровых моделей.

Разработка цифровых моделей позволяет рассчитать:

• производительность оборудования;
• оптимальное использование накопителей;
• время производственного цикла;
• выявление узких мест в технологическом процессе;
• влияния случайных факторов, таких как поломки и остановы;
• оптимизацию материалопотоков и размеров партий.

Виртуальная пусконаладка

Одним из важных этапов в создании производственных участков являются пусконаладочные работы. Снижение затрат и времени на запуск оборудования можно достичь с помощью виртуальной пусконаладки. Это программное обеспечение позволяет создать цифровую модель, которая поможет определить:

• более эффективное расположение оборудования;
• достижимость технологических элементов;
• время цикла;
• выбор инструмента, проверку технологического оснащения;
• совместную работу механизмов в одной зоне, обеспечивая отсутствие опасных пересечений и конфликтных факторов;
• генерацию управляющих программ, что позволяет проверить правильность работы всех механизмов и датчиков, а также корректность написанных программ автоматизации.

Межфункциональное взаимодействие разработчиков в среде проектирования позволяет создавать различные участки цифровой модели разными разработчиками, которые сразу интегрируются в общую цифровую модель. Это возможно благодаря единым библиотекам производственного оборудования.

Обучение персонала

Виртуальная пусконаладка также полезна для обучения персонала. Обучение в максимально приближенных к реальным условиях помогает значительно сократить время на запуск оборудования и уменьшить количество ошибок из-за недостаточного опыта оператора.

Вибродиагностика SIPLUS CMS

Одной из передовых технологий в области диагностики производственного оборудования является система вибродиагностики SIPLUS CMS.

Преимущества SIPLUS CMS

Система диагностики SIPLUS CMS позволяет подключить к контроллеру модули диагностики с датчиками вибрации, что позволяет рано определить состояние подшипников и других механических компонентов. Разрушение подшипника определяется на ранней стадии, что позволяет продолжать работу почти еще год. Это даёт заказчику возможность скорректировать нагрузку на механизм и провести ремонт при очередном техническом обслуживании, с заранее определённым временем простоя, тем самым увеличивая надёжность оборудования.

Модуль веб-сервера SINAMICS

Важным элементом цифровизации в производстве является модуль веб-сервера SINAMICS для частотных преобразователей.

Преимущества модуля веб-сервера SINAMICS

• Беспроводной доступ к преобразователю через мобильные устройства;
• Один инструмент для беспроводного ввода в эксплуатацию, диагностики и обслуживания;
• Интуитивно понятный пользовательский интерфейс, руководство по меню и помощь;
• Для подключения к веб-серверу нет необходимости устанавливать или загружать дополнительное программное обеспечение.

Искусственный интеллект в производстве: SIMATIC AI

Контроллеры SIEMENS S7-1500 с искусственным интеллектом представляют значительный прорыв в области управления производственными процессами.

Преимущества контроллеров SIEMENS S7-1500 с искусственным интеллектом

• Возможность расчёта сложной кинематики;
• Встроенный WEB-интерфейс;
• Возможность удалённого программирования без специальных устройств.

Дополнительный модуль с искусственным интеллектом позволяет выполнить задачи по прогнозированию выхода оборудования из строя, а также провести глубокий анализ структурированных данных и анализ видео/звукового потока. Сбор данных и обучение нейронной сети оказалось гораздо проще, чем написание сложных алгоритмов управляющих программ для ПЛК. При этом каждый уникальный случай не требует описания в программе.

Заключение

Для того чтобы преодолеть разрыв и процветать в эпоху цифровых технологий, предприятиям необходимо становиться цифровыми, переосмысливая каждый элемент своего бизнеса. Внедрение передовых технологий, таких как имитационное моделирование, виртуальная пусконаладка, вибродиагностика и искусственный интеллект, является ключевым фактором для достижения успеха в современном производстве.