Индустрия 4.0

Индустрия 4.0 - объемное понятие, которое включает в себя различные направления жизни общества. Наша компания специализируется на промышленном секторе, поэтому речь пойдет о парадигмах Четвертой промышленной революции с точки зрения технологий для производства.

Одно из определений Индустрии 4.0 именно для производства включает следующие компоненты:

PLM (Управление жизненным циклом изделия)

PLM представляет собой методологию комплексного применения современных информационных технологий. PLM-решение – это не один суперпродукт, а совокупность информационных систем. Оно должно решать задачи подготовки и управления инженерными данными (средствами CAD/CAM/CAE/PDM-систем) и задачи управления данными на стадии производства (средствами ERP, MES, QMS и других систем).

Big Data (Большие данные)

Большие данные – это совокупность подходов, инструментов и методов обработки структурированных и неструктурированных данных больших объёмов и значительного многообразия для получения воспринимаемых человеком или компьютерной системой результатов. Управлять, структурировать, интерпретировать, анализировать и использовать данные – одна из основных наиважнейших задач организации производства в концепции Industry 4.0.

MES и CAQ/QMS системы уже сейчас могут автоматически снимать данные с оборудования, структурировать их, вычислять ключевые показатели, влияющие на принятие решения.

Smart Factory (Умный завод)

В основе концепции Smart Factory – бесшовное соединение отдельных этапов производственного процесса, от стадий проектирования изделий, планирования производства, в т.ч. производственных ресурсов к собственно производству.

Фундаментом "Smart Factory" является концепция "Цифровое производство".

Этот раздел перекликается с разделом PLM, но здесь больший упор делается на виртуальную отладку производственных процессов (также используются термины симуляция или имитационное моделирование).

Cyber Physical System (Кибер-физические системы)

Киберфизическая система – это организационно-техническая концепция управления информационными потоками, интеграция вычислительных ресурсов в физические процессы производства. В такой системе датчики, контроллеры и информационные системы объединены в единую сеть на протяжении всего жизненного цикла изделия.

Интернет вещей не может существовать без кибер-физических систем, а кибер-физические системы могут обходиться без выхода в интернет.

В системах управления производством активно используется съем данных с оборудования и различных датчиков, а там, где полная автоматизация невозможна активно используются системы штрих- или RFID-кодирования.

Internet of Things (Интернет вещей)

Интернет вещей – концепция вычислительной сети физических предметов (вещей), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека.  

С точки зрения производства можно говорить о расширенном взаимодействии производителя с поставщиками, пользователями, сервисными компаниями и т.д.

Interoperability (Функциональная совместимость)

Функциональная совместимость - наиважнейший фактор промышленной концепции Industry 4.0. Без функциональной совместимости, создать работоспособную интегрированную производственную систему "Industry 4.0" невозможно.

К сожалению, компании-разработчики производственных систем долгое время развивали свои продукты без единых стандартов, не учитывая потенциальной потребности в интеграции систем. В последнее время здесь наметился определенный прогресс. Особенно это касается уровня PLM, ERP, MES систем, реализация проектов интеграции этих систем не сильно отличается в случае поставки их от одного или от разных производителей.

Как видно, технология PLM - одна из важнейших производственных систем.

Ключевые элементы PLM для реализации стратегии Индустрия 4.0

PLM представляет собой методологию комплексного применения современных информационных технологий. PLM-решение – это не один суперпродукт, а совокупность информационных систем. Оно должно решать задачи подготовки и управления инженерными данными (средствами CAD/CAM/CAE/PDM-систем) и задачи управления данными на стадии производства (средствами ERP, MES, QMS и других систем).

Сегодня, цель внедрения PLM решений не только организовать существующие данные в единой системе, но и перейти на новый уровень, соответствующий концепции Индустрии 4.0, когда:

  • Вместо бумажных ТЗ вы получите дерево требований, где каждое требование связано с объектом проектирования.
  • Вместо чертежей вы получаете электронный макет изделия с полной технологической информацией.
  • Вместо спецификации будет электронная структура изделия, сконфигурированная под заказчика.
  • С каждым элементом изделия будут связаны данные инженерных расчетов.
  • Вместо бумажных инструкций по эксплуатации вы получаете электронные интерактивные руководства.

Для реализации этих целей необходимы следующие технологии:

  1. Современные подходы к проектированию изделий

  2. Концепция цифрового производства.
  3. Интеграция PLM с системами управления производством (MES)
  4. Интеграция PLM с системами автоматизации менеджмента качества (QMS).

Комплексное внедрение вышеперечисленных технологий безусловно является большим и сложным проектом, который требует продуманного системного подхода, отработанных методик внедрения и сильной команды интегратора.