Цифровые преобразования могут иметь значительные преимущества для компаний, которые их осуществляют: повышение эффективности, увеличение производительности, снижение затрат и более стабильная работа, и это лишь некоторые из них. Хотя автоматизация и роботизация производства становятся все более распространёнными в технологическом и обрабатывающем секторе промышленности, они остаются редкостью среди предприятий с физической производственной средой. Почему? Потому что цифровые преобразования могут быть очень сложными в физической производственной среде. Например, внедрение промышленных роботов на производственных предприятиях требует не только значительных материальных затрат на закупку самих роботов, но и на проектные работы, создание цифровых двойников, отладку процессов, обучение персонала, программирование и перепрограммирование самих промышленных роботов. Тем не менее, при осознании потенциальных подводных камней и правильном плане действий цифровая трансформация возможна даже в самых сложных производственных условиях. В этой краткой статье мы раскрываем общие проблемы и шесть стратегий для обеспечения плавного перехода к цифровизации и роботизации на производственных предприятиях.
Начнём с того, насколько сложными могут быть цифровые преобразования. Исследование компании McKinsey , опубликованное в октябре 2018 года, показало, что только 17% организаций сообщили об успешном осуществлении цифровой трансформации, при этом наиболее успешные из этих представителей включают внедрение технологий автоматизации бизнес-процессов, уже тесно связанных с существующей у них ИТ-инфраструктурой. Имеются в виду такие инновации, как облачные хранилища, распределённые базы данных, мобильные и веб-технологии. Цифровая же трансформация с использованием производственных технологий неизменно происходила реже всего. Только 4% организаций сделали это с робототехникой и только 2% с аддитивным производством!
Почему все эти процессы внедрения так сложны в физической производственной среде? Здесь задействовано множество факторов, но выделяются семь основных глобальных причин:
1. Проектирование задач требует продуманного системного подхода.
Важно приступить к цифровому преобразованию с реалистичным представлением о том, какие задачи можно разумно автоматизировать, поскольку не все задачи являются хорошими кандидатами. Такие задачи, как намотка кабеля на большие катушки или продевание/протаскивание проводов в сложных конструкциях, могут быть сложными и дорогостоящими для автоматизации, в то время как люди могут легко выполнять такие задачи. А вот уже намотка проводов на катушки статоров электродвигателей – это почти стопроцентная задача для автоматизации производства, так как человек просто не в состоянии проделать такую операцию много раз в день, да ещё и с той степенью точности, как требует того спецификация.
2. Производственная среда отличается огромным разнообразием. В то время как промышленные роботы могут испытывать с этим трудности, люди отлично адаптируются к гибкой среде, когда, например, коробки прибывают и сгружаются в немного разные места цехового пространства или детали случайным образом представляются для выбора в монтаже конструкции.
3. Перенастройка и перепрограммирование оборудования может происходить довольно часто. Если требуется регулярная переналадка одного и того же оборудования для производства разных изделий, это усложняет цифровизацию производства.
4. Устаревшее оборудование в производственной цепочке может не иметь цифрового управления и выпадать из процесса по причине отсутствия сопряжения с другим этапом. Конечно, кнопки могут быть физически автоматизированы с помощью пневматики и управляться цифровым способом. Но это при условии, что в устройстве управления отсутствуют ручки, рычаги, лимбы, сенсорные экраны для манипулирования. Наличие таких элементов управления, особенно если станки выполняют уникальную операцию, может стать серьёзными препятствиями для полноформатного построения полного цикла роботизированного производства.
5. Отдельные задачи автоматизированы, но для процесса нет цифрового потока. Ноу-хау, накопленное за годы настройки и запуска процесса, скрыто в сознании оператора, линейного руководителя, инженера по системам управления или другого персонала. В связи со старением производственной рабочей силы многие из этих специалистов скоро уйдут на пенсию, унеся с собой десятилетия бесценного опыта.
6. Программные интерфейсы для производственного оборудования сильно фрагментированы. Для оборудования с цифровым управлением, такого как станки с ЧПУ, программируемые логические контроллеры (ПЛК) и манипуляторы роботов, программные интерфейсы не претерпели значительных изменений по сравнению с прошивкой OEM.
7. Сами по себе промышленные роботы сложны в эксплуатации. Несмотря на значительный прогресс в робототехнике за последние несколько десятилетий, роботы по-прежнему страдают от сложных проприетарных языков программирования. Визуальное программирование «без кода», такое, например, как при помощи Visual Components, которое изменило технологические отрасли, позволив экспоненциально большему количеству людей «программировать», пока крайне редко встречается в робототехнике.
От нехватки квалифицированной рабочей силы до хрупкости цепочки поставок — есть много причин, по которым автоматизация становится важнее, чем когда-либо. Признать это и начать принимать меры по этому поводу — это разные вещи. Хотя цифровая трансформация на производстве может быть сложной задачей, при правильном плане действий она возможна даже в самых сложных производственных условиях.
Для обеспечения плавного входа в процесс цифровой трансформации в физической производственной среде можно определить шесть конкретных стратегий, которые могут значительно повысить вероятность успешной инсталляции всей цепочки необходимого оборудования:
1. Проявите организационную смекалку, объединив её с деловой хваткой и сконцентрируйте этот «коктейль» на задаче автоматизации производства. Вкладывая средства в развитие своих познаний, не пожалейте денег для того, чтобы посетить образовательные курсы и тренинги по организации цифрового производства, так как это, несомненно, удвоит/утроит шансы на успех. Кроме того, обладание определёнными специфическими знаниями, позволит уверенно лавировать между «подводными камнями», которые во множестве присутствуют при установке робототехнических комплексов.
2. С самого начала процесса стремитесь проявлять гибкость в самых разных вопросах. Не надо упорствовать и проявлять закостенелость в вопросах технологических инноваций. Время и технологии постоянно развиваются. Организации, которые делают это, могут сократить цикл разработки, необходимый для любого проектирования/развёртывания средств автоматизации, быстрее достигая оптимизированных процессов для правильной организации производства, которых практически невозможно достичь без некоторой степени проб и ошибок.
3. Адаптируйте свою окружающую среду на производстве, чтобы облегчить работу людей и роботов. Оптимизируя физическое пространств вокруг рабочих мест, согласно присущим ограничениям и стандартам безопасности для промышленных роботов, производители могут значительно повысить точность, согласованность и повторяемость роботизированного автоматизированного процесса.
4. Не старайтесь сразу слишком «заавтоматизировать» все участки производства. Начав с постановки правильных задач и не задействовав чрезмерные усилия/финансы сразу же на автоматизацию всего парка оборудования, производители с гораздо большей вероятностью добьются успешного решения в будущих шагах, опираясь на опыт, который приобретут на первых этапах. Тем боле, не забывайте ни в коем случае, что не все задачи одинаково подходят для автоматизации производственных процессов!
5. По возможности, устраните фрагментацию программного обеспечения с помощью объединения в общую платформу. Развернув парк оборудования на единой платформе, способной управлять роботами и аппаратным обеспечением разных брендов, можно значительно сократить кривую обучения персонала для работ по перенастройке и перепрограммированию всей технологической цепочки.
6. Выбирайте те инструменты, которые помогут вашей команде добиться успеха. Сознательно выбирая аппаратное и программное обеспечение для автоматизации, которое будет являться более удобным для пользователя в решении именно поставленных задач, производители могут предоставить своим экспертам по процессам, которые, вероятно, не являются программистами роботов, возможность владеть большим спектром возможностей при эксплуатации.
Принимая все эти стратегии во внимание, при переходе к цифровому преобразованию, организации любого размера и уровня технического оснащения, могут значительно минимизировать проблемы роста, связанные с цифровой трансформацией производства.