15 componentes clave de la fabricación moderna

15 tecnologías que las fábricas rusas necesitan implementar lo más rápido posible si pretenden adelantarse a las empresas extranjeras en la carrera de competitividad de la cuarta revolución industrial.



¿Cómo preparar a las empresas rusas para una nueva estructura tecnológica? ¿Qué permite exactamente a las empresas extranjeras producir equipos industriales mejor, más rápido y más barato?

En los últimos 10 años, el equipo y yo, implementando proyectos industriales a gran escala, respondimos estas preguntas, trabajando en siete países del mundo (Gran Bretaña, Estados Unidos, Alemania, Japón, Italia, Ucrania, Rusia) en docenas de empresas internacionales de ingeniería. Gracias a este trabajo, realizamos un análisis detallado de los enfoques y las tecnologías para garantizar un alto grado de competitividad de una empresa manufacturera internacional moderna.

Aquí hay 15 tecnologías que las fábricas rusas deben implementar lo más rápido posible si quieren ponerse al día y superar a las empresas extranjeras en la carrera de competitividad de la cuarta revolución industrial.

1. Sistemas de gestión de información empresarial, gestión de información empresarial: EIM = PLM + MES + ERP. En este sentido, con la transferencia mutua de datos, han estado trabajando en empresas internacionales desde los años 90 del siglo pasado, formando un centro de información digital centralizado utilizado en todas las etapas del ciclo de vida de un proyecto de producción: para diseño digital, en un taller digital, en una cadena de suministro digital, logística y adaptación digital al consumidor del producto en ventas y servicio postventa. Recientemente, como uno de los componentes importantes de EIM, los sistemas de la clase MDC - Recopilación de datos de fabricación de fabricantes rusos - se están desarrollando activamente, proporcionando monitoreo de herramientas de producción con control numérico y recolectando datos sobre la carga de la máquina. Todavía es importante acumular, organizar y administrar información en todas las etapas del ciclo de vida del producto para una transición gradual a través del aprendizaje automático a la producción totalmente automática.


Hoy en Rusia cada año se crean nuevas producciones digitales.

2. La convergencia de lo digital y lo físico en el producto desarrollado ya está en el diseño preliminar, pero primero debe poner las cosas en orden para almacenar el diseño y la documentación tecnológica mediante la implementación del componente 1. Ya hoy, los fabricantes líderes en la etapa de diseño de equipos mecánicos piensan y ponen en el diseño del producto fabricado las formas de su interacción a través de Internet industrial seguro de las cosas con sistemas de gestión digital.

3. Sistematización, acumulación y protección de activos intangibles ( activos intangibles ) y propiedad intelectual. No necesariamente en forma de patentes, necesariamente en forma de secretos de producción y know-how. No olvide integrar los activos intangibles en las actividades comerciales de la empresa, fijando su evaluación en el balance. Aquí todo es simple: uno de los principales beneficiarios de la cuarta revolución industrial es el propietario y proveedor de capital intelectual. Si se desarrolla como fabricante y no formaliza su propiedad intelectual, se está privando de estos beneficios. En la actualidad, las principales empresas y estados luchan por construir una economía del conocimiento competitiva con una base en la producción de productos inteligentes: tecnologías, patentes, know-how. Al garantizar la integración de los activos intangibles en la actividad económica, las empresas rusas pueden ser gigantes industriales globales, incluso sin sus propias fábricas.

4. Ingeniería inversa digital [1]. Hoy, en la práctica, el desarrollo de nuestro propio centro de servicios en el extranjero se ha confirmado en la práctica como una de las estrategias comerciales más exitosas para la expansión internacional de la empresa de ingeniería. Se crea una base de servicios o una empresa de reparación junto al consumidor, el personal capacitado de dicha base ayuda a reparar los equipos de consumo desgastados escaneando piezas y transfiere los modelos 3D resultantes a su empresa de origen para su producción. Como resultado, la base de datos PDM de sistemas de fabricantes globales internacionales está llena de mezclas de productos existentes y configuraciones de equipos de trabajo para la posterior expansión de las líneas de productos de estas compañías globales.

5. Análisis de ingeniería (CAE) como una línea de negocio separada, creación de prototipos virtuales, experimento virtual numérico, FEA y CFD. El modelado digital de la operación de su equipo también tiene un impacto muy fuerte en el momento del desarrollo y lanzamiento del producto. Varios métodos de modelado, desde procesos físicos y unidades de ensamblaje individuales hasta procesos tecnológicos y producción en general, se utilizan ampliamente en todas las empresas manufactureras líderes en la actualidad, proporcionando su liderazgo en la industria [2]. El vicepresidente de producción de Tesla habló muy bien sobre este tema: “la producción moderna es una máquina inteligente que produce otras máquinas. Debe recopilar todos los datos de la planta. Debe comprender los procesos y cómo puede mejorarlos. Cuando tenga suficiente información, será fácil simular toda la empresa de principio a fin y comprender los puntos clave de impacto y la configuración de la planta ”[3].

6. Dobles digitales (modelo de información completa) del producto, promoción y ventas a través de realidad virtual (VR) y servicio utilizando realidad aumentada (AR). Visite el sitio web de Caterpillar. Ver la línea de productos? Para mostrar cómo funciona este equipo, para presentarlo y venderlo a los jeques, CAT ya no tiene un clasificador en los EAU. CAT transfiere el modelo 3D del clasificador a su oficina de representación y muestra este modelo con gafas VR en realidad virtual a un posible comprador. Estime los ahorros en logística. Con la ayuda de AR, los ingenieros de servicio de CAT que prestan servicio al mismo calificador sobre la base de un modelo matemático con análisis predictivo pueden realizar reparaciones "puntuales" de acuerdo con todas las instrucciones y el estado actual del calificador que solicitó el servicio. Evaluar las perspectivas de servicio como un negocio para CAT.

7. Eficiencia energética de las empresas , su certificación de acuerdo con los estándares LEED, BREEAM y la reducción de los costos operativos en un 25% o más. Esto afecta directamente el costo de producción de estas empresas y reduce los riesgos de dependencia energética de las empresas, los riesgos de cambios en la legislación, etc.

8. Transferencia de tecnología. Si equipó su campo petrolero con un complejo de equipos industriales extranjeros, comience inmediatamente a pensar en su producción aquí. Ni siquiera eso. Cuando planee comprar una cantidad significativa de equipos extranjeros para equipar su campo petrolero, planifique e implemente inmediatamente una transferencia de tecnologías de producción para este equipo en Rusia. De lo contrario, durante el funcionamiento de este equipo, rápidamente se declarará en quiebra a su servicio (desde 100 euros por hora, el costo de un ingeniero europeo), y después de cinco años se convertirá en el propietario de la basura obsoleta. Además, sus vecinos de la industria, después de haber comprado equipos similares en la misma compañía cinco años después, se convertirán en propietarios de máquinas cinco generaciones más antiguas y más eficientes que la suya, ya que actualizar la línea de productos una vez al año es una práctica real del fabricante de máquinas internacional moderno. Con el desarrollo acelerado de las tecnologías de producción digital y un tiempo de producción más corto, TRANSFER TECHNOLOGIES se ha convertido en la única posibilidad de supervivencia, incluso para el fabricante, sino también para el cliente y el operador del equipo. Al mismo tiempo, las empresas que han generado volúmenes de activos intelectuales en los sistemas PDM pueden comenzar a pensar en su capitalización, incluida la transferencia (exportación) de tecnología a los países en desarrollo y la venta de licencias de activos intangibles (know-how y propiedad intelectual).

9. Fabricación aditiva para pruebas de modelo y creación de prototipos. ¿No tiene una impresora 3D o socios de estudio de impresión 3D? Luego, vea el componente 5 sobre modelado digital: no puede ser tan rápido en el desarrollo y lanzamiento de nuevos productos como los fabricantes internacionales.

10. Gestión profesional de proyectos. Para garantizar la entrega a tiempo de tipos complejos de equipos, con el resultado financiero planificado y la calidad requerida por el cliente, las principales empresas de fabricación crean sistemas de gestión de proyectos corporativos, que abordan las mejores prácticas de la gestión moderna de proyectos y combinan enfoques ágiles y en cascada para la implementación del proyecto.

11. Producción ajustada (lean) en todas sus manifestaciones y orden en los talleres con el desarrollo e implementación de un sistema de producción sólido. Una gran cantidad de talleres en Rusia: estándares no ambientales, salas arregladas con herramientas arrojadas al azar en bancos de trabajo debajo de una capa de virutas. ¿Alguien realmente piensa que bajo tales condiciones es posible producir un producto competitivo? La optimización del diseño del taller, la estandarización del proceso de producción, la mejora de la eficiencia de los equipos son componentes importantes del crecimiento de la productividad laboral de una planta moderna.

12. La salida de los subsistemas del sistema de gestión de información empresarial (PDM, MES, MDC) a las estaciones de trabajo (AWS) de los sitios de producción. Durante 10 años, ha crecido una generación para la cual la pantalla es más familiar que una hoja de papel. Los instaladores jóvenes trabajarán eficazmente con la interfaz digital de la composición del producto en la estación de trabajo de los sitios de ensamblaje utilizando manuales técnicos electrónicos interactivos. Los operadores de máquinas CNC utilizan efectivamente asistentes digitales de los procesos tecnológicos realizados, incluida la base de conocimientos de información normativa y de referencia. Administrando los procesos de producción, analizando sus cuellos de botella y limitaciones, tomando decisiones administrativas sobre la base de este análisis, el gerente de la tienda lidera desde la sala de control principal, un panel de control de producción equipado con una pantalla, que recibe señales de video de todos los sitios de producción e información sobre su desempeño (por ejemplo, el taller " Altura 239 "ChTPZ).

13. Capacitación de centros de producción en su empresa y el desarrollo de fablab en la región donde opera la empresa. Popularización de la producción digital a través de talleres con una historia sobre el trabajo de ingenieros modernos, impresión 3D, robótica. La participación de jóvenes especialistas en talleres en WorldSkills, EuroSkills. La compañía europea, que abrió una planta en Rusia, tiene varios centros equipados con muestras de productos para capacitar al personal y los socios de la compañía.

14. La gestión de la logística digital , incluido el uso de identificación RFID, con control del movimiento de las materias primas, es muy importante para garantizar la competitividad de la producción actual. Máxima automatización de la gestión de inventario, sistemas de selección de inventario digital con indicación luminosa (estantes inteligentes, pick-by-light), cuando la información sobre una tarea de selección de material se muestra en una pantalla integrada en el estante, cuando se conecta a MES, en industrias avanzadas con equipos inteligentes aumentar la productividad en un orden de magnitud con una disminución proporcional en los costos logísticos [3].

15. Cooperación entre industrias , interacción con socios en asociaciones profesionales, realización de auditorías de calidad de otras compañías para organizar asociaciones tecnológicas.

Mejorar el intercambio de recursos, oportunidades y necesidades, incluso a través de las herramientas en línea existentes. Utilizando el efecto de plataforma cuando los fabricantes digitales crean redes que conectan vendedores y compradores, aumentando los ingresos debido a economías de escala [4]. Un ejemplo es la cooperación de Hewlett-Packard, National Instruments, PTC y Flowserve [5, 6], que se han unido para producir conjuntamente unidades de bombeo controladas y mantenidas utilizando Internet industrial de las cosas y análisis predictivo. Un ejemplo ruso es la cooperación entre Yandex Data Factory y Magnitogorsk Iron and Steel Works, que, utilizando algoritmos de aprendizaje automático, han creado un modelo matemático de producción de acero para optimizar el consumo de ferroaleaciones y materiales adicionales [7].

¿Por qué es tan importante hoy confiar en estas tecnologías de producción en funcionamiento en la carrera de competitividad de la cuarta revolución industrial?

Veamos lo que ha sucedido en los últimos años. En el producto y en los medios de producción, la convergencia radical de lo digital y lo físico ha demostrado su eficacia. En desarrollo: si la compañía no lanza un nuevo modelo de producto anualmente en un mundo digital rápido y ajustado, pierde ante sus competidores. En la producción, las oportunidades efectivas para la producción no ocupada han aumentado, por lo que el personal del taller está siendo reemplazado gradualmente por operadores de procesos tecnológicos digitales, ya que hace diez años, las máquinas torneadoras y fresadoras comenzaron a ser reemplazadas por operadores de máquinas CNC. En el servicio del producto: las tecnologías de análisis predictivo se distribuyen como una fuerza competitiva seria y la conexión de un producto con su desarrollador (ver el ejemplo de Tesla). Sí, estas tecnologías nacieron hace décadas. Pero cualquier revolución es la destrucción final de la vieja plataforma tecnológica por una masa crítica de nuevas tecnologías que han estado evolucionando durante muchos años. Sería ingenuo suponer que la revolución industrial ocurre cuando una plataforma tecnológica absolutamente nueva cambia el número 3 a 4. En un momento, el mejor ejemplo de un producto revolucionario obtenido por la evolución es Tesla y, si proyecta la novedad tecnológica de este producto (y sus medios de producción) a otras industrias. y productos, queda claro que efectivamente se está produciendo un cambio en el modo tecnológico.

La revolución industrial se produce a través de la transformación de los medios de producción y el producto desarrollado y fabricado por estas herramientas. Como resultado, un aumento dramático en la productividad laboral, la velocidad de producción y su calidad.

Sobre cualquier tecnología (IoT, AR, VR, Big Data) podemos decir "lo hicimos hace 10, 20, 30 años". Pero no solo las prácticas crean una revolución industrial, sino la formación (incluso a través de la cooperación de la industria, componente 15 e iniciativas educativas, componente 13) de un sistema tecnológico que afecta radicalmente la productividad laboral, la producción y crea nuevos tipos de actividad económica. Desde este punto de vista, la posición presuntuosa de "estas tecnologías no son nada nuevo, solo nombres de marketing" no tiene ningún efecto en el inicio de una nueva revolución industrial.

¿Qué debe hacerse para que los componentes modernos de los sistemas y tecnologías de producción funcionen en las fábricas rusas?

Tenemos que abandonar el esnobismo tecnológico, adoptar la experiencia del desarrollo de las empresas orientales y sus líderes, que absorben las mejores prácticas mundiales como una esponja. Busque y trabaje con tales prácticas en conferencias, foros, visitas de referencia a empresas de fabricación avanzadas, en comunicación con consultores de ingeniería y fabricación. En la estructura organizativa de nuestras empresas, es necesario garantizar una estrecha cooperación entre los departamentos de TI e I + D con el desarrollo conjunto de nuevos productos y la modernización de los existentes. Trabaje con proveedores e integradores de sistemas de información que, a su vez, se desarrollan dinámicamente de forma sincronizada con las tecnologías y ofrecen soluciones integrales de automatización para todo el ciclo de vida del producto.