15 composants clés de la fabrication moderne

15 technologies que les usines russes doivent mettre en œuvre le plus rapidement possible si elles visent à devancer les entreprises étrangères dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle.



Comment préparer les entreprises russes à une nouvelle structure technologique? Qu'est-ce qui permet exactement aux entreprises étrangères de produire des équipements industriels mieux, plus rapidement et à moindre coût?

Au cours des 10 dernières années, l'équipe et moi, mettant en œuvre des projets industriels à grande échelle, avons répondu à ces questions, travaillant dans sept pays du monde (Grande-Bretagne, États-Unis, Allemagne, Japon, Italie, Ukraine, Russie) dans des dizaines d'entreprises d'ingénierie internationales. Grâce à ce travail, nous avons mené une analyse détaillée des approches et des technologies pour assurer un haut degré de compétitivité d'une entreprise manufacturière internationale moderne.

Voici 15 technologies que les usines russes doivent mettre en œuvre le plus rapidement possible si elles veulent rattraper et dépasser les entreprises étrangères dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle.

1. Systèmes de gestion de l'information d'entreprise, gestion de l'information d'entreprise: EIM = PLM + MES + ERP. C'est dans ce cadre, avec le transfert mutuel des données, qu'ils travaillent dans des entreprises internationales depuis les années 90 du siècle dernier, formant un pôle d'information numérique centralisé utilisé à toutes les étapes du cycle de vie d'un projet de production: pour la conception numérique, dans un atelier numérique, dans une chaîne d'approvisionnement numérique, logistique et adaptation numérique au consommateur du produit en vente et service après-vente. Récemment, en tant que l'un des composants importants de l'EIM, les systèmes de la classe MDC - Manufacturing Data Collection des fabricants russes - se développent activement, fournissant une surveillance des outils de production à commande numérique et collectant des données sur la charge de la machine. Il est toujours important d'accumuler, d'organiser et de gérer les informations à toutes les étapes du cycle de vie du produit pour une transition progressive de l'apprentissage automatique vers une production entièrement automatique.


Aujourd'hui, en Russie, chaque année de nouvelles productions numériques sont créées.

2. La convergence du numérique et du physique dans le produit développé est déjà dans la conception préliminaire - mais vous devez d'abord mettre les choses afin de stocker la conception et la documentation technologique en mettant en œuvre le composant 1. Déjà aujourd'hui, les principaux fabricants au stade de la conception des équipements mécaniques réfléchissent et mettent dans la conception du produit fabriqué les moyens de son interaction à travers Internet industriel sécurisé des objets avec des systèmes de gestion numérique.

3. Systématisation, accumulation et protection des actifs incorporels ( actifs incorporels ) et de la propriété intellectuelle. Pas nécessairement sous forme de brevets, nécessairement sous forme de secrets de production et de savoir-faire. N'oubliez pas d'intégrer les actifs incorporels dans les activités commerciales de l'entreprise, en fixant leur évaluation au bilan. Ici, tout est simple: l'un des principaux bénéficiaires de la quatrième révolution industrielle est le propriétaire et fournisseur de capital intellectuel. Si vous évoluez en tant que fabricant et ne formalisez pas votre propriété intellectuelle, vous vous privez de ces avantages. Aujourd'hui, des entreprises et des États de premier plan se battent pour bâtir une économie de la connaissance compétitive fondée sur la production de produits intelligents - technologies, brevets, savoir-faire. En assurant l'intégration des actifs incorporels dans l'activité économique, les entreprises russes peuvent être des géants industriels mondiaux, même sans leurs propres usines.

4. Ingénierie inverse numérique [1]. Aujourd'hui, dans la pratique, le développement de notre propre centre de services à l'étranger a été confirmé en pratique comme l'une des stratégies commerciales les plus réussies pour l'expansion internationale de la société d'ingénierie. Une base de services ou une entreprise de réparation est créée à côté du consommateur, le personnel formé d'une telle base aide à réparer les équipements grand public usés en numérisant les pièces et en transférant les modèles 3D résultants à leur entreprise d'origine pour la production. En conséquence, la base de données PDM des systèmes des fabricants mondiaux internationaux est remplie de mélanges de produits existants et de configurations d'équipements de travail pour l'expansion ultérieure des gammes de produits de ces sociétés mondiales.

5. Analyse technique (CAE) en tant que secteur d'activité distinct, prototypage virtuel, expérience virtuelle numérique, FEA et CFD. La modélisation numérique du fonctionnement de votre équipement a également un impact très fort sur le calendrier de développement et de sortie du produit. Diverses méthodes de modélisation - des processus physiques et des unités d'assemblage individuelles aux processus technologiques et à la production dans son ensemble, sont largement utilisées dans toutes les grandes entreprises de fabrication aujourd'hui, assurant leur leadership dans l'industrie [2]. Le vice-président de la production de Tesla a très bien parlé à ce sujet: «La production moderne est une machine intelligente qui produit d'autres machines. Vous devez collecter toutes les données de l'installation. Vous devez comprendre les processus et comment les améliorer. Lorsque vous disposez de suffisamment d'informations, il sera facile de simuler l'ensemble de l'entreprise du début à la fin et de comprendre les points clés de l'impact et les paramètres de l'usine »[3].

6. Double numérique (modèle d'information complet) du produit, promotion et vente via la réalité virtuelle (VR) et service utilisant la réalité augmentée (AR). Visitez le site Web de Caterpillar. Voir la gamme de produits? Pour montrer comment fonctionne cet équipement, pour le présenter et le vendre à des cheikhs, CAT n'a plus de niveleuse aux EAU. CAT transfère le modèle 3D de la niveleuse à son bureau de représentation et ils montrent ce modèle dans des lunettes VR en VR à un acheteur potentiel. Estimez les économies de logistique. Avec l'aide de AR, les ingénieurs de service CAT servant la même niveleuse sur la base d'un modèle mathématique avec analyse prédictive peuvent effectuer des réparations «ponctuelles» en totale conformité avec toutes les instructions et l'état actuel de la niveleuse qui a demandé le service. Évaluer les perspectives de service en tant qu'entreprise pour CAT.

7. Efficacité énergétique des entreprises , leur certification selon les normes LEED, BREEAM et réduction des coûts d'exploitation de 25% ou plus. Cela affecte directement le coût de production de ces entreprises et réduit les risques de dépendance énergétique des entreprises, les risques de modifications de la législation, etc.

8. Transfert de technologie. Si vous avez équipé votre gisement de pétrole d'un complexe d'équipements industriels étrangers, commencez immédiatement à penser à sa production ici. Pas même ça. Lorsque vous envisagez d'acheter une quantité importante d'équipements étrangers pour équiper votre gisement de pétrole, planifiez et mettez en œuvre immédiatement un transfert de technologies de production pour ces équipements en Russie. Sinon, pendant le fonctionnement de cet équipement vous allez rapidement faire faillite à son service (à partir de 100 euros de l'heure - le coût d'un ingénieur européen), et après cinq ans vous vous retrouverez propriétaire de poubelles obsolètes. De plus, vos voisins de l'industrie, après vous avoir acheté du matériel similaire dans la même entreprise cinq ans plus tard, deviendront propriétaires de machines cinq générations plus âgées et plus efficaces que la vôtre, car la mise à jour de la gamme de produits une fois par an est une véritable pratique du constructeur de machines international moderne. Avec le développement accéléré des technologies de production numérique et un temps de production plus court, TRANSFER TECHNOLOGIES est devenu aujourd'hui la seule possibilité de survie, pas même pour le fabricant, mais pour le client et l'opérateur de l'équipement. Dans le même temps, les entreprises qui ont généré des volumes d'actifs intellectuels dans les systèmes PDM peuvent commencer à penser à leur capitalisation, y compris le transfert (exportation) de technologie vers les pays en développement et la vente de licences pour les actifs incorporels (savoir-faire et propriété intellectuelle).

9. Fabrication additive pour les essais de modèles et le prototypage. Vous n'avez pas d'imprimante 3D ou de partenaires de studio d'impression 3D? Ensuite - voir le volet 5 sur la modélisation numérique - vous ne pouvez pas être aussi rapide dans le développement et la commercialisation de nouveaux produits que les fabricants internationaux.

10. Gestion de projet professionnelle. Pour garantir la livraison à temps des types d'équipements complexes, avec le résultat financier prévu et la qualité requise par le client, les principales entreprises manufacturières créent des systèmes de gestion de projet d'entreprise, répondant aux meilleures pratiques de gestion de projet moderne et combinant les approches Agile et Waterfall pour la mise en œuvre du projet.

11. Production Lean (lean) dans toutes ses manifestations et ordre dans les ateliers avec le développement et la mise en place d'un système de production solide. Un grand nombre d'ateliers en Russie - normes non environnementales, salles soignées avec des outils jetés au hasard sur des établis sous une couche de copeaux. Est-ce que quelqu'un pense vraiment que dans de telles conditions, il est possible de produire un produit compétitif? L'optimisation de l'agencement de l'atelier, la standardisation du processus de production, l'amélioration de l'efficacité des équipements sont des éléments importants de la croissance de la productivité du travail d'une usine moderne.

12. La sortie des sous-systèmes du système de gestion de l'information d'entreprise (PDM, MES, MDC) vers les postes de travail (AWS) des sites de production. Depuis 10 ans, une génération s'est développée pour laquelle l'écran est plus familier qu'une feuille de papier. Les jeunes installateurs travailleront efficacement avec l'interface numérique de la composition du produit au poste de travail des sites d'assemblage à l'aide de manuels techniques électroniques interactifs. Les opérateurs de machines CNC utilisent efficacement les assistants numériques des processus technologiques réalisés, y compris la base de connaissances des informations normatives et de référence. Gérant les processus de production, analysant leurs goulots d'étranglement et leurs limites, prenant des décisions managériales sur la base de cette analyse, le chef d'atelier dirige depuis la salle de contrôle principale, un panneau de contrôle de production équipé d'un écran, qui reçoit des signaux vidéo de tous les sites de production et des informations sur leurs performances (par exemple, l'atelier `` Hauteur 239 "ChTPZ).

13. Formation des centres de production dans votre entreprise et développement du fablab dans la région où l'entreprise est implantée. Vulgarisation de la production numérique à travers des ateliers avec une histoire sur le travail d'ingénieurs modernes, l'impression 3D, la robotique. La participation de jeunes spécialistes d'atelier à WorldSkills, EuroSkills. L'entreprise européenne, qui a ouvert une usine en Russie, dispose de plusieurs de ces centres équipés d'échantillons de produits pour la formation du personnel et des partenaires de l'entreprise.

14. La gestion de la logistique numérique , y compris à l'aide de l'identification RFID, avec contrôle du mouvement des matières premières, est très importante pour assurer la compétitivité de la production aujourd'hui. Automatisation maximale de la gestion des stocks, systèmes de sélection des stocks numériques avec indication lumineuse (étagères intelligentes, pick-by-light), lorsque les informations sur une tâche de sélection des matériaux sont affichées sur un écran intégré dans l'étagère, lorsqu'il est connecté à MES, dans les industries avancées avec des équipes intelligentes augmenter la productivité d'un ordre de grandeur avec une diminution proportionnelle des coûts logistiques [3].

15. Coopération interprofessionnelle , interaction avec des partenaires d'associations professionnelles, réalisation d'audits qualité d'autres sociétés pour organiser des partenariats technologiques.

Renforcer l'échange de ressources, d'opportunités et de besoins, notamment grâce aux outils en ligne existants. Utiliser l'effet de plate-forme lorsque les fabricants numériques créent des réseaux reliant les vendeurs et les acheteurs, augmentant les revenus grâce aux économies d'échelle [4]. Un exemple est la coopération de Hewlett-Packard, National Instruments, PTC et Flowserve [5, 6], qui se sont associés pour produire conjointement des unités de pompage contrôlées et maintenues en utilisant l'Internet industriel des objets et l'analyse prédictive. Un exemple russe est la coopération entre Yandex Data Factory et Magnitogorsk Iron and Steel Works, qui, en utilisant des algorithmes d'apprentissage automatique, ont créé un modèle mathématique de production d'acier pour optimiser la consommation de ferro-alliages et de matériaux supplémentaires [7].

Pourquoi est-il si important aujourd'hui de s'appuyer sur ces technologies de production fonctionnelles dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle?

Voyons ce qui s'est passé ces dernières années. Dans le produit et dans les moyens de production, la convergence radicale du numérique et du physique a prouvé son efficacité. En développement - si l'entreprise ne publie pas un nouveau modèle de produit chaque année dans un monde numérique rapide et serré, elle perd face à ses concurrents. Dans la production, les opportunités effectives de production inoccupée ont augmenté, de sorte que le personnel de l'atelier est progressivement remplacé par des opérateurs de procédés technologiques numériques, comme il y a dix ans, les tourneurs et les fraiseuses ont commencé à être remplacés par des opérateurs de machines CNC. Dans le service produit - les technologies d'analyse prédictive sont distribuées comme une force concurrentielle sérieuse et la connexion d'un produit avec son développeur (voir l'exemple de Tesla). Oui, ces technologies sont nées il y a des décennies. Mais toute révolution est la destruction finale de l'ancienne plate-forme technologique par une masse critique de nouvelles technologies qui évoluent depuis de nombreuses années. Il serait naïf de supposer que la révolution industrielle se produit lorsqu'une plate-forme technologique absolument nouvelle change le numéro 3 en 4. En un instant, le meilleur exemple de produit révolutionnaire obtenu par l'évolution est Tesla et, si vous projetez la nouveauté technologique de ce produit (et de ses moyens de production) à d'autres industries et des produits, il apparaît clairement qu’un changement de mode technologique est en train de se produire.

La révolution industrielle passe par la transformation des moyens de production et du produit développé et fabriqué par ces outils. En conséquence - une augmentation spectaculaire de la productivité du travail, la vitesse de production et sa qualité.

À propos de toute technologie (IoT, AR, VR, Big Data), nous pouvons dire "nous l'avons fait il y a 10, 20, 30 ans". Mais ce ne sont pas les pratiques uniques qui créent une révolution industrielle, mais la formation (y compris par la coopération industrielle, composante 15 et les initiatives éducatives, composante 13) d'un système technologique qui affecte radicalement la productivité du travail, la production et crée de nouveaux types d'activité économique. De ce point de vue, la position snob «ces technologies n'ont rien de nouveau, juste des noms commerciaux» n'a pas d'effet sur le début d'une nouvelle révolution industrielle.

Que faut-il faire pour que les composants modernes des systèmes et technologies de production fonctionnent dans les usines russes?

Nous devons abandonner le snobisme technologique, adopter l'expérience du développement des entreprises orientales et de leurs dirigeants, qui absorbent les meilleures pratiques mondiales comme une éponge. Recherchez et travaillez avec de telles pratiques lors de conférences, forums, visites de référence dans des entreprises de fabrication avancées, en communication avec des consultants en ingénierie et en fabrication. Dans la structure organisationnelle de nos entreprises, il est nécessaire d'assurer une coopération étroite entre les départements IT et R&D avec le développement conjoint de nouveaux produits et la modernisation des produits existants. Travailler avec des fournisseurs et des intégrateurs de systèmes d'information qui, à leur tour, se développent dynamiquement de manière synchrone avec les technologies et offrent des solutions d'automatisation complètes pour l'ensemble du cycle de vie du produit.