В этом году прогремела очередная крупнейшая промышленная выставка в Ганновере - Hannover Messe, которая прошла под флагом 4й промышленной индустрии.
Сегодня все говорят об Industry 4.0 - глазами очевидца поделитесь с аудиторией - что же это такое?
Индустрия 4.0, 4я промышленная революция, если говорить о ее содержании - это инициатива немецкого правительства, поддержанная производителями различного оборудования. Это организационно оформленное движение, большой проект, который позволит полностью преобразовать промышленность, по крайней мере, европейских стран.
То есть Индустрия 4.0 - не абстрактный научно-популярный термин, а конкретный проект, осуществляемый конкретными людьми и организациями. Зачем же нужна Индустрия 4.0?
У Индустрии 4.0 есть четко выраженное геополитическое измерение. Ни для кого не секрет, что Китай составляет конкуренцию немецким производителям и другим европейским странам касательно производства машиностроительной продукции.
Соответственно Европа хочет сделать квантовый скачок, чтобы исключить конкуренцию Китая, выйти на совершено новый уровень.
Физически это означает, что они хотят иметь массу рабочих мест для инженеров, программистов, создать эти рабочие места и исключить рабочие места для низкоквалифицированного персонала.
Эта тема получила широкое распространение во многих отраслях - безлюдные технологии для управления автомобилями, или дроны, которые доставляют посылки, нет проблемы представить пиццерию, которая печет пиццу без участия людей.
Это большие изменения, несущие в себе перспективы создать большое количество рабочих мест для инженеров и программистов и, одновременно, обесценить преимущество развивающихся стран в стоимости трудовых ресурсов.
Предыдущие технические революции также снижали потребность в человеческом физическом труде. Что в Индустрии 4.0 реально нового с технической точки зрения?
Индустрия 4.0 подразумевает кибермеханические системы, которые сами настраиваются на выполнение новых задач. Сами себя обслуживают, анализируют и сами изменяют технологический процесс в зависимости от задач, которые предъявляет пользователь.
Как же создать такую систему?
Создать ее непросто. Как я уже говорил, потребуется совершенно новый инженерный подход - цифровая модель завода\установки, а также масса инженеров и программистов, которые будут с ней работать.
Потребуются умные устройства, которые смогут обмениваться друг с другом и цифровой моделью цифровой информацией.
При этом моделирование системы управления становится наиболее важной частью этого процесса.
То есть на 1й план выходит создание цифровой модели системы управления. Какова роль EPLAN в этих процессах?
EPLAN - мировой лидер в области инструментария для разработки систем управления с 30-ти летним опытом.
Модель данных EPLAN полностью соответствует как текущим задачам, так и будущим задачам, которые решаются в Индустрии 4.0.
EPLAN играет важную роль в этом процессе, т.к. это тот формат, в котором создается цифровая модель системы управления, именно в Еплане поддерживается эта модель, и из формата *eplan эта модель обменивается информацией с реальным физическим процессом.
Наглядно это можно посмотреть в ряде пилотных проектов - таких, как SmartFactory KL.
Расскажите поподробнее о SmartFactory KL.
KL - это Kaiserslautern - проект, который разрабатывается в техническом университете Kaiserslautern - в нем участвует большое количество известных производителей - CISCO, IBM, HUAWEI - ориентированных на создание завода будущего, завода, который перенастраивается сам.
Есть варианты как для дискретного производства - например, на выставке Hannover Messe - демонстрировалось автоматическое перенастраиваемое производство для выпуска открывашек для бутылок, каждой из которых при запуске в производство на чип записывается информация: какого цвета она должна быть, какой формы должна быть металлическая деталь, которая служит для открытия бутылки, какой логотип нанести и т.д.
Когда через производственную линию проходит изделие, чип определяет, что делать оборудованию на каждом из этапов производства.
Другой разработанный в рамках этой инициативы проект - автоматическая линия по производству мыла, которая перенастраивается в соответствии с выпуском конкретного ассортимента.
Для непрерывных производств инициатива Индустрии 4.0 также работает безотказно.
Чтобы та или иная технология получила распространение, она должна быть выгодна потребителям. Какие выгоды несёт Индустрия 4.0 для владельцев\операторов объектов?
Индустрия 4.0 позволяет в процессе эксплуатации новых объектов критически снизить зависимость от человеческого фактора - от людей, которые периодически подкручивают и подтягивают механизмы, - появляется больше интеллектуального труда.
2я сторона - умные устройства, задействованные в системе, которые непрерывно общаются с информационной моделью объекта и дают информацию, как оптимальным образом обслуживать эту систему.
Если в настоящее время ремонты ведутся по факту поломки, и возникают простои оборудования, то умный завод, анализируя ситуацию, говорит, когда нужно поменять конкретную деталь.
Это исключает потребность в больших складах запасных частей, обслуживающем персонале - и открывает возможность снижения простоев, повышения коэффициента использования оборудования, что создаёт большой экономический эффект.
Еще одна вещь - создание виртуального процесса и его связь с реальным процессом физическим, который протекает на заводе.
Существует протокол OPC UA - по этому протоколу EPLAN умеет обмениваться информацией, как с реальным физическим процессом, с умными изделиями, получая от них информацию о сбоях и замене устройств.
Другая возможность использования протокола - обмен данными с виртуальными процессами. Когда вы создаете виртуальный объект в Еплане - там появляются контроллеры - их можно как виртуальные объекты запрограммировать в CoDeSys, подключить симулятор этого физического процесса и тестировать процесс от и до, не выполнив в металле ничего.
Это позволяет отладить процесс еще в виртуальном образце, сэкономить деньги на монтаже и запуске в эксплуатацию.
Другой вариант применения - создание системы виртуальных тренажеров. Когда полностью будет эмулироваться система, которая есть, и персоналу можно будет отрабатывать на виртуальных рабочих местах те действия, которые нужно предпринять в системе.
Все о чем Вы говорите - это дело будущего. Есть ли уже конкретные примеры решений Индустрии 4.0?
Такой пример умной индустрии будущего есть - Smart Engineering & Production 4.0, решение, представленное в этом году EPLAN совместно с Rittal и Phoenix Contact на Hannover Messe 2016. Это Индустрия 4.0, примененная к производству шкафов.
Для устройств уже существует база данных - они размещены на Data Portal. EPLAN, как среда разработки проектов позволяет создать виртуальный прототип шкафа, берет данные из EPLAN Data Portal,- где уже есть необходимые данные не только для размещения 3D модели, но и в дальнейшем для их установки на DIN-рейку или монтажную панель, а также подключения проводов, то есть информация, которая необходима станку, чтобы пробить крепежное отверстие; информация для станка, который режет, оконечивает и маркирует провода, и соответственно информация, которая позволяет собрать клеммник или целую монтажную панель правильно с помощью робота.
Полный цикл, который включает в себя разработку шкафов, их производство и тестирование, может быть реализован на основе Индустрии 4.0 уже сейчас.
Подытоживая сказанное, Индустрия 4.0 реально существует и развивается, в недалеком будущем она серьезно изменит многие ныне привычные нам вещи.
Для того чтобы не оказаться в роли догоняющих, нужно заниматься этой темой уже сейчас.
Автор: Князева Ольга
