Специалисты об автоматизации — взгляд изнутри

Опубликовано в номере:
PDF версия
Автоматизация производства сегодня — это ключевое направление развития научно-технической революции. Такие понятия, как Индустрия 4.0, «Интернет вещей», робототехника, комплексная автоматизация, близки участникам нашего сегодняшнего «круглого стола», представителям компаний-интеграторов в разных отраслях промышленности: Fanuc, «ДС-Роботикс», «Дельта Роботикс», «Роксор Индастри», «Вектор Групп» и «Интеллектуальные робот-системы (ИРС)».

Универсальная автоматизация: реальность или утопия?

Алексей Кудрявицкий, ведущий специалист отдела автоматизации компании «Вектор Групп»

Алексей Кудрявицкий, ведущий специалист отдела автоматизации компании «Вектор Групп»

Сегодня сущность современной автоматизации производства проявляется уже не просто в использовании автоматических станков и линий, но в появлении контрольно-управленческих устройств с использованием в них специальных программ, сигналов или автоматической регулировки. Очевидно, что множественные отрасли промышленности сильно отличаются используемым оборудованием, реализуемыми технологическими процессами и т. д. Можно ли в этих условиях предложить какое-то общее решение — так сказать, автоматизацию «под ключ»? Большинство участников «круглого стола» единодушны во мнении: в глобальном смысле универсальная автоматизация — это фантастика, поскольку отличия есть не только между отраслями, на каждом производстве существуют свои условия и нюансы, начиная от требований безопасности и заканчивая производственными мощностями, количеством выпускаемых изделий и бюджетом.

Так, Алексей Кудрявицкий («Вектор Групп») считает, что предлагать одно решение для разных условий даже нецелесообразно: это невыгодно для заказчика и может привести к снижению производительности, перерасходу средств и пр.

Михаил Зотов, генеральный директор ООО «ДС-Роботикс»

Михаил Зотов, генеральный директор ООО «ДС-Роботикс»

Михаил Зотов («ДС-Роботикс») уточняет: «Даже однотипные изделия на разных заводах могут изготавливаться по разным технологиям. В этом случае простое копирование реализованного решения с одного завода на другой может быть избыточным, оказаться нерабочим, а может и подойти. Если рассмотреть вариант со станками — казалось бы, типовая продукция, но каждый станок настраивается под конкретную задачу. Причем перед началом работы необходимо подготовить (обучить) даже самый совершенный инструмент — человека».

Андрей Данилов (Fanuc) полагает, что найти межотраслевое универсальное решение автоматизации под ключ довольно сложно, однако есть некоторый компромисс. Сейчас мировые вендоры идут по пути универсализации ключевых элементов таких систем: «Например, роботы, программные продукты, интерфейсы, периферийные устройства — все это достаточно универсально и может отвечать критерию использования в разных отраслях. Скажем, робот Fanuc M710iC может использоваться как для лазерной резки, так и для дуговой сварки и фрезеровки, объединяя тем самым несколько разных отраслей».

Антон Бычковский (ИРС) также уверен, что «там, где процессы и подходы схожи, можно говорить о каком-то базовом решении, адаптируемом под конкретные задачи».

Коллегу поддерживает и Алексей Кудрявицкий: «Если базовым решением называть необходимый минимальный состав оборудования для той или иной отрасли, то универсальные решения есть».

Андрей Данилов, руководитель регионального представительства в г. Екатеринбург FANUC Россия

Андрей Данилов, руководитель регионального представительства в г. Екатеринбург FANUC Россия

Константин Жигулев («Роксор Индастри») приводит пример возможной «универсальности» в случае, когда используются схожие упаковочные решения: «Например, продукция строительного сегмента (цемент, бетон, сухие строительные смеси), пищевой (мука, сахар и др.) и химической промышленностей фасуется в мешки по 5–50 кг, далее производится поштучная укладка продукции на паллету с помощью робота-паллетайзера или послойная укладка — классическим паллетайзером. Для защиты груза от внешнего воздействия продукция упаковывается в стретч или в стретч-худ пленку (stretch film, stretch hood film), а для перемещения продукции используются аналогичные конвейерные системы».

 

Свое или чужое?

Сейчас модно быть в русле импорто­замещения. Но какова судьба этой тенденции в автоматизации отраслей российской промышленности? Существуют ли конкурентоспособные отечественные решения в этой области или зарубежные технологии ушли далеко вперед? В данном вопросе участники «круглого стола» разошлись во мнениях.

Антон Бычковский, директор ИРС

Антон Бычковский, директор ИРС

Алексей Кудрявицкий («Вектор Групп») уверен, что пока «нет таких отечественных решений и технологий, которые были бы на уровне зарубежных. По причине нехватки на данный момент достаточного количества наработок и малой установленной базы, интеграторы не имеют возможности «экспериментировать» и внедрять новые технологии, поэтому используют уже хорошо зарекомендовавшие себя решения зарубежных коллег».

С ним соглашается Михаил Зотов («ДС-Роботикс»): «В подавляющем большинстве используются импортные технологии и комплектующие. Это оборудование отлажено, неоднократно протестировано, и оно успешно работает. В любом производстве важнее надежность решения, чем его уникальность. А любое новое оборудование/решение должно пройти этапы испытаний, корректировки и т. д., и только после этого оно будет хорошо работать».

Антон Бычковский (ИРС) уверен, что «внедрение импортных технологий имеет место в случаях, когда задача состоит в том, чтобы начать производить что-либо с нуля. Что-то, что прежде в России не изготавливалось либо изготавливалось иным способом (на сегодня, к примеру, устаревшим)».

Константин Жигулев, менеджер по продажам проектов ЗАО «Роксор Индастри»

Константин Жигулев, менеджер по продажам проектов ЗАО «Роксор Индастри»

Андрей Данилов (Fanuc) считает, что оба варианта — как отечественные, так и зарубежные решения — применимы и широко используются отечественными интеграторами. «Очевидно, что не все компании имеют возможность инвестировать в свои ноу-хау, а тем более в новые прорывные технологии. Точки роста для этого может формировать государство путем финансирования проектов, либо иная структура, имеющая четкое понимание развития отрасли и умело оценивающая растущие тренды».

Более категоричен Евгений Тюрин («Дельта Роботикс»): «При решении задач комплексной автоматизации на российских производствах в большинстве случаев российские компании-интеграторы реализуют свои оригинальные решения и собственные ноу-хау, однако в некоторых сложных проектах возможно привлечение зарубежных интеграторов и технологий».

Константин Жигулев («Роксор Индастри») опирается на опыт своей компании: «Роксор Индастри» обладает готовыми решениями по автоматизации процессов розлива, фасовки, транспортной упаковки, паллетирования для различных отраслей промышленности, например для целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и строительной, а специалисты проектного отдела нашей компании разрабатывают решения для специфических производств — пищевых, химических и проч. Большинство реализованных нашей компанией проектов были адаптированы для интеграции в существующие линии без каких-либо технологических преобразований. Изменения вносились лишь в программное обеспечение».

В итоге решать, что выбрать, предстоит «клиенту» — как утверждают наши спикеры, недостатка в отечественных продуктах нет.

 

Будь готов! — всегда готов!

Евгений Тюрин, директор компании «Дельта Роботикс»

Евгений Тюрин, директор компании «Дельта Роботикс»

Комплексная автоматизация производства выражается в создании единой взаимосвязанной системы машин, станков, механизмов и аппаратов для выполнения полного определенного технологического цикла всех или большей части операций при производстве какого-либо продукта или полуфабриката. Наш следующий вопрос касался готовности различных отраслей отечественной промышленности к комплексной автоматизации. Также мы поинтересовались, какие производства являются основной «головной болью» для промышленных интеграторов.

Андрей Данилов (Fanuc) считает, что комплексные решения по автоматизации можно и д?лжно внедрять в те отрасли, которые отвечают критериям выпуска крупносерийных и массовых изделий и имеют большой штат сотрудников и где присутствуют факторы вредности, опасности, монотонности производства и т. п. По его мнению, «нужна «политическая» воля руководства соответствующего предприятия, направленная на преодоление индустриального мышления и выход на новый этап, ведущий к Индустрии 4.0».

Константин Жигулев («Роксор Индастри») комментирует сложившуюся ситуацию следующим образом: «На наш взгляд, наиболее популярные отрасли в РФ, использующие комплексную автоматизацию, — это строительная, химическая, фармацевтическая, пищевая промышленности, а также предприятия, использующие для упаковки алюминиевые банки, стеклянные бутылки и т. п. Наиболее сложная, а точнее, редко встречающаяся отрасль, в которой возможна автоматизация, — это тяжелая промышленность. Габариты продукции и вес дают о себе знать».

Антон Бычковский (ИРС) уточняет: «Наиболее подготовлены для комплексной автоматизации отрасли, основанные на непрерывных процессах, будь то химическая или нефтяная промышленность. Сегодня на многих предприятиях составляются перспективные планы комплексной автоматизации производства. Сложнее обстоит дело с автоматизацией металлургических процессов. Дело в том, что проще автоматизировать технологию, касающуюся меньшего количества переменных, участвующих в процессе, т. е. параметров, веществ и их фазовых состояний. Для осуществления полной автоматизации производства главной задачей системных интеграторов становится достижение большей стабильности и однородности всех поступающих материалов. Также много проблем возникает при комплексной автоматизации процессов в машиностроении. Прежде всего, речь идет о тщательном изучении технологии производства, ее особенностей, заключающихся в дискретности процессов, о разработке общей теории управления автоматическими линиями и полностью автоматизированными производствами. Появление новых технологий требует быстрой переналадки автоматического производства с одного вида продукции на другой и разработки технологического оборудования и систем управления, обладающих высокой гибкостью».

Алексей Кудрявицкий («Вектор Групп») и Михаил Зотов («ДС-Роботикс») уверены, что в данном вопросе промышленность следует делить не на отрасли, а на конкретные предприятия, ибо каждое из них по-своему уникально. Оба отмечают, что предприятия с высокой серийностью и хорошей повторяемостью более подготовлены для автоматизации, там уже есть определенная «база», и эффект от автоматизации будет заметен. А для предприятий, где, к примеру, все отлажено, но производство единичное, или же производство массовое, но технологии настроены на ручной подгон изделий, решение по автоматизации может оказаться очень дорогостоящим, а значит, и не эффективным. Вот здесь и возникает основная проблема для интеграторов. То есть, как утверждает Андрей Данилов (Fanuc), «наибольшие проблемы — там, где требуется создать уникальную систему под заказ».

В то же время Евгений Тюрин («Дельта Роботикс») считает, что вынесенный в заголовок пионерский девиз отнюдь не отражает ситуацию в нашей промышленности: «К сожалению, очень маленький процент российских предприятий подготовлен к комплексной автоматизации».

 

05_65_08Барьеры и их преодоление

Мы поинтересовались у спикеров, с какими основными техническими проблемами при внедрении комплексных решений по автоматизации им приходится сталкиваться и какие пути их решения существуют.

Евгений Тюрин («Дельта Роботикс») и Антон Бычковский (ИРС) к основным техническим проблемам интеграторов относят низкую доступность технологичного оборудования на российском рынке, низкий уровень технологической подготовки промышленных производств и малый опыт промышленных предприятий в роботизации и автоматизации своих производственных процессов. Но дело не только в этом. Антон Бычковский заостряет внимание на следующем: во-первых, «перед системными интеграторами стоит задача не только подобрать и «увязать» между собой оборудование, но и обучить потенциального потребителя, доказать выгоду от приобретения РТК/АТК»; во-вторых, «в связи с тем, что данная область только набирает свои обороты, очень мало по-настоящему грамотных специалистов, и требуется много усилий и времени для того, чтобы обучить персонал»; в-третьих, поддержка со стороны государства недостаточна — «на сегодня практически отсутствуют целевые программы, направленные на модернизацию/автоматизацию производственных процессов. Приходится работать с предприятиями в режиме подключения к каким-либо другим программам по бюджетированию технического перевооружения».

Еще более конкретно высказывается Константин Жигулев («Роксор Индастри»). Из собственной практики в качестве существенного препятствия он отмечает морально устаревшие здания: «При автоматизации заводов со столетней историей мы сталкиваемся со следующими проблемами: климатические условия (неотапливаемые помещения, высокая влажность или слишком сухой воздух); устаревшая или нерабочая система аспирации, что ведет в быстрому износу частей вновь установленного оборудования; отсутствие стабильного электропитания; устаревшие компрессоры, что ведет к подаче влажного воздуха и присутствии в нем масла». Соглашаясь с предыдущими спикерами, он также обращает внимание на низкий уровень обслуживающего персонала. Интересно, что среди прочих проблем Константин отмечает географические размеры и территориальное расположение: «Размеры нашей страны огромны, а реагировать на запрос из любого уголка страны нужно быстро».

В то же время Михаил Зотов («ДС-Роботикс») считает, что «технически сейчас возможно решение практически любых задач. Основная проблема — это стоимость решения. Если расчетный период окупаемости решения получается 25 лет, то это просто нерентабельно для реализации».

Алексей Кудрявицкий («Вектор Групп») смотрит на проблему наиболее оптимистично: «Если предприятие твердо намерено автоматизировать производственные процессы — все технические проблемы решаемы».

 

«Интернет вещей» и автоматизация предприятий: новые выгоды или новые проблемы?

Нам всем уже очень скоро предстоит с головой окунуться в эпоху новой промышленной революции — Industry 4.0. Мы попросили участников «круглого стола» оценить, какую роль в «переходный период» играет концепция индустриального «Интернета вещей» (IIoT), какие перспективы она открывает и какие новые подходы к автоматизации предлагает.

05_65_02

Павел Приедитис, руководитель проектов маркетинга и рекламы FANUC Россия

Павел Приедитис (Fanuc) достаточно оптимистично рассматривает взаимосвязь автоматизации и IoT: «Концепция «Интернета вещей» предполагает интеллектуальное предприятие, результатом которого должна стать полная автоматизация производственного процесса. Безусловно, что абсолютно безлюдные предприятия появятся далеко не сразу, но, по крайней мере на данном этапе, основным трендом является процесс создания интеллектуальной диагностики. Эта процедура позволяет анализировать каждый узел и прогнозировать время его выхода из строя. Такой мониторинг позволяет избегать простоев и снижает затраты производителей оборудования. И вот именно это и является качественно новым, революционным подходом на промышленных предприятиях».

С ним соглашается Антон Бычковский (ИРС): «Возникновение концепции IIoT, появление устойчивых каналов связи, облачных технологий и цифровых платформ обеспечили появление открытых информационных систем и глобальных промышленных сетей, выходящих за границы отдельного предприятия и взаимодействующих между собой. Они переводят промышленную автоматизацию на новую, четвертую ступень индустриализации. Положительное воздействие IIoT на автоматизацию производства можно проследить в таких показателях, как сокращение производственного цикла выпуска продукции, эксплуатационных расходов, улучшение планирования и сокращение сроков производства, повышение времени бесперебойной работы оборудования и сокращение его простоев, рост качества выпускаемой продукции и сокращение числа рекламаций от клиентов».

Михаил Зотов («ДС-Роботикс») более осторожен в высказываниях относительно влияния IIoT на подходы к комплексной автоматизации производства: «Такие подходы применяются на новых крупных производствах, это единичные случаи, основная же масса производства от этого сейчас далека. Теория «Интернета вещей» была сформулирована в 1999 г. С того времени мы все активней используем Интернет в своей работе и жизни, и возможно, развитие пойдет по этой концепции, а возможно, появится и будет реализована новая концепция».

 

Промышленные роботы в российских условиях

Роботы на производстве уже не кажутся нам диковинкой, они заняли свое место на многих промышленных предприятиях и доказали свою полезность. Можно ли здесь ожидать прорывных решений и какие отрасли производства окажутся в авангарде?

Павел Приедитис (Fanuc) уверен: «Именно современный инновационный подход позволит совершить прорыв в области автоматизации. Неоднократно говорилось, что промышленный робот — это всего лишь инструмент, «кирпичик» в целостном технологическом решении. И в этом ключе смена парадигмы модернизации предприятий повлечет за собой динамичное развитие. Включение интеллектуальных опций в процессы сортировки (как пример — FANUC Bin Picking), в которых используются 3D-сенсоры и техническое зрение, применение адаптивных трекеров сварочного шва для процессов сварки, введение опций самообучения для уменьшения времени прохождения роботом траектории и многое другое позволит предприятиям получить ощутимую эффективность и тем самым отказаться от ручного труда в пользу роботов».

Антон Бычковский (ИРС) рассуждает о препятствиях, возникающих на этом пути: «Промышленная робототехника в настоящее время все больше заменяет человеческую рабочую силу, в том числе и в России. Однако, по своему личному опыту в бизнесе, я знаю, что руководители предприятий до сих пор могут часто избегать внедрения робототехники из-за неправильной оценки определенных факторов риска. Если даже на заводе хорошо развита конструкторско-технологическая подготовка, устаревшая производственная база не позволит выпускать продукцию необходимого качества. А обеспечение выпуска промышленной продукции на уровне последних достижений научно-технического прогресса — это важнейшее условие успешного осуществления модернизации экономики и выполнения задач по импортозамещению, которые являются сейчас приоритетными в стратегии развития РФ».

Алексей Кудрявицкий («Вектор Групп») считает: «В данный момент промышленные роботы на российских производствах используются на отдельных процессах и участках. Мы думаем, что тенденция на будущее — это внедрение комплексных решений, представляющих из себя производственную цепочку, образованную набором промышленных роботов, выполняющих различные производственные задачи».

В отличие от него Михаил Зотов («ДС-Роботикс») уверен, что «прорыв должен быть в массовости применения роботов на производствах. И не так важно, в каких отраслях сначала, а где — чуть позже. Сейчас весь мир переходит на роботизированные производства, и в будущем может повториться ситуация, когда к нам хлынут дешевые, но уже качественные товары, и наши производители не смогут с ними конкурировать».

«Если посмотреть на мировую историю развития оборудования и автоматизации в целом, то станет ясно, что человечество всегда двигалось вперед в сторону развития в этой области, причем довольно стремительно. Российские производства, как и любые другие в мире, ожидает серьезный путь автоматизации, вопрос лишь только в том, когда это произойдет. Некоторые страны будут двигаться быстрей и станут успешней, некоторые медленней», — подытоживает Евгений Тюрин («Дельта Роботикс»).

 

От теории к практике

05_65_11В завершение разговора участники «круглого стола» поделились с нами практическим опытом внедрения комплексных проектов по автоматизации промышленных предприятий.

Антон Бычковский (ИРС) рассказывает: «Интересный проект мы реализовали в Коврове. В его результате на заводе был решен ряд проблем, связанных с массовым трудоемким производством ответственных изделий и с подбором рабочих кадров. Согласно поставленной задаче, наши инженеры предложили легкое и элегантное решение, а именно — систему из пяти роботов, где один робот производит загрузку, а остальные четыре — сварку. Благодаря внедрению этой системы на изготовление одного качественного изделия наш заказчик тратит теперь всего две минуты. На предприятии резко возросла производительность, существенно упали издержки, а проблема нехватки персонала исчезла. Еще один проект для предприятия оборонно-промышленного комплекса был реализован в Рязанской области. Завод получил крупный заказ по сварке хвостовиков. Здесь также следует отметить высокую трудоемкость процесса, связанную с необходимостью постоянно вращать изделие, обеспечивая тем самым нужное положение для качественной сварки с полным проваром и хорошими швами. Заказчиком было принято решение свести к минимуму человеческий фактор и полностью автоматизировать процесс. В кратчайшие сроки мы внедрили сварочную роботизированную систему, и буквально через 2,5 месяца оборонный заказ был выполнен. Продолжая тему реализованных проектов по сварке для предприятий ВПК, хотелось бы рассказать о нашем успешном сотрудничестве с НПО им. Лавочкина. Предприятие реализует сложнейшие космические проекты, для качественного выполнения которых необходимо постоянное совершенствование техники и технологий. На предприятии по индивидуальному техническому заказу был разработан и установлен широкопрофильный комплекс автоматической сварки. Комплекс позволил повысить общую эффективность производственных процессов, сэкономить время и ресурсы. Один робот теперь обслуживает до четырех рабочих мест: совместно с позиционером, рабочим столом, стендом для сварки продольных стыков.

Константин Жигулев («Роксор Индастри») отмечает автоматизацию упаковочного процесса для мирового производителя продуктов питания, где были внедрены в эксплуатацию несколько линий роботов-палетайзеров (Goldpack) для укладки продукции на поддон и дальнейшей упаковки по технологии стретч-худ: «Для предприятия по производству керамической плитки была введена в эксплуатацию автоматическая линия упаковки, в состав которой вошло следующее оборудование: рамы Strapex для горизонтальной и вертикальной обвязок, стретч-худ машина (Lachenmeier, Дания) и конвейерная система Goldpack. В настоящее время ведется монтаж оборудования на предприятии нефтехимической промышленности. В этот проект входят вертикальные элеваторы, роботы для укладки коробов с продукцией и автоматический обмотчик (Goldpack) для упаковки в стретч-пленку. Недавно подписан контракт с деревообрабатывающим предприятием на поставку двух автоматических линий. В каждой линии используется высокоскоростной паллетайзер с верхней загрузкой и автоматический паллетообмотчик для упаковки продукции в стретч-пленку».

Павел Приедитис (Fanuc) считает, что одна из самых интересных работ была выполнена на предприятии ТОНАР: «Сварочный комплекс на предприятии ТОНАР позволил снизить время на отладку практически на 70%, трудоемкость сварки на 30% и снизил затраты на 65%. Срок окупаемости такого комплекса составляет менее двух лет — при повышении производительности участка на 300%».

 

* * *

Подводя итог беседе за «круглым столом», подчеркнем, что автоматизация производства служит повышению производительности труда, обеспечению стабильного качества продукции, улучшению условий труда и оптимизации используемых ресурсов.

Таким образом, компании, которые представляют наши спикеры, напрямую служат всестороннему улучшению качества нашей жизни. Пожелаем им справиться со всеми проблемами, обойти все препятствия на пути комплексной автоматизации и максимально ускорить переход нашей промышленности к высшей ступени — автоматизации полной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.