Переход от традиционного уклада к цифровому не может произойти моментально. Павел Биленко, руководитель образовательных программ по направлениям Индустрии 4.0 Московской школы управления «Сколково», рассказал, каким должен быть первый шаг на этом пути для обычного российского предприятия и каких управленческих подходов стоит при этом придерживаться. По его мнению, трансформацию следует начинать с руководителей.
В чем разница между полностью автоматизированным, «умным» и цифровым производством?
Я предпочитаю говорить о цифровом производстве. От автоматизированного производства, состоящего из «островов», соединенных «мостами»-интеграторами, цифровое производство отличают прежде всего бесшовная интеграция и единые форматы данных на всем жизненном цикле продукта. Данные со всех контрольных точек бизнес-процессов, производственных участков и организационных структур собираются без «контейнеров» отдельных программных продуктов либо платформ типа ERP или PLM. Эти данные систематизируются, и с ними ведется комплексная работа, управленческие решения принимаются на основе функционирования инструментальных панелей.
В цифровых производствах начинает работать машинный интеллект, потому что повторяющиеся стандартные операции машины делают лучше нас.
Еще одно важное отличие – скорость работы и внедрения решений. «Умные» предприятия используют простые и гибкие, хорошо адаптируемые под потребности компании инструментальные решения. Внедрение ERP за два-три года – это прошлый век. Когда у каждого рабочего в цеху есть планшет и телефон, с помощью которого он взаимодействует с единой информационной системой предприятия (получает сменно-суточные задания и отчитывается об их выполнении, коммуницирует с другими подразделениями), – вот распространенный сейчас подход, действующий на крупных международных предприятиях. Штаб-квартиры сегодня управляют при помощи простых мобильных решений, которые вбирают в себя функционал информационных «тяжеловесов».
Что мешает развитию «умного» производства в России?
Можно перечислить множество факторов: неготовность или отсутствие экосистем и их ключевых компонентов, недостаточное количество открытых контрактных производств, ограничения рынков компаний с государственным участием, ограниченные коммуникации между потенциальными партнерами и слабое доверие друг к другу, отношение к людям в некоторых государственных компаниях как к винтикам системы.
Но главным тормозом я бы назвал «второй темп» и недостаточное развитие руководителей. Сегодня есть два типа компаний: консервативные и медленные – условный тип А; быстрые и гибкие – условный тип Б. В компаниях типа А, к сожалению, некоторые руководители застряли на изучении базовых терминов САПР. Скорость в принятии решений, в их проведении в жизнь, в трансформации бизнеса, а не бумаги гораздо выше у глобальных лидеров и руководителей компаний типа Б, чем у лидеров компаний типа А. Руководитель компании типа А мыслит примерно так: чтобы провести цифровую трансформацию, надо обратиться к консультантам, чтобы те написали двухсотстраничный отчет, и разработать пятилетнюю стратегию. И обязательно наказать кого-нибудь за ее неисполнение. Мышление лидера компании типа Б совсем иное: давайте посмотрим, что вокруг уже сделано, обменяемся опытом, обучимся, попробуем быстро сделать и оценим, что получается. К сожалению, лидеры часто бывают увлечены фантомами и симулякрами, пренебрегают важнейшими вопросами прототипирования, моделирования, проверки управленческих гипотез. Предпринимательский подход – вот что сегодня очень важно.
Если компания любого размера сегодня вместо прототипирования продуктов и моделирования бизнес-процессов расходует время на создание концепций, стратегий и отчетов, то она это время теряет попусту. Мир меняется так быстро, что, пока она будет писать стратегию, западные компании уже перейдут на следующий уровень развития. Время разработки стратегий осталось в прошлом.
Переход от традиционного уклада к цифровому не может произойти моментально. Каким должен быть первый шаг на этом пути для обычного российского предприятия, весьма далекого от «цифры»?
Прежде всего нужно осознать необходимость изменений и провести диагностику цифровой зрелости в совместной работе с экспертами. Руководителям предприятий необходимо отставить технологический снобизм и позицию «у нас все лучше, а этот ваш Интернет вещей – сказки», забыть фразы: «мы совершенны», «от нас ничего не зависит» и «рабочий день заканчивается в 18:00».
Нужно найти людей, которые уже проходили путь трансформации от разрухи к современной компании, и учиться у них. Надо становиться компанией-амбидекстром: сегодня быстрые и гибкие компании уничтожают крупных конкурентов, обремененных регламентами, правилами и объяснительными за их нарушения.
Любой крупной компании требуется задуматься над этим. Как сделаться такой же быстрой, как, к примеру, Xiaomi, которая выпускает несколько десятков абсолютно инновационных продуктов ежегодно? Как стать такими же интересными для рынка, как те западные компании, за чьими дорогими продуктами выстраиваются очереди? Как выводить новые продукты на рынок столь же быстро и часто, как европейские компании?
Гибких и быстрых. Заниматься моделированием и прототипированием, ошибаться недолго и дешево, делать выводы и расти дальше на этих выводах. Организовать развитие корпоративного инновационного центра и работу с молодыми командами стартапов. Как, например, это делает одна из нефтегазовых компаний, финансирующая стартап-хакатоны.
Раньше говорили, что бессмысленно автоматизировать беспорядок. Как обстоят дела с «цифровизацией» того, что плохо организовано и плохо управляется в традиционной парадигме?
Без системности ничего работать не будет. Любая компания должна иметь организационный «хребет»; создание гибких и быстрых систем, упорядочивающих все бизнес-процессы, – одна из первоочередных задач ее руководителей.
Что происходит с кадрами при цифровой трансформации? Есть ли счастливые примеры переподготовки унаследованных кадров? Или проблема неготовности кадров к цифровизации преувеличена?
Такие примеры есть в наших программах Школы управления «Сколково». Это заблуждение, что из-за автоматизации масса людей лишится работы. Есть огромный спрос в ряде новых отраслей. К примеру, робототехническим компаниям необходимо огромное число программистов для создания локального программного обеспечения. Мы уже неоднократно проходили через волны трансформаций специализаций, когда слесаря сменил оператор ЧПУ, инженера-расчетчика – оператор вычислительных комплексов и т. д. Никаких негативных социальных последствий эти тенденции не вызвали. Кто из рабочих и специалистов быстрее обучился новым инструментам и системам автоматизации, тот стал лидером технологических изменений своего предприятия и увлек за собой остальных.
С этой точки зрения очень важна роль современных образовательных платформ. Да, структура рынка меняется, и сейчас нужны кросс-отраслевые партнерства. Мы готовим к цифровизации руководителей и инженеров, развивая образовательную экосистему в партнерстве с Российской экономической школой и Сколковским институтом науки и технологий.
Есть ли у цифровизации отраслевая специфика? Где дела идут успешнее, а где хуже?
Хуже всего дела идут в нефтегазовой сфере, где людям не о чем беспокоиться. Еще лет 20 отрасль, возможно, будет существовать: качай, транспортируй, продавай. Зачем им меняться? Зачем задумываться о том, что среди шести самых дорогих компаний мира почти все сырьевые компании уже сменились на технологические? Возобновляемая энергетика растет по экспоненте. Ну и что? Нам-то какая разница? Проведем еще одну стратегическую сессию, нарисуем красивую презентацию, будем жить дальше. И так еще 20 лет.
Хотя и в этой отрасли есть отдельные исключения и заслуживающие уважения примеры трансформации сырьевых компаний в производственные холдинги. Но очень мало их коллег по цеху переносят этот опыт в свою производственную деятельность. Большинство компаний доживают на сверхдоходах. Между тем нефтяная компания может выступать инвестором: финансируя создание цифрового производства, совсем не обязательно становиться его собственником.
Быстрее всех трансформируются медиа, банки, ретейл и телеком, которые работают и зарабатывают с Большими Данными, аналитикой, корпоративными мобильными приложениями. Они лучше остальных понимают финансовый результат от цифровизации и, памятуя историю Kodak и Nokia, живут по принципу «изменись или исчезни». Facebook в прошлом году стал производственным предприятием – современным цифровым заводом. Amazon, будучи когда-то книжным магазином, недавно стал сетью магазинов здоровой пищи. А до этого – основным продавцом облачных вычислительных ресурсов.
Трансформации глобальны, сложно назвать их незаметными. Вам меняться не надо? Уверены? Я, бывало, слышал раньше: «Мне уже много лет, 35, и меня ничто не изменит. Я такой, какой есть». Ну раз так, это значит, что вас уже нет.
Сказанное относится и к человеку, и к компании, и к отрасли, и к стране.
«Индустрия 4.0» - так называемый проект будущего (стратегический план развития экономики) немецкого федерального правительства, предусматривающий совершение прорыва на стыке информационных и промышленных технологий. Однако в отличие от других стран, где развивают IT-технологии в сторону социальных сетей, развлечений, коммуникаций, немецкие специалисты поставили перед собой амбициозную задачу - связать в едином информационном пространстве промышленное оборудование и информационные системы, что позволит им взаимодействовать между собой и с внешней средой без участия человека.
Рис. 1. Развитие мировой промышленности в разрезе индустриальных революций
«Индустрия 4.0» - концепция развития «умного производства», предусматривающая, что «умное оборудование» на «умных фабриках» будет самостоятельно передавать и получать необходимую для работы информацию, перенастраивать и оптимизировать производственные мощности.
Цифры «4.0» означают: данное направление развития промышленности имеет настолько большой потенциал, что неминуемо приведет к четвертой индустриальной (промышленной) революции. Если вспомнить историю, то первой индустриальной революцией считается замена мускульной силы на энергию пара с появлением паровых машин. Вторая была связана с открытием электричества и внедрением конвейерного производства. Третья революция произошла в 60–70?е годы прошлого столетия в связи с развитием числового программного управления (ЧПУ) и микропроцессоров. Ну а четвертая, как предполагается, будет связана с развитием промышленности в сторону «умного производства» (рис. 1).
Основой для концепции «Индустрия 4.0» послужили такие идеи, как:
- «Интернет вещей» - IoT (Internet of Things). Это не Интернет в привычном понимании, а концепция оснащения физических предметов («вещей») встроенными технологиями для взаимодействия между собой или с внешней средой с целью уменьшения или исключения из части действий или операций участия человека.
- «Большие данные» - Big DATA.?Совокупность подходов, инструментов и методов обработки больших объемов данных для получения результатов, которые пригодны для восприятия человеком. Это важное понятие, поскольку «Индустрия 4.0» подразумевает сбор и обработку огромного объема информации, и обработать его «вручную» будет невозможно.
- «Киберфизические системы» - CPS (Cyber-Physical Systems). Это концепция взаимодействия датчиков, оборудования и информационных систем между собой для прогнозирования, самонастройки и адаптации к изменениям во время производственного процесса.
Рис. 2. Пример концепции «умного производства» на предприятии
Сочетание данных идей в одной концепции делает «Индустрию 4.0» очень перспективным направлением для развития промышленности, которое откроет большие возможности для предприятий, внедривших его первыми. Внедрение принципов «умного производства» позволит предприятию получить огромное преимущество перед конкурентами:
- Технологическое оборудование будет понимать свое окружение и сможет общаться между собой, а также с логистическими системами поставщиков и потребителей. Это позволит повысить эффективность всего производственного процесса, устранить «человеческий фактор» и повысить качество конечной продукции (рис. 2).
- Производственное оборудование, получая сведения об изменившихся требованиях, сможет само вносить корректировки в технологический процесс. Производственные системы станут способны к самооптимизации и самоконфигурации. Это значительно увеличит гибкость процессов (появится возможность индустриальным способом изготавливать единичные изделия), снизит себестоимость продукции, а также сократит сроки освоения и выпуска новых изделий.
На первый взгляд описанное выше кажется чем-то фантастическим, и напрашивается мысль, что внедрение подобной концепции на российских производственных предприятиях нецелесообразная или очень далекая перспектива. Однако аналогичные программы уже запущены во многих странах - Нидерландах, Франции, Великобритании, Италии, Бельгии, Китае, США и в других, и если не начать предпринимать активные действия в данном направлении уже сегодня, то через 5–10 лет это может привести к значительному отставанию отечественных предприятий в области производственных технологий и производительности труда. И Россия уже начала делать первые шаги в данном направлении: ПАО «Ростелеком» совместно с рядом крупных российских компаний учредили Национальную ассоциацию участников рынка промышленного Интернета (НАПИ), основной задачей которой является разработка и внедрение принципов «Индустрии 4.0» на территории Российской Федерации. В России данная концепция получила название «Индустриальный Интернет вещей» (IIoT - Industrial Internet of Things) - это концепция вычислительной сети, объединяющей промышленные производственные системы на уровне технологических процессов, киберфизических машин и интеллектуальных систем управления.
Внедрение концепции «умного производства» на предприятии - сложный, долгий, дорогой, но необходимый процесс, который должен стать частью стратегии развития предприятия.
Но с чего начать реализацию столь сложной концепции?
В первую очередь необходимо оценить производственно-технологическую базу предприятия. Это позволит понять, на каком уровне производственно-технологической зрелости 1 находится предприятие, и поможет сформулировать стратегию развития (повышения уровня технологической зрелости) и спланировать поэтапную работу по достижению концепции «Индустрии 4.0».
Один из ключевых критериев повышения уровня технологической зрелости производственного предприятия - уровень внедрения элементов цифровой системы управления производством (ЦСУП). Это очень важный критерий при реализации концепции «Индустрии 4.0», поскольку внедрение ЦСУП позволит предприятию «связать» технологическое оборудование и осуществлять оперативное управление производственными процессами.
В соответствии с уровнем внедрения элементов ЦСУП уровни технологической зрелости производственных предприятий можно классифицировать, как показано в таблице 1.
| Уровень технологической зрелости | Уровень внедрения элементов ЦСУП |
| 1 | Полное отсутствие цифровой системы управления производством |
| 2 | Внедрение ЦСУП не носит комплексный характер и характеризуется автоматизацией ряда базовых составляющих, таких как кадры, бухгалтерия, разработка конструкторской документации и т. д. |
| 3 | Средняя степень внедрения ЦСУП. Бумажный и электронный документооборот осуществляются параллельно в связи с недостаточной достоверностью последнего |
| 4 | Высокая степень внедрения ЦСУП. Информационные потоки предприятия полностью переведены в единую цифровую систему. Решения руководителями принимаются на основании оперативной и достоверной информации, полученной из ЦСУП |
| 5 | Полное внедрение оперативного цифрового управления производством. Присутствует автоматизация принятия управленческих решений на основании получаемой в режиме реального времени информации о ходе производства |
Достижение производственным предприятием 5?го уровня технологической зрелости будет свидетельствовать о его готовности к реализации концепции «умного производства» (как только технологии IoT, Big DATA и CPS получат промышленное применение).
Внедрение цифровой системы управления производством является одним из ключевых шагов к реализации концепции «Индустрия 4.0»
Повышение уровня производственно-технологической зрелости и реализацию концепции «Индустрии 4.0» в разрезе внедрения информационных систем можно разделить на пять основных этапов (таблица 2).
| № этапа |
Наименование этапа | Внедряемое ПО | Примечание |
| 1 | Внедрение систем автоматизированной разработки КД и ТД |
Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE) | Обеспечение сквозного проектирования |
| 2 | Внедрение систем электронного документооборота |
Системы управления данными об изделии (PLM) |
|
| 3 | Внедрение ЦСУП на уровне цеха |
Система управления производственными процессами (MES) |
Обеспечение прослеживаемости, диспетчирования и оперативного планирования в производстве |
| 4 | Внедрение ЦСУП на уровне предприятия |
Система планирования ресурсов предприятия (ERP) |
Решения принимаются руководителями на основании оперативной и достоверной информации, полученной из ЦСУП |
| 5 | Интеграция оборудования и ПО в единое информационное пространство по принципам «Индустрии 4.0» | Система «Индустриального Интернета вещей» (IIoT) |
Автоматизация принятия управленческих решений на основании получаемой в режиме реального времени информации о ходе производства |
Успех в реализации концепции «Индустрия 4.0» на промышленном предприятии также во многом будет зависеть от выбора стратегического партнера, который должен не только иметь опыт внедрения информационных систем на всех пяти этапах, но и быть экспертом в организации производства, промышленных технологиях и специа-листом в технологическом оборудовании.
Организация производственных предприятий по принципам «умного производства» не такая далекая перспектива. И для того чтобы не остаться «за бортом» четвертой индустриальной революции, необходимо осуществлять спланированную работу по оценке и повышению уровня технологической зрелости как отдельных предприятий, так и интегрированных структур, применяя единые критерии для всех участников процесса. Особое внимание следует уделить уровню внедрения ЦСУП на предприятиях отрасли, а также наличию у них планов по повышению уровня производственно-технологической зрелости.
На сегодняшний момент практически на всех предприятиях Тамбова и Тамбовской области прошло перевооружение по линии станков с числовым программным управлением для металлообработки. Это требует совершенно нового подхода для подготовки специалистов, которые работают на этих станках, создают проектно-конструкторскую документацию и обслуживают их. Именно поэтому в Тамбовском государственном техническом университете открыли Центр коллективного пользования «Цифровое машиностроение». Он оснащен самым современным программным обеспечением, станочным, сварочным и слесарным оборудованием фирм, являющихся мировыми лидерами в этой сфере – Siemens и DMG MORI.
DMG MORI – мировой инновационный лидер в области металлообработки с применением передовых технологий для 5-осевой фрезерной обработки и для 6-сторонней комплексной обработки на токарных и фрезерных станках. Кроме этого, DMG MORI является первой компанией по производству металлообрабатывающего оборудования, официально получившей статус российского производителя. Данный статус позволил концерну укрепить свои позиции на российском рынке.
После открытия Центра коллективного пользования мы встретились с генеральным директором ООО «ДМГ МОРИ Рус» Андреем Александровичем Соколовым и обсудили с ним перспективы работы ЦКП, инновационные разработки и технологии в сфере цифрового производства и планы по дальнейшему сотрудничеству с ТГТУ.
– В рамках индустрии 4.0 крупные промышленники, эксперты в области искусственного интеллекта, экономисты и академики предусматривают совершенно иной подход к производству. Андрей Александрович, расскажите, как это реализуется с точки зрения DMG MORI .
– Мы начали этот путь в 2009 году и создали интерфейс, который называется CELOS. Этот интерфейс позволяет управлять, налаживать, снимать данные с оборудования, иными словами является опцией нашего оборудования. С 2009 мы его совершенствуем, развиваем, продаем, и на сегодняшний день в мире осуществлено около 25 тысяч внедрений. Индустрия 4.0 – это следующий этап мирового развития. Именно мирового, и DMG MORI занимает в этом процессе лишь свою нишу. В рамках развития Индустрии 4.0 мы видим острую необходимость в нашем оборудовании, потому что на сегодняшний день всё оборудование работает на технологических пределах инструмента, то есть быстродействие системы находится на пике возможностей компьютеров. Соответственно, чтобы дальше расти и повышать свою конкурентоспособность нужно что-то новое. Индустрия 4.0 – это как раз то «новое», которое уменьшает время наладки, уменьшает время простоя, повышает эффективность, экономит ресурс человеческий, материальный, абсолютно все ресурсы. Именно 4.0 на сегодняшний момент требует внимания ко всем аспектам деятельности.
– Передовые тренды, инновационные разработки и технологии в сфере цифрового производства, автоматизация и аддитивное производство – всё это иллюстрирует превосходство технологий DMG MORI . Как Вы думаете, можно сказать, что цифровизация «захватывает» мир? Или это уже произошло?
– Да, я считаю, что это уже произошло. Говоря об Индустрии 4.0, мы изначально предполагаем, что цифровизация – один из самых значимых процессов.
– Какие Вы видите перспективы в рамках партнерского взаимодействия с Тамбовским государственным техническим университетом?
– Мы подписали в феврале этого года с Тамбовским государственным техническим университетом соглашение о стратегическом партнерстве в рамках развития компетенций машиностроения и рабочих специальностей.
Мы со своей стороны работаем с промышленными предприятиями Тамбова и Тамбовской области, все те представители производства, присутствующие на открытии Центра коллективного пользования «Цифровое машиностроение» в ТГТУ являются нашими потенциальными и действующими клиентами, хочу отметить, что действующих больше, чем потенциальных. С ними проводится работа в части создания запроса на квалифицированные кадры. Для себя я отмечаю это как ключевой момент. Оперирую именно этим аргументом в решении многих вопросов, ведь от квалифицированного персонала зависит иногда даже больше, чем всё.
– Предполагается ли в дальнейшем рассмотрение вопросов целевой подготовки кадров, совместное с ТГТУ проведение исследований, проведение научно-технических мероприятий?
– Вместе с Тамбовским государственным техническим университетом наше сотрудничество мне бы очень хотелось выстроить в части развития фрезерных компетенций, которые на данный момент в ТГТУ не представлены. Мы эту работу уже сейчас ведем, и я надеюсь, что к концу этого и началу следующего года будут осуществлены определенные шаги. Почему? В Тамбове очень много предприятий, занимающихся изготовлением корпусных изделий. Корпусные изделия требуют именно фрезерной обработки, соответственно развитие этих компетенций в ТГТУ будет очень значимым, поскольку непременно будет востребовано на рынке труда. Именно поэтому основная задача сейчас привлечь в ТГТУ заказы на квалифицированные кадры и на новую технику, этим мы сейчас и занимаемся.
– В ТГТУ открылся уникальный центр коллективного пользования «Цифровое машиностроение». Открытие ЦКП позволит изучать передовые технологии в области машиностроения, металлообработки и цифрового проектирования, проводить научные и опытно-конструкторские работы с помощью высокоточного новейшего оборудования. Есть ли подобные центры с таким оборудованием в других городах, в других вузах? Распространено ли это?
– Такие ЦКП есть и в других вузах, почти во всех регионах России нами открыты подобные центры. Они в разной степени оснащенности, в разной степени эксплуатации. За круглым столом, после открытия ЦКП в университете, обсуждался очень интересный момент, и представители Siemens это подтверждают, что очень часто маленькие центры используют оборудование очень эффективно, в то время как большие центры – нет. Я тоже с этим согласен, поскольку вижу десятки наших станков, наши системы, которые не эксплуатируются. Я уверен, что путь, выбранный ТГТУ однозначно правильный, поскольку вы идёте маленькими, но очень уверенными шагами. С той точки зрения, что у вас намного больше шансов эффективно загрузить, научиться эксплуатировать одну или несколько единиц оборудования, а затем овладеть процессом в совершенстве, обучить. Я не знаком лично с молодыми ребятами, которые были на открытии ЦКП, но очень приятно видеть, что помимо поддержки руководства, есть и инициатива, заинтересованность молодых ученых. Вот такие молодые люди, говорю это, опираясь на личный опыт, продвигают Центры коллективного пользования. Именно передача знаний, внедрение новых технологий, новая продукция, требует того, чтобы ученые были умны, смелы и настойчивы. У ТГТУ есть все факторы для успеха.
Цифровые технологии улучшают принципы бережливого производства
Мирко Баекер (Mirko Baecker)
Введение
Технологии бережливого производства изменили подход многих ведущих предприятий к задаче выявления и устранения отходов в сложной технологической среде, что, в свою очередь, привело к оптимизации работы и сокращению сроков изготовления изделий.
Процессы и методики бережливого производства дают компаниям существенные конкурентные преимущества, обеспечивая достижение заданных показателей себестоимости и прибыли для более чем 80% изделий (данные исследования Aberdeen Group).
Однако современные экономические, демографические и конкурентные условия создают немало сложностей для машиностроителей. Это сказывается не только на бюджетах, но и на покупательском поведении и ожиданиях потребителей. Отмечается значительное смещение спроса на продукцию машиностроения, что влияет на весь жизненный цикл изделий.
Сегодня успех для многих компаний определяется качеством и скоростью принятия решений. Во всё расширяющейся вселенной данных об изделии, поступающих из различных источников и относящихся к разным областям знаний, критически важным становится рациональное использование такого массива информации.
В результате многие предприятия изучают способы применения методик и технологий цифрового производства для бережливого планирования, с которого и начинается бережливое производство.
Задачи
В настоящее время глобальная экономическая нестабильность оказывает постоянное давление на машиностроителей. Ее влияние распространяется на кредиты, инвестиции, а также потребительский спрос и во всех секторах уже вызвало резкое падение прибыли.
Указанные проблемы приводят к нехватке инвестиций, замораживанию бюджетов, сокращению штатов и закрытию заводов, а также к предпочтению краткосрочных проектов, дающих быструю отдачу.
Еще один аспект стратегий бережливого производства в условиях резкого экономического спада состоит в том, что большая часть принимаемых решений оказывается лишь мерой противодействия кризису. Однако в долгосрочной перспективе они увеличивают объем потерь в технологической системе, особенно если приходится переносить производство из-за закрытия предприятия или происходит потеря интеллектуальной собственности из-за увольнений.
В итоге некоторые производители начали сомневаться в ценности бережливого производства. Например, в краткосрочных циклах стоимость оптимизации и устранения отходов может превышать достигаемую экономию, поэтому данный поход требует пересмотра.
С этим обстоятельством связан и вопрос обоснованности применения определенных процессов. Например, стоит ли использовать в современных производственных условиях процессы, разработанные многие годы назад? Грег Филдс (Greg Fields), президент консалтинговой фирмы Bridgewright Management Consultants, считает, что никакое непрерывное улучшение не приведет компанию к успеху, если приходится заниматься переделкой систем, создававшихся и предназначавшихся для работы в совершенно других условиях. Поэтому необходимо рассматривать новые методы, отвечающие современному состоянию экономики.
На процессы бережливого производства налагается ряд ограничений, однако вместе с принципами цифрового производства они не только сохраняют актуальность, но и обеспечивают более глубокую оптимизацию всего процесса управления жизненным циклом изделия.
Плюсы и минусы бережливого производства
Бережливое производство может дать массу преимуществ, в том числе увеличение объемов выпуска продукции и эффективности, сокращение переделок, рост общей производительности и качества изделий, производительности труда и энтузиазма персонала. Оно может сократить потери при транспортировке, инвентаризации, перепроизводстве и браке, а также поможет избежать ненужных перемещений оборудования или персонала, ожидания следующих этапов производства.
При внедрении инициатив бережливости основное внимание уделяется производственному процессу, однако и в других сферах существуют препятствия в достижении результатов, которые обещает данный подход. Одна из них — обучение, но данный вопрос может решить только сама организация. Кроме того, можно отметить резкий рост расходов при перемещении или замене оборудования.
Tecnomatix— решение для автоматизированной подготовки производства, позволяющее предприятиям быстро находить наилучшие стратегии повышения производительности и снижения себестоимости продукции
Процессы бережливого производства основываются на непрерывном улучшении. Это требует наличия соответствующих механизмов, которые фиксируют производственные знания для их передачи на этап разработки, что и реализует стратегию непрерывного улучшения.
В результате все усилия концентрируются на отходах и потерях в существующем производстве. Традиционные стратегии бережливого производства относятся к оптимизации существующих технологических систем, поэтому многие компании не считают, что бережливое производство тесно связано с принципами цифрового производства, и упускают массу интересных возможностей. Например, процессы бережливого производства обычно предполагают изготовление реальных опытных образцов и макетов, которые, в лучшем случае, подвергаются лишь постепенному анализу функциональности. Иными словами, полностью оценить последствия сложных изменений в технологической системе крайне сложно. Однако при использовании совместно с технологиями цифрового производства потребность в реальных опытных образцах сокращается благодаря наличию единой платформы разработки.
Цифровое производство
Цифровое производство — это способ предоставить инженерам компании средства для планирования, разработки, численного моделирования и передачи технологических процессов, реализованные в виде комплекта программ для поддержки конструкторско-технологической подготовки производства.
Данная технология представляет собой интегрированную компьютерную систему, включающую средства численного моделирования, 3D-визуализации, анализа и совместной работы, предназначенные для одновременной разработки изделий и технологических процессов их изготовления.
Указанные средства позволяют создавать цифровые модели изделий и виртуальных заводов для оптимизации технологических процессов до того, как средства будут вложены в реальное производство. Среда проектирования обеспечивает создание подробных технологических инструкций и управляющих программ для автоматизированного оборудования, а также оценку общей производительности и численное моделирование материальных потоков. Все эти процессы могут выполняться параллельно с конструированием изделия, что сокращает сроки запуска производства, повышает качество и снижает себестоимость.
Благодаря расширению совместной работы данные технологии помогают достичь лучших результатов при внедрении стратегий бережливого производства в существующую технологическую среду на всех этапах процесса разработки.
Технологии цифрового производства позволяют уже в ходе планирования просчитывать и сокращать расходы, использовать ранее накопленный опыт и оптимизировать стоимость материалов.
На этапе контроля проектных решений инструменты цифрового производства позволяют визуализировать потоки изделий, провести балансировку загрузки оборудования, построить графические схемы процессов и проанализировать основное и вспомогательное время, тем самым сокращая число изменений, вносимых на поздних этапах, и устраняя потребность в реальных опытных образцах.
В производстве можно достичь повышения прибыльности благодаря сокращению отходов, оптимизации систем, повышению безопасности и производительности труда, внедрению передового опыта и уменьшению перемещений материалов.
В цифровом производстве предусмотрены средства и методики для поддержки принципов бережливого производства путем прогнозирования и анализа потребностей и эффективности настройки производственных линий. Применяя данные средства в условиях совместной работы, инженеры-технологи могут выявлять узкие места и неэффективные процессы, а также разрабатывать корректирующее воздействие, устраняя тем самым отходы и потери и активно реализуя принципы бережливого производства.
Заключение
Бережливое производство — это философия, дающая проверенные на практике преимущества для бизнеса. Компании, реализующие инициативы в области бережливого производства, теперь получили возможность повысить производительность работы даже в условиях роста себестоимости и сложности изделий. В частности, поддержка бережливого производства означает реализацию данных концепций на ранних этапах жизненного цикла, что лучше всего сделать при помощи технологий цифрового производства. Это позволяет разрабатывать и внедрять оптимальные технологические процессы и выполнять их численное моделированием для контроля конструкторских и технологических проектных решений. В итоге таким компаниям удается гармонизировать технологические требования с конструкцией самого изделия, что повышает эффективность производства и устраняет необходимость внесения изменений в готовые проекты по соображениям технологичности.
Наличие сквозного решения, которое объединяет принципы бережливого и цифрового производства, обеспечивает полную прослеживаемость всех этапов подготовки производства. Такой подход объединяет работу всех сотрудников предприятия — от инженеров, изготавливающих макеты, и специалистов, занимающихся «начинкой» изделий, до отдела закупок и даже до рабочих в цехах.
В статье обсуждаются вопросы модернизации отечественного высокотехнологичного машиностроения на основе методов моделирования и прогнозирования развития цифровых производств. Прогноз развития цифровых производств основан на разработке комплексных дорожных карт. Построение дорожных карт включает определение ресурсного, информационного и организационно-методического обеспечения. Результатом работы является выделение перечня критических информационных и производственных технологий с целью существенного повышения производительности труда в машиностроении
Ключевые слова: цифровое производство, дорожная карта, производственные технологии, моделирование производства
Список использованных источников
1 Григорьев С.Н., Кутин А.А., Долгов В.А. Принципы построения цифровых производств в машиностроении. Вестник МГТУ «Станкин», 2014, № 4 (31), с. 10-15.
2 Григорьев С. Н., Кутин А. А. Создание цифровых производств эффективный путь повышения производительности труда в машиностроении. Технология Машиностроения, 2015, № 8 с. 59-63.
3 Григорьев С. Н., Кутин А. А. Инновационное развитие высокотехнологичных процессов на основе интегрированных АСТПП. Автоматизация и современные технологии, №11, 2011,с. 23-29.
4 Вороненко В. П., Михайлов Е. В., Соколова Я. В. Применение имитационного моделирования при проектировании или реконструкции производственных участков. Вестник МГТУ «Станкин», 2015, № 3 (34), с. 29-33.
5 Вороненко В. П., Долгов В. А. Информационная модель базового производственно- технологического решения для адаптации технологического процесса к текущему состоянию системы предприятия. Вестник МГТУ «Станкин», 2011, № 3, с. 173-177.
6 Еленева Ю. Я., Карпов С. А., Лукашевич Е. В. Управление финансированием инновационного развития промышленных предприятий: концептуальная модель. Вестник МГТУ «Станкин», 2012, № 1 т. 2, с. 128-133.
7 Григорьев С. Н. Решение задач технологического перевооружения машиностроения//Вестник МГТУ Станкин. 2008. № 3. С. 5-9.
8 Асанов Р. Э., Косов М. Г., Кузнецов А. П. Оценка технического уровня мехатронных изделий. Вестник МГТУ «Станкин», 2013, № 1 (24), с. 60-65.
9 Мартинов Г. М., Мартинова Л. И. Формирование базовой вычислительной платформы чпу для построения специализированных систем управления. Вестник МГТУ «Станкин», 2014, № 1 (28), с. 92-97.
10 Соколов А. В., Чулок А. А. Долгосрочный прогноз научно-технологического развития России на период до 2030 года: ключевые особенности и первые результаты. Форсайт, 2012, Т. 6, № 1, с. 12-25.
11 Позднеев Б. М., Сутягин М. В., Куприяненко И. А., Тихомирова В. Д., Левченко А. Н. Новые горизонты стандартизации в эпоху цифрового обучения и производства//Вестник МГТУ «СТАНКИН». - 2015. - №4 (35). - С. 101-108.
12. Ковалев А. П., Коршунова Е. Д. Социально-управленческий и стратегический анализ конкурентоспособного современного российского предприятия//Вестник МГТУ «Станкин». - 2012. № 2 (21). С. 18-22.