Все вокруг говорят про промышленность 4.0. Компания Caleffi идет в ногу со временем.

«Четвертая промышленная революция предполагает осознание возможности использовать цифровые технологии для оптимизации процессов» — это слова Марко Таиша (Marco Taisch), преподавателя таких дисциплин, как «Передовое и экологически рациональное производство» и «Операционный менеджмент» в Миланском техническом университете и научного председателя Международного промышленного форума World Manufacturing Forum 2016.

Все вокруг говорят про промышленность 4.0. Компания Caleffi идет в ногу со временем. Здесь мы расскажем, как именно.
Но сначала — небольшой экскурс в происходящее.

За пару веков человечество пережило 3 промышленные революции:

• первая была обусловлена появлением оборудования, работающего на угле и паровых двигателях;
• вторая стала возможной с распространением электричества и нефтепродуктов, а также внедрением принципа стандартизации труда;
• третья (самая недавняя) связана с распространением электронных программируемых логических контроллеров (ПЛК) и компьютеров и их использованием в управлении предприятиями и жизненным циклом продуктов.

На наших глазах началась новая эпоха, в основе которой лежит Интернет, в самом широком смысле этого слова, и всеобъемлющая цифровая трансформация. Таким образом, четвертая промышленная революция будет заключаться в способности компаний объединять данные, умные машины и людей и организовывать их координированную работу эффективным и бесперебойным образом — не только внутри организаций, но и на всех участках цепочки добавленной стоимости (иными словами, во всей отрасли в целом). В основе всего вышеперечисленного лежит понятие «киберфизической системы» (Cyber Physical System, CPS), которая предполагает две составляющие: оснащение производственной линии и отдельных ее элементов датчиками, обеспечивающими взаимодействие с другими частями системы и внешним миром (Интернет вещей), и возможность создать ее виртуальную модель (цифровой двойник), которая позволит производить отслеживать, понимать и моделировать работу производственной линии в различных ситуациях. Конечная цель киберфизической системы — переход к автоматическому контролю и адаптации в режиме реального времени.

Италия — страна, по концентрации промышленного производства занимающая второе место в Европе и входящая в первую десятку в мире, — пока медленно движется в данном направлении. Сложность государственного регулирования представляет проблему, однако уже видны первые результаты: отдельные законодательные нормы, относящиеся к реальным инвестициям предприятий, были отражены в финансовом законодательстве, и в большинстве случаев уже применимы (например, возможность крупного и очень крупного амортизационного списания в связи с приобретением нового оборудования и внедрением цифровых технологий).

В контексте сказанного компании больше не могут ждать: им необходимо активно внедрять концепцию «умного предприятия» (Smart Factory), то есть предприятия, пронизанного потоками данных, которые поступают из разных источников и затем объединяются, что позволяет синхронизировать процессы, заказы, информацию о клиентах с поступлениями от поставщиков. Это возможно благодаря взаимодействию Интернета вещей (в первую очередь — встроенных датчиков) и облачной обработки данных, обеспечивающей возможностями масштабируемой по запросу работы со множеством устройств и платформ. 
Иначе говоря, на промышленных объектах физическое оборудование, связанное между собой с помощью датчиков и исполнительных механизмов и объединенное в сеть, сможет генерировать данные, на основе которых будут вырабатываться возможные варианты для ситуаций выбора и предлагаться наиболее подходящий. Таким образом, мы придем к производственной модели, при которой будет производиться только то, что фактически затребовано рынком, путем объединения в рамках гибкой и адаптируемой системы человеческих и материальных ресурсов.

А что же компания Caleffi? Она ставит перед собой задачу достигнуть этих целей, двигаясь шаг за шагом в постепенно нарастающем темпе.

В 2013 г. был выработан и одобрен общий план модернизации производственной деятельности компании в основных ее аспектах: управленческом (общее планирование и планирование производства), техническом (проектирование и организация производственных процессов), производственном (модернизация производственных процессов с помощью нового оборудования и новых производственных линий с параллельными инвестициями в обучение персонала). Для каждого из перечисленных выше аспектов были подготовлены отдельные исполнительные проекты, для которых привлечено более 500 человек из подразделения производственной деятельности, направляющие компанию CALEFFI в новую эру промышленности 4.0.

Предприятие в Фонтането-д’Агонья, на котором производится машинная обработка, было буквально перепроектировано и подготовлено для качественного скачка: для него разработан проект модернизации производственной площади в 10 тыс. кв. м на общую сумму капиталовложения в размере 25 миллионов евро.  Возможно, термин «модернизация» в данном случае даже слишком мягок: речь идет скорее о полной реорганизации ядра предприятия в области механической обработки. Все началось с осознания простой, но очень важной вещи: срок работы самого нового из более чем 100 функционирующих станков превышал 10 лет. В общем и целом это вполне рабочие производственные условия, но по нашим стандартам — а также с учетом ситуации на рынке, который быстро эволюционирует в плане как динамики, так и потребностей, — они слишком давно не менялись. Мы хотели избежать ситуации, при которой очень скоро производственные ресурсы стали бы избыточными и, что еще хуже, их стало бы в принципе невозможно использовать. Например, партии продукции, которая относится к категории товаров широкого потребления (commodities), уменьшились в объеме в результате изменения рыночного спроса, при этом выросли объемы производства более сложной продукции — такой как распределительные механизмы, дешламаторы, сателлиты — которая накладывает совершенно иной отпечаток на производственный процесс: так, для нее требуется совершенно иное сырье, а оборудование не приспособлено для его обработки.

Первые размышления на эту тему появились в 2012 году, когда преобразование другого промышленного предприятия, завода по штамповке пластмассовых изделий, позволило компании приобрести проектные ноу-хау, а также технические и технологические знания и навыки в области передовой автоматизации. Тот проект стал бесценным опытом, который пригодился при преобразовании основного завода в рамках концепции «умного предприятия». Мы убедились на личном опыте, что важны не только сами станки, их расположение, оснащение системами автоматической подачи сырья (это вполне очевидно), но и управление всем тем, что происходит «вокруг»: например, порядок наладки оборудования и тот факт, что операторы станков в режиме реального времени получают информацию о происходящем на разных стадиях производственного процесса.

Однако системы важнее станков. Внедренная платформа планирования производственных ресурсов MRPII (Manufacturing Resource Planning) стоимостью 1 миллион евро была своего рода проектом внутри проекта, начатого в 2013 г. и заработавшего в 2015 г. Данная платформа была интегрирована в автоматизированную систему управления производством MES (Manufacturing Execution System) и систему техническое проектирования и планирования APS (Advanced Planning and Scheduling) — критически важные прикладные решения для эффективной реализации проекта «Завод 4.0» (необходимо также отметить, что налоговые льготы основаны на обязательном соответствии предъявляемым требованиям, среди которых наличие автоматизированной системы управления производством MES). Автоматизированная система управления производством MES по сути является «окном», через которое можно увидеть в режиме реального времени, что произошло и происходит на производстве благодаря сбору и обработке данных, получаемых людьми и машинами в полностью компьютеризированной и охваченной датчиками среде.

Интересный и вполне конкретный результат проекта в целом относится к технико-организационному аспекту, который может показаться второстепенным, однако является ключевым для тех, кто непосредственно занимается производством: речь об управлении инструментальной оснасткой. До недавнего времени не существовало даже переписи отдельных инструментов, а их местонахождение на территории фабрики зачастую зависело от нужд ежедневной работы и определялось по памяти, что приводило к замене новыми инструментами якобы отсутствующих со значительными затратами времени и денег (как если мы действовали по принципу «что-то я не найду отвертку; наверное, она в ящике с инструментами в чулане или в гараже; быстрее и проще будет купить новую», только в промышленном масштабе). Чтобы решить эту серьезную проблему пришлось внедрить общую схему управления оборудованием на складе и в производственных процессах. Эта схема была интегрирована в другой наш актив, PLM, чтобы можно было управлять технологическим маршрутом нескольких новых единиц управления. Таким образом, на основе данных о том, какие инструменты нужны для каждого производимого продукта согласно его коду, вместе с заявкой на его производство создаются списки снабжения инструментами, которые автоматически отправляются на склад. Упрощая, процесс можно описать следующим образом: при открытии заявки на производство код изделия, который включает в себя несколько атрибутов, указывается в системе, а также какое сырье нужно подготовить, необходимые инструменты, особую программу мойки (если таковая предусмотрена), отдельную программу управления отходами, расчет единиц продукции на каждую коробку для укладки готовых изделий, автоматически подготавливая и настраивая станки и производственные линии для определенного вида производства. Весь процесс непрерывно отслеживается, что позволяет с высокой долей уверенности рассчитывать поступление каждой отдельной партии товара на склад и, соответственно, подготавливать отправку товара клиенту с более высокой по сравнению с прошлым пунктуальностью. Принимая во внимание интеграцию в уже существующую и в высшей степени эффективную систему «вертикального склада», необходимо отметить, что преимущества для клиента возрастают на порядок: он будет уверен, что получит заказ в оговоренные сроки, и сможет отказаться от затоваривания склада «про запас».