Индустрия 4.0

Визуализация: ключевой элемент для успешного взаимодействия системного интегратора и производителя

Как может симуляционное программное обеспечение применяться для улучшения взаимодействия между производителями и системными интеграторами?
16 апреля 2019

Обрабатывающая промышленность сегодня на подъеме. В дополнение к революционным достижениям технологий и прорывным инновациям, этот новый ренессанс вызывает активные динамические сдвиги в структуре отраслей и рынков. Параллельно в производстве происходит еще одна революция, связанная не с технологиями, а с изменением мышления производителя и, в частности, с перестройкой самой парадигмы предприятия, того, как производители планируют, проектируют и управляют производственными процессами. Эта революция сложна в своей простоте и может быть выражена одним словом: взаимодействие.


Согласно недавнему опросу на темы операционного управления производственными процессами, проведенному компанией LNS Research, двумя основными операционными проблемами, с которыми столкнулись респонденты, были ограниченность взаимодействия между различными департаментами и разрозненность систем и источников данных. Эти вопросы становятся особенно проблематичными для современных предприятий, стремящихся быть гибкими и своевременно подстраиваться под потребности рынка, максимизируя при этом производительность и прибыль. Чтобы добиться успеха в XXI веке, специалистам по планированию производства необходимо интегрировать в единую систему свое предприятие, всю цепочку поставок, разработку продукции и прочие ресурсы организации. Такая работа требует от системных интеграторов, поставляющих решения промышленной автоматизации, больше внимания к тому, как их решения влияют на это взаимодействие, а специалистам по планированию необходимо постоянно улучшать способы коммуникаций и сотрудничества со всеми заинтересованными сторонами, вовлеченными в процесс планирования.


К счастью, есть инструменты, позволяющие специалистам в разных областях понимать друг друга, что стимулирует коммуникацию в команде и сокращает цикл внедрения инициатив. Одним из наиболее эффективных инструментов для этих целей является визуализация.


Визуализация, обычно определяемая как «изучение визуальных представлений абстрактных данных для упрощения человеческого восприятия», была частью планирования производства со времен последней промышленной революции. Визуальные средства — чертежи и фотографии, а затем CAD-модели и 3D-визуализации, — являются формами визуализации, которые специалисты по планированию производства и системные интеграторы использовали в течение десятилетий для передачи данных о проектировании производства. За последние несколько лет технология визуализации соединилась с технологией имитационного моделирования и интернетом и превратилась в технологию трехмерного имитационного моделирования, симуляции, оптимизации и управления производством. Эта технология объединяет разнородные источники входных данных: планы производства, технологические процессы, CAD геометрия, СAM программы и пр., и, используя поведенческие особенности каждого компонента, создает точную имитационную модель и визуальное представление этих входных данных. Одним словом, это помогает службе планирования визуализировать производственную среду и влияние принятых ими решений на расположение и эффективность производства со значительным уровнем точности. Подобная визуализация снижает риск ошибок и недосмотров при проектировании и планировании, а также дает возможность большему количеству заинтересованных сторон участвовать в процессах планирования, оптимизации и управления.


Рассмотрим следующий пример (это реальный случай из нашей работы), в котором предприятие-клиент интегратора пропустило доставку товара и потеряло более $ 1 млн. на проекте из-за небольшого просчета (фактически, недосмотра) в файле планирования в Excel. Если этот просчет учесть и масштабировать далее по всему потоку создания ценности на производстве, мы увидим, как он приводит к значительному снижению эффективности работы и объема выпуска. Таким образом, одна часть инструментария планирования (в данном случае обычная электронная таблица) принесла значительные убытки из-за неспособности четко и точно учесть пространственный аспект, который, хотя и практически невозможно зафиксировать в Excel, был бы очевиден для специалистов по планированию в случае использования инструмента 3D имитационного моделирования производства.


Очевидный вывод из данного примера формулируется таким образом: системные интеграторы и специалисты по планированию производства, использующие всестороннюю визуализацию в процессе планирования, снижают риск ошибок и упущений, которые могут иметь существенные последствия. Когда системные интеграторы и специалисты по планированию полагаются на сочетание разрозненных инструментов только на определенных этапах процесса, можно легко упустить из виду важную информацию и ключевые детали, например, пространственные особенности расположения различных роботов, оборудования или процессов. Технология трехмерного производственного моделирования объединяет разрозненные источники данных и помогает визуализировать влияние проектных, технологических и управленческих решений таким образом, чтобы ошибки и упущения были очевидны еще до того, как они станут реальными проблемами на производстве.


Возможно, самым главным преимуществом визуализации является то, что она позволяет значительно улучшить взаимодействие и коммуникации на всем протяжении процесса планирования.


Процесс планирования производства в XXI веке стал намного более сложным и комплексным. Он включает в себя широкий круг участников, от маркетологов и команды по продажам, технологов на стороне интегратора до инженеров по контролю качества и финансовых аналитиков на стороне производителя. И все они по-разному смотрят на процесс и привносят в него различный вклад. Современные технологии визуализации являются бесценным инструментом для всех участников процессов проектирования, планирования и управления, они помогают быстро наладить взаимопонимание, дать картину с учетом всех динамических процессов, развивающихся в производстве и показать влияние каждого решения на и эффективность производства. Все это упрощает сотрудничество и позволяет всем — от инженеров-технологов до финансистов — более эффективно участвовать в процессе.


Таким образом, для повышения качества взаимодействия как неотъемлемой части Индустрии 4.0 и цифровых потоков (технологий, обеспечивающих единый двунаправленный поток оцифрованной информации по всей цепочке создания ценности) комплексная визуализация необходима как системным интеграторам, так и специалистам по планированию и управлению производством.