Реферат Сафоян Г.Л.. Реферат Информационные технологии в системах автоматизации Цифровизация промышленности необходимость, задачи и проблемы

• Название: Реферат Информационные технологии в системах автоматизации Цифровизация промышленности необходимость, задачи и проблемы
• Дата: 01.12.2021
• Размер: 1.52 Mb.
• Имя файла: Реферат Сафоян Г.Л. .docx
• Тип: Реферат; #287655
• страница: 5 из 5

6 Примеры промышленной цифровизации в мире

Ярким примером цифровизации служит завод Philips по производству бритв в Голландии, который работает в темном помещении, где находятся 128 роботов. Завод Harley-Davidson сократил среднее время производства мотоциклов под заказ с 28 дней до 16 часов.

Стоит также обратить внимание на Siemens, который одновременно выступает в качестве разработчика технологий цифрового производства и является активным пользователем этих же технологий. И наиболее яркий пример – завод электроники Сименс в Амберге, где выпускаются промышленные контроллеры. Ассортимент выпускаемой продукции насчитывает более 1000 наименований, объем производства – примерно 12 миллионов промышленных контроллеров в год. Качество выпускаемой продукции достигает 99,999%. Производство максимально автоматизировано, более 75% работ выполняется станками и компьютерами; система управления производством тесно интегрирована с конструкторской подсистемой; системы проектирования передают конструкторские изменения непосредственно в технологические процессы на этап изготовления. Ежедневно на заводе создается свыше 50 млн записей производственно-технологической информации, что позволяет проследить весь жизненный цикл каждого выпускаемого изделия.

Фактически изделия сами управляют процессами собственного изготовления. Нанесенные на модели коды сообщают оборудованию о технологическом маршруте и требованиях каждой выполняемой операции. Здесь мы видим в реализованный подход цифрового двойника. В результате такого подхода максимальное время от заказа до отгрузки готовой продукции сократилось до 24 часов, повысился уровень удовлетворенности клиентов, увеличилось количество заказов, а также сократилась стоимость.

Группа компаний BOSCH активно реализует проекты в области Индустрии 4.0 на собственных производственных площадках. Ряд таких пилотных проектов уже введены в эксплуатацию. Одним из успешных проектов является новая линия сборки гидравлических клапанов в г. Хомбурге. В рамках данной линии производится идентификация продукта с помощью RFID, согласованная с планом выпуска, продукт информирует адаптируемую линию об этапах сборки. Сменные автономные сборочные места преобразуют виртуальный производственный план в конфигурацию реальной сборочной линии с автоматическими настройками сборочных станций. В рамках линии организован обмен данными в реальном времени с MES/ERP. Внедрение новой линии позволило увеличить вариативность производимых изделий с 10 модификаций до 25, минимизировать время настройки и наладки и сократить объем склада.

Внедряя IoT на производстве, компании стремятся конвертировать выгоду от технологий «Индустрии 4.0» в понятные бизнес-показатели. Например, производитель станков, японская корпорация FANUC, снизила простои оборудования и тем самым получила на $40 млн больше выручки за год. При производстве инструментов Stanley и Black & Decker после внедрения IoT количество дефектов и ошибок маркировки снизилось на 16%. А сингапурский производитель электроники Flextronics снизил расход энергии на своих заводах на 20%

В сфере цифровизации Россия уступает по развитию и распространению технологий многим западным и азиатским странам, однако и у нас работы в данном направлении ведутся самым активным образом. Уже сейчас многие промышленные компании оптимизируют свои бизнес-модели и производства посредством цифровой трансформации. В качестве примеров можно привести ПАО «КАМАЗ», концерн «Калашников», «РусАл», «Петрозаводскмаш».

Цифровизация производства в России при этом развивается быстрыми темпами. К примеру, в ПАО «КАМАЗ» был создан специальный «Центр цифровой трансформации», который уже позволил реализовать сразу несколько успешных проектов:

- организация Департамента планирования логистического центра;

- разработка совместно с компанией Siemens системы мониторинга и оперативного управления производством;

- трансформация сбытовой бизнес-модели в систему взаимодействия с клиентами на базе облачной платформы SAP Hybris Cloud for Customer;

- внедрение роботов, число которых к 2020 году составляло более 900 единиц.

Всего за год с момента начала цифровой трансформации ПАО «КАМАЗ» смог нарастить объемы продаж на 21%.

Завод Chrysler в Толедо, на котором каждый день выпускается более 700 автомобильных кузовов. При этом задействованы 259 немецких роботов KUKA, которые «общаются» с 60 000 других устройств и станков. И весь этот обмен данными и их хранение организовано в облачной среде. В результате, существенно повышается производительность и гибкость такого завода, не говоря уже о повышении эффективности управления процессами.

Направление на цифровизацию в России взяли и другие предприятия, к примеру, «Вертолеты России» или «ОАК». Предприятия изготавливают высокотехнологичную продукцию, которая по своим характеристикам должна конкурировать с изделиями других известных мировых производителей. И добиться такого же качества при сохранении цены позволяет только цифровая трансформация.

В России на сегодняшний день цифровые решения внедряются, в первую очередь, в нефтегазовой отрасли (как в upstream-, так и в downstream-сегменте), а также в горнодобывающей и металлургической промышленности. Речь здесь идет, прежде всего, о системах усовершенствованного управления технологическими процессами на промышленных предприятиях, обеспечивающих большую стабильность показателей качества, увеличение производственных показателей и снижение энергозатрат. Подобные системы хорошо зарекомендовали себя на нефтеперерабатывающих заводах Башкортостана, где с 2013 года проводились пилотные проекты по их внедрению, в результате чего было решено до 2022 года оснастить этими системами и другие объекты нефтеперерабатывающего комплекса региона.

Также среди примеров развития цифровизации производства в этой сфере можно упомянуть установку на одном из предприятий в Краснодарском крае системы автоматизации производственных процессов, которая повысила эффективность и продуктивность работы оператора установки по переработке нефти, а также поставку для нефтеперерабатывающего завода в Тюмени современной интеллектуальной системы управления. Данная платформа создала на предприятии практически целостный человеко-машинный интерфейс для управления новой установкой завода и позволила операторам своевременно получать информацию о производственном процессе и принимать необходимые решения с целью устранения возникших проблем.

Стоит также упомянуть систему видеоаналитики CenterVision от «Центр2М». Компания разрабатывает выверенные системы, способные распознавать объекты с точностью до 98%, а также детально отслеживать весь производственный процесс и готовить отчеты по фактам нарушения правил безопасности.

Компания «Техносерв» предоставляет решения для дистанционного мониторинга станочного парка: вопросы оптимальной загрузки станков, проведение ремонта не по графику, а по реальному состоянию оборудования, без регламентного снятия информации с каждого станка.

Выпуск самолета Sukhoi Superjet 100, реализованный в ЗАО «Гражданские самолеты Сухого». Проект начинался с нуля в 2000 году, а в 2008 году самолет уже совершил свой первый полет. Создание и дальнейший выпуск Superjet 100 полностью базировались на цифровых моделях, открывших возможности широкой кооперации с поставщиками различных комплектующих, параллельного проектирования, модернизации производственных процессов с переходом к «цифровому производству». Также хорошим примером являются проекты систем диспетчерского контроля и управления (СДКУ) для нескольких российских государственных корпораций, в которых была использована SCADA-система с открытой архитектурой, позволяющей доводить степень локализации конечного программного продукта до 60%.

Следует также отметить новый центр ОАО «РЖД» по обработке и анализу данных, созданный на базе моторвагонного депо «Подмосковная», где осуществляется диагностика и сервисное обслуживание электропоездов. Здесь проходят ревизии «Ласточки», производимые компанией «Уральские локомотивы» в рамках контракта с «РЖД» на поставку 1200 вагонов. Расположение депо в центре Московского железнодорожного узла обеспечивает оперативный выезд подвижного состава на все направления, в том числе на МЦК. Механизм больших данных (Big Data) дает возможность прогнозировать состояние узлов поезда, увеличивать степень готовности подвижного состава, переходить к «сервису по состоянию.

Все вышеперечисленные компании — это лишь малая толика предприятий, которые приняли правила 4ой революции. Подобных примеров с каждым годом становиться все больше. Это выдвинет компании на новый уровень качества и скорости производства, конкуренции и технического прогресса.

7 Проблемы промышленной цифровизации

Первой реальной проблемой цифровой экономики является критичность доступа к цифровым технологиям. В настоящее время в России де-факто практически отсутствуют собственные передовые разработки в сфере цифровизации. Сегодняшний мир цифровых технологий имеет ярко выраженную бинарную структуру – США и Китай. Из 10 крупнейших по рыночной капитализации технологических компаний – 9 американские и 1 китайская, в 20-ке технологических лидеров рынка присутствует 12 компаний из США и 9 из Китая.

Практически все критические цифровые технологии находятся под контролем американских корпораций, которые используют свое монопольное положение для решения коммерческих и политических целей. Примером этому может служить объявленный в рамках торговой войны США и Китая бойкот компании Huawei американскими технологическими гигантами: Alphabet (ОС Android, сервисы Google), Facebook (социальные сети Facebook, Instagram, мессенджер – WhatsApp), Intel, Qualcomm, Broadcom и Xilinx (производство процессоров, чипов, Wi-Fi модемов). Еще одним примером использования США своего монопольного положения в технологиях и финансах является введение антироссийских и антииранских санкций.

Следующей проблемой развития цифровизации является такой обязательный предикат как наличие эффективно функционирующей цифровой инфраструктуры в промышленности и домохозяйствах. Под такой инфраструктурой необходимо понимать повсеместный доступ к технологии высокоскоростного промышленного интернета (5G), оборудование промышленных процессов датчиками для считывания и обработки данных, создание вычислительных мощностей для проведения предиктивной аналитики.

Помимо технической проблемы формирования необходимой инфраструктуры серьезной практической проблемой реализации проекта цифровизации российской промышленности является формирование необходимой регулятивной базы. По данному направлению в настоящее время отмечается значительное отставание. По данным, прозвучавшим на Петербургском международном экономическом форуме (ПМЭФ) 2019, Государственной думой России на сегодня принято только 2 законопроекта из 100 необходимых в сфере цифровой экономики.

Также проблему реализации программы цифровизации промышленности на сегодняшний день составляют сложности с привлечением в проекты как крупных частных инвесторов, так малого и среднего бизнеса, являющихся важным элементом коммерциализации фундаментальных разработок, выполняемых преимущественно с участием государства. Сдерживающим для привлечения крупных частных инвесторов фактором является непроработанность и нетранспарентность условий ведения бизнеса в России.

Важным фактором, который сдерживает развитие малого и среднего бизнеса, помимо описанного выше регуляторного давления со стороны силовых и контролирующих органов, являются сложности привлечения финансирования стартапов. Еще одной проблемой цифровизации экономики, которую хочется выделить, является вопрос поиска в ряде критических цифровых технологий признаков «пузыря» или «хайпа». Проблема систематического образования пузырей в высокотехнологических секторах является актуальной. Не так давно мир наблюдал быстро раздувшийся и также быстро схлопнувшийся «пузырь» на рынке криптовалют, до этого определенным образом были переоценены технологии электронной коммерции («дотком» пузырь в начале 2000-х). Проанализировав структуру поисковых запросов (таблица 1), мы можем определить, что на сегодняшний день определенными признаками «хайпа» обладают технологии искусственного интеллекта и нейротехнологии.

Формирование «пузырей», в том числе на высокотехнологичных рынках, обуславливается иррациональным поведением принимающих решения экономических агентов. Наиболее распространенным на сегодняшний день методом принятия решений является интуитивный, что зачастую приводит к неверным решениям касательно объектов инвестирования. Дальнейшими драйверами формирования «пузырей» выступают существующие способы поиска информации среднестатистическими участниками рынка – опора на социальные сети, непроверенную информацию, истории успеха и алгоритмы предоставления информации ведущими поисковыми системами и социальными сетями.

Таблица 1 – временная идентификация популярности технологий



Также препятствием на пути цифровизации промышленности компании видят в высокой стоимости проектов по цифровой трансформации. Две другие актуальные проблемы – изначально низкий уровень автоматизации и цифровизации и недоверие со стороны персонала, сопротивляющегося изменениям - действуя на компании одновременно, порождают «замкнутый круг» недоверия к технологиям.

Возможности и преимущества цифровизации редко ставятся под сомнение, в том числе и в нашей стране, однако, согласно исследованию «"Цифровая воронка" потребления: особенности и перспективы российского IoT-рынка», Россия отстает от западных стран в вопросах цифровизации на 6 лет.

Об этом говорит статистика:

- Доля цифровой экономики в России – 5%;

- Количество инновационных промышленных предприятий в России – 11%, в некоторых западных странах – до 60%;

- Число занятых в высокотехнологичных/наукоёмких отраслях в России – 4%, в западных странах – 6%.

Эксперты выделяют сразу 4 причины отставания России от стран-лидеров в области цифровизации:

- Нестабильность экономики, усугубленная санкциями. В России мало производителей качественного аппаратного обеспечения: процессоров, датчиков, модемов и т.д., а иностранная продукция стоит дорого и иногда просто недоступна для отечественного рынка.

- Отсутствие четких стандартов. Для эффективного развития рынка высоких технологий требуется наличие стандартов в сфере IoT, которые в отечественном законодательстве только начинают появляться. Отдельные процессы вовсе не структурированы на государственном уровне, что сильно тормозит внедрение цифровых технологий.

- Нехватка квалифицированных специалистов. Образовательная система страны отстает от развития рынка цифровых технологий и не успевает обеспечить заинтересованные компании высококлассными кадрами.

- Стремление бизнеса к быстрому получению прибыли. Многие отечественные компании заинтересованы только в максимально ликвидных проектах, которые в краткосрочной перспективе смогут принести большой доход. В западных странах корпорации с удовольствием инвестируют миллиарды долларов в проекты с окупаемостью в 30 лет, у нас компании стараются вкладываться только в те технологии, которые окупятся за два года. Поэтому для отечественного бизнеса цифровизация в целом менее привлекательна.

К сожалению, многие предприятия пока не могут осознать всего потенциала цифровизации и возможностей перехода на новые технологии.

Список литературы

1. 
   ФРП Фонд развития промышленности, «Цифровизация промышленности», 2021
   

Электронный ресурс https://frprf.ru/zaymy/tsifrovizatsiya-promyshlennosti/

2. 
   Центр 2М, «Что такое цифровизация и какие сферы жизни она задевает», 2021
   

Электронный ресурс https://center2m.ru/digitalization-technologies

3. 
   Центр 2М, «Мировой опыт и перспективы развития промышленного интернета вещей в России», 2021
   

Электронный ресурс https://center2m.ru/mirovoy-opyt-i-perspektivy-razvitiya

4. 
   Центр 2М, «Цифровизация промышленности», 2021
   

Электронный ресурс https://center2m.ru/tsifrovizatsiya-promishlenosti

5. 
   Tadviser Государство. Бизнес. Технологии «Цифровизация в промышленности России», 2021
   

Электронный ресурс https://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Цифровизация_в_промышленности_России

6. 
   Ван Юань, Ковалев М.М. «Тенденции экономического развития в XXI веке». - Минск: БГУ, 2020, - 4 с.
   

Электронный ресурс https://elib.bsu.by/handle/123456789/250416

7. 
   О.А. Чернова «Управление промышленным предприятием в условиях информационной экономики. Учебное пособие.» - Издательство Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Таганрог 2020 - 114с.
   
8. 
   CNews, Константин Болтрукевич «Цель цифровизации – возможность быть конкурентоспособными в глобальной гонке», 2018
   

Электронный ресурс https://www.cnews.ru/reviews/it_v_promyshlennosti_2018/interviews/konstantin_boltrukevich

9. 
   Управление производством. «Экспертное мнение. Примеры наиболее удачных проектов цифрового производства в России», 2017
   

Электронный ресурс https://up-pro.ru/library/information_systems/automation_production/primery-russia/

10. 
    Комарова В.В. Креативная экономика, Том 13, Номер 6 «Актуальные проблемы внедрения цифровых технологий в промышленности России», - РАНХиГС, Москва 2019 – 10с.
    
11. 
    Г.В. Федотова Экономическая политика государства «Проблемы цифровизации промышленного сектора», - Издательский дом ФИНАНСЫ и КРЕДИТ, Москва 2019 – с. 273-283с.