15 componentes principais da fabricação moderna

15 tecnologias que as fábricas russas precisam implementar o mais rápido possível, se pretendem se antecipar às empresas estrangeiras na corrida à competitividade da quarta revolução industrial.



Como preparar as empresas russas para uma nova estrutura tecnológica? O que exatamente permite que empresas estrangeiras produzam equipamentos industriais melhor, mais rápido e mais barato?

Nos últimos 10 anos, eu e a equipe, implementando projetos industriais em larga escala, respondemos a essas perguntas, trabalhando em sete países do mundo (Grã-Bretanha, EUA, Alemanha, Japão, Itália, Ucrânia, Rússia) em dezenas de empresas internacionais de engenharia. Graças a este trabalho, realizamos uma análise detalhada de abordagens e tecnologias para garantir um alto grau de competitividade de uma empresa manufatureira internacional moderna.

Aqui estão 15 tecnologias que as fábricas russas precisam implementar o mais rápido possível, se quiserem alcançar e ultrapassar empresas estrangeiras na corrida à competitividade da quarta revolução industrial.

1. Sistemas de Gerenciamento de Informações Corporativas, Gerenciamento de Informações Corporativas: EIM = PLM + MES + ERP. É nesse sentido que, com a transferência mútua de dados, eles trabalham em empresas internacionais desde os anos 90 do século passado, formando um centro de informações digitais centralizado usado em todas as etapas do ciclo de vida de um projeto de produção: para design digital, em uma oficina digital, em uma cadeia de suprimentos digital, logística e adaptação digital ao consumidor do produto no serviço de vendas e pós-venda. Recentemente, como um dos componentes importantes do EIM, os sistemas da classe MDC - Manufacturing Data Collection de fabricantes russos - estão se desenvolvendo ativamente, fornecendo monitoramento das ferramentas de produção com controle numérico e coletando dados sobre a carga da máquina. Ainda é importante acumular, organizar e gerenciar informações em todas as etapas do ciclo de vida do produto para uma transição gradual do aprendizado de máquina para a produção totalmente automática.


Hoje, na Rússia, todos os anos são criadas novas produções digitais.

2. A convergência de digital e físico no produto desenvolvido já está no design preliminar - mas primeiro você precisa colocar as coisas para armazenar a documentação do projeto e da tecnologia implementando o componente 1. Atualmente, os principais fabricantes no estágio de projeto de equipamentos mecânicos pensam e colocam no design do produto fabricado as formas de sua interação através Internet industrial segura das coisas com sistemas de gerenciamento digital.

3. Sistematização, acumulação e proteção de ativos intangíveis ( ativos intangíveis ) e propriedade intelectual. Não necessariamente na forma de patentes, necessariamente na forma de segredos de produção e know-how. Não se esqueça de integrar ativos intangíveis nas atividades de negócios da empresa, fixando sua avaliação no balanço patrimonial. Tudo é simples aqui: um dos principais beneficiários da quarta revolução industrial é o proprietário e fornecedor de capital intelectual. Se você se desenvolver como fabricante e não formalizar sua propriedade intelectual, estará se privando desses benefícios. Hoje, as principais empresas e estados estão lutando para construir uma economia competitiva do conhecimento com base na forma de produção de produtos inteligentes - tecnologias, patentes, know-how. Ao garantir a integração de ativos intangíveis na atividade econômica, as empresas russas podem ser gigantes industriais globais, mesmo sem suas próprias fábricas.

4. Engenharia reversa digital [1]. Hoje, na prática, o desenvolvimento de nosso próprio centro de serviços no exterior foi confirmado na prática como uma das estratégias de negócios mais bem-sucedidas para a expansão internacional da empresa de engenharia. Uma base de serviço ou empresa de reparo é criada ao lado do consumidor; pessoal treinado dessa base ajuda a reparar o equipamento usado do consumidor, digitalizando peças e transferindo os modelos 3D resultantes para sua empresa doméstica para produção. Como resultado, o banco de dados PDM de sistemas de fabricantes internacionais internacionais é preenchido com misturas de produtos e configurações de equipamentos de trabalho existentes para a subsequente expansão das linhas de produtos dessas empresas globais.

5. Análise de engenharia (CAE) como uma linha de negócios separada, prototipagem virtual, experimento virtual numérico, FEA e CFD. A modelagem digital da operação do seu equipamento também tem um impacto muito forte no tempo de desenvolvimento e liberação do produto. Vários métodos de modelagem - desde processos físicos e unidades de montagem individuais até processos tecnológicos e produção como um todo, são amplamente utilizados em todas as principais empresas de manufatura atualmente, fornecendo sua liderança na indústria [2]. O vice-presidente de produção da Tesla falou muito bem sobre esse assunto: “a produção moderna é uma máquina inteligente que produz outras máquinas. Você deve coletar todos os dados da instalação. Você precisa entender os processos e como melhorá-los. Quando você tiver informações suficientes, será fácil simular toda a empresa do começo ao fim e entender os principais pontos de impacto e configurações da planta ”[3].

6. Dobros digitais (modelo de informação completa) do produto, promoção e vendas através de realidade virtual (VR) e serviço usando realidade aumentada (RA). Visite o site da Caterpillar. Veja a linha de produtos? Para mostrar como esse equipamento funciona, para apresentá-lo e vendê-lo a sheikhs, a CAT não carrega mais uma motoniveladora nos Emirados Árabes Unidos. A CAT transfere o modelo 3D da motoniveladora para o escritório de representação e eles mostram esse modelo em óculos de realidade virtual em realidade virtual para um potencial comprador. Estime as economias em logística. Com a ajuda do AR, os engenheiros de serviço CAT que atendem à mesma motoniveladora com base em um modelo matemático com análise preditiva podem executar reparos "pontuais" em total conformidade com todas as instruções e o status atual da motoniveladora que solicitou o serviço. Avalie as perspectivas de serviço como um negócio para a CAT.

7. Eficiência energética das empresas , sua certificação de acordo com os padrões LEED, BREEAM e redução dos custos operacionais em 25% ou mais. Isso afeta diretamente o custo de produção dessas empresas e reduz os riscos de dependência energética das empresas, os riscos de alterações na legislação, etc.

8. Transferência de tecnologia. Se você equipou seu campo de petróleo com um complexo de equipamentos industriais estrangeiros, comece imediatamente a pensar em sua produção aqui. Nem isso. Ao planejar comprar uma quantidade significativa de equipamentos estrangeiros para equipar seu campo de petróleo, planeje e implemente imediatamente uma transferência de tecnologias de produção para este equipamento na Rússia. Caso contrário, durante a operação deste equipamento, você rapidamente falirá a seu serviço (a partir de 100 euros por hora - o custo de um engenheiro europeu) e, após cinco anos, você se sentirá o proprietário de um lixo obsoleto. Além disso, seus vizinhos do setor, tendo comprado equipamentos similares de você na mesma empresa cinco anos depois, tornar-se-ão proprietários de máquinas cinco gerações mais antigas e mais eficientes que as suas, uma vez que atualizar a linha de produtos uma vez por ano é uma prática real do moderno fabricante internacional de máquinas. Com o desenvolvimento acelerado das tecnologias de produção digital e um menor tempo de produção, a TRANSFER TECHNOLOGIES tornou-se hoje a única possibilidade de sobrevivência, nem mesmo para o fabricante, mas para o cliente e operador do equipamento. Ao mesmo tempo, as empresas que geraram volumes de ativos intelectuais nos sistemas PDM podem começar a pensar em sua capitalização, incluindo a transferência (exportação) de tecnologia para países em desenvolvimento e a venda de licenças para ativos intangíveis (know-how e propriedade intelectual).

9. Fabricação aditiva para teste e prototipagem de modelos. Não tem uma impressora 3D ou parceiros de estúdio de impressão 3D? Então - veja o componente 5 sobre modelagem digital - você não pode ser tão rápido no desenvolvimento e no lançamento de novos produtos quanto os fabricantes internacionais.

10. Gerenciamento profissional de projetos. Para garantir a entrega de tipos complexos de equipamentos no prazo, com o resultado financeiro planejado e a qualidade exigida pelo cliente, as principais empresas de manufatura criam sistemas corporativos de gerenciamento de projetos, abordando as melhores práticas de gerenciamento moderno de projetos e combinando abordagens Agile e Waterfall à implementação do projeto.

11. Produção enxuta (enxuta) em todas as suas manifestações e ordem nas oficinas, com o desenvolvimento e implementação de um forte sistema de produção. Um grande número de oficinas na Rússia - padrões não ambientais, salas arrumadas com ferramentas lançadas aleatoriamente em bancadas sob uma camada de aparas. Alguém realmente pensa que sob tais condições é possível produzir um produto competitivo? Otimização do layout da oficina, padronização do processo de produção, melhoria da eficiência dos equipamentos são componentes importantes do crescimento da produtividade do trabalho de uma planta moderna.

12. A saída dos subsistemas do sistema de gerenciamento de informações corporativas (PDM, MES, MDC) para as estações de trabalho (AWS) dos locais de produção. Por 10 anos, cresceu uma geração para a qual a tela é mais familiar que uma folha de papel. Jovens instaladores trabalharão efetivamente com a interface digital da composição do produto na estação de trabalho dos locais de montagem usando manuais técnicos eletrônicos interativos. Os operadores de máquinas CNC utilizam efetivamente assistentes digitais dos processos tecnológicos realizados, incluindo a base de conhecimento de informações normativas e de referência. Gerenciando processos de produção, analisando seus gargalos e limitações, tomando decisões gerenciais com base nessa análise, o gerente da loja lidera na sala de controle principal, um painel de controle de produção equipado com uma tela que recebe sinais de vídeo de todos os locais de produção e informações sobre seu desempenho (por exemplo, a oficina " Altura 239 "ChTPZ).

13. Treine os centros de produção da sua empresa e o desenvolvimento da fablab na região em que a empresa opera. Popularização da produção digital através de oficinas com uma história sobre o trabalho de engenheiros modernos, impressão 3D, robótica. A participação de jovens especialistas em oficinas na WorldSkills, EuroSkills. A empresa européia, que abriu uma fábrica na Rússia, possui vários centros equipados com amostras de produtos para treinamento de funcionários e parceiros da empresa.

14. O gerenciamento de logística digital , incluindo o uso de identificação RFID, com controle do movimento de matérias-primas, é muito importante para garantir a competitividade da produção atualmente. Máxima automação do gerenciamento de inventário, sistemas digitais de seleção de inventário com indicação de luz (prateleiras inteligentes, escolha por luz), quando as informações sobre uma tarefa de seleção de material são exibidas em um display integrado na prateleira, quando conectado ao MES, em indústrias avançadas com equipes inteligentes aumentar a produtividade em uma ordem de grandeza com uma redução proporcional nos custos logísticos [3].

15. Cooperação intersetorial, interação com parceiros em associações profissionais, realização de auditorias de qualidade de outras empresas para organizar parcerias tecnológicas.

Aprimorar a troca de recursos, oportunidades e necessidades, inclusive por meio das ferramentas online existentes. Usando o efeito de plataforma quando os fabricantes digitais criam redes conectando vendedores e compradores, aumentando as receitas devido a economias de escala [4]. Um exemplo é a cooperação da Hewlett-Packard, National Instruments, PTC e Flowserve [5, 6], que se uniram para produzir unidades de bombeamento controladas e mantidas em conjunto usando a Internet das Coisas industrial e análises preditivas. Um exemplo russo é a cooperação entre a Yandex Data Factory e a Magnitogorsk Iron and Steel Works, que, usando algoritmos de aprendizado de máquina, criaram um modelo matemático de produção de aço para otimizar o consumo de ferroligas e materiais adicionais [7].

Por que hoje é tão importante confiar nessas tecnologias de produção em funcionamento na corrida de competitividade da quarta revolução industrial?

Vejamos o que aconteceu nos últimos anos. No produto e nos meios de produção, a convergência radical do digital e do físico provou sua eficácia. Em desenvolvimento - se a empresa não lançar um novo modelo de produto anualmente em um mundo digital rápido e restrito, perde para os concorrentes. Na produção, aumentaram as oportunidades efetivas de produção desocupada, de modo que o pessoal da oficina está sendo substituído gradualmente por operadores de processos tecnológicos digitais, pois há dez anos, torneadores e fresadoras começaram a ser substituídos por operadores de máquinas CNC. No serviço do produto - as tecnologias de análise preditiva estão sendo distribuídas como uma força competitiva séria e a conexão de um produto com seu desenvolvedor (veja o exemplo de Tesla). Sim, essas tecnologias nasceram décadas atrás. Mas qualquer revolução é a destruição final da antiga plataforma tecnológica por uma massa crítica de novas tecnologias que vêm evoluindo há muitos anos. Seria ingênuo assumir que a revolução industrial ocorre quando uma plataforma tecnológica absolutamente nova muda o número 3 para 4. O melhor exemplo de produto revolucionário obtido pela evolução é Tesla e, se você projetar a novidade tecnológica deste produto (e seus meios de produção) para outras indústrias e produtos, fica claro que realmente está ocorrendo uma mudança no modo tecnológico.

A revolução industrial ocorre através da transformação dos meios de produção e do produto desenvolvido e fabricado por essas ferramentas. Como resultado - um aumento dramático na produtividade do trabalho, na velocidade da produção e na sua qualidade.

Sobre qualquer tecnologia (IoT, AR, VR, Big Data), podemos dizer "fizemos isso há 10, 20, 30 anos atrás". Mas não as práticas individuais criam uma revolução industrial, mas a formação (incluindo através da cooperação industrial, componente 15 e iniciativas educacionais, componente 13) de um sistema de tecnologia que afeta radicalmente a produtividade do trabalho, a velocidade da produção e cria novos tipos de atividade econômica. Desse ponto de vista, a posição esnobe de "essas tecnologias não são novas, apenas nomes de marketing" não afeta o início de uma nova revolução industrial.

O que precisa ser feito para que os componentes modernos dos sistemas e tecnologias de produção funcionem nas fábricas russas?

Precisamos abandonar o esnobismo tecnológico, adotar a experiência do desenvolvimento das empresas orientais e de seus líderes, que absorvem as melhores práticas mundiais como uma esponja. Pesquise e trabalhe com essas práticas em conferências, fóruns, visitas de referência a empresas de manufatura avançada, em comunicação com consultores de engenharia e manufatura. Na estrutura organizacional de nossas empresas, é necessário garantir uma estreita cooperação entre os departamentos de TI e P&D, com o desenvolvimento conjunto de novos produtos e a modernização dos existentes. Trabalhe com fornecedores e integradores de sistemas de informação, que, por sua vez, estão se desenvolvendo dinamicamente de forma síncrona com tecnologias e oferecendo soluções abrangentes de automação para todo o ciclo de vida do produto.