С 2018 года на Новочеркасском электровозостроительном заводе (ООО «ПК «НЭВЗ», входит в состав АО «Трансмашхолдинг») реализуется проект «Цифровой завод НЭВЗ». Внедряется комплекс более чем из 40 мероприятий, которые переформатируют все сегменты деятельности завода: логистику, производство, планирование, снабжение, контроль качества, 3D-моделирование, планирование трудовых ресурсов. После внедрения и получения экономических и производственных эффектов опыт НЭВЗа будет масштабирован на предприятия Трансмашхолдинга (см. ранее опубликованные статьи Цифровая трансформация НЭВЗ: текущее состояние, и Цифровые технологии на эталонных линиях: опыт НЭВЗа).
Благодарим Общественно-информационную службу ООО «Производственная компания «Новочеркасский электровозостроительный завод» (входит в состав ЗАО «Трансмашхолдинг») за предоставление данного материала.
Руководитель проекта «Цифровой завод НЭВЗ» Игорь Малакаев
О том, какие цифровые инициативы реализуются на НЭВЗе в разных сферах деятельности предприятия, рассказывает руководитель проекта «Цифровой завод НЭВЗ» Игорь Викторович Малакаев.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
ПРОИЗВОДСТВО
Система мониторинга производственного оборудования – позволяет в режиме реального времени отслеживать статус работы оборудования и идентифицировать причины простоев, получать сводные отчеты о работе оборудования. Это позволяет существенно снизить простои оборудования и эффективнее его использовать, повышая производительность труда.
Система мониторинга сварочного оборудования также в режиме онлайн дает информацию о статусе работы сварочного оборудования, о причинах простоев, о нарушениях режимов сварки. Повышая эффективность использования оборудования, система также позволит улучшить качество сварных швов.
Система мониторинга оборудования
Система прослеживаемости ТМЦ при помощи RFID-технологии позволяет повысить эффективность управления ритмичностью поставки отслеживаемых деталей и узлов. Электронный интерфейс системы управления позволяет видеть весь технологический путь детали или узла и получать данные о фактическом цикле изготовления отслеживаемых узлов, времени простоя в ожидании комплектующих. Контроль ритмичности комплектной поставки сборочных узлов позволяет выявить резервы для сокращения времени всего производственного цикла.
Система внутрицехового планирования (MES-система) позволяет создать эффективную и качественную систему оперативного управления цехом. Уже разработаны и внедряются входящие в неё подсистемы: нормативно-справочной информации, формирования документов выпуска, формирования нарядов, диспетчеризации производства, внутрицехового складского учета. Остается доработать и внедрить основную подсистему внутрицехового планирования и произвести интеграцию с уже внедренными внешними системами. Использование системы позволит оптимизировать производственный цикл, прослеживать состояние и распределение ресурсов, повысить оперативность принятия решений, детальность планирования и фондоотдачу технологического оборудования. Контроль последовательности выполнения операций обеспечит повышение исполнительской дисциплины и качества выполняемых работ.
ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
Цифровая имитационная модель производства – логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере: проектирования, анализа, оценки функционирования объекта, прогнозирования поведения, сравнения альтернатив и визуализации работы системы.
С помощью имитационного моделирования создается цифровой двойник изделия, который позволяет смоделировать работу физического объекта еще на этапе его проектирования, на этапе производства, более того, на протяжении всего жизненного цикла. В итоге, ставя перед собой определенную цель, мы можем ответить на вопросы: Что изменить? Что будет в результате? Гораздо эффективнее проводить экспериментирование и моделирование различных ситуаций на компьютере, нежели отрабатывать на реально загруженном оборудовании. Уже сейчас возможен расчет производственной мощности предприятия на 2021 год с использованием цифровой модели. Это позволит эффективнее использовать инвестиционную программу завода.
3D-модель завода. НЭВЗ в реальном масштабе упакован в электронный вид, полностью все цеха и оборудование. Это позволяет формировать 3D-планировки технологического, основного и вспомогательного оборудования, схемы инженерных сетей «заводского» и «цехового» уровней по проекту (чертежам) и актуальному состоянию. Это особенно востребовано в период реструктуризации производства, когда важно правильно выстроить технологическую линию, с учетом фактических размеров оборудования, существующих нормативов, схем коммуникаций, и эффективно использовать имеющиеся в наличии производственные площади.
В конечном итоге мы сможем перепланировать завод за короткое время, создавать различные макеты и прогнозы технологического процесса.
3D-модель Новочеркасского электровозостроительного завода
Система управления инженерными данными (BIM–система) находится в стадии внедрения, впоследствии обеспечит исчерпывающий функционал средств для хранения 3D-модели завода и работы с ней, управления информацией об этой модели, а также инструменты для коллективной работы с 3D-моделью. Сократится время на поиск и изучение информации, а также на работу с НСИ.
Интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР) – программный продукт, включающий в себя 3D-модель изделия, и 3D-видеоролики с последовательностью сборки, технологический процесс в электронном виде, конструкторскую документацию и различные нормативные и справочные документы. Внедрение интерактивных электронных технических руководств для технологических процессов сборки позволит улучшить качество сборки технических узлов и повысить безопасность персонала. ИЭТР сократит время обучения новых сотрудников процессу сборки узлов.
САМ (ComputerAidedManufacturing) – компьютеризированная подготовка производства, использование которой позволяет проектировать технологические процессы, быстро синтезировать управляющие программы для станков с ЧПУ и моделировать процессы механической обработки. Использование САМ-программ невозможно без участия Постпроцессора – это программный модуль, предназначенный для преобразования управляющей траектории, сформированной CAM-системой с учетом особенностей кинематики станка, в управляющую программу. Применение постпроцессирования позволит сократить время подготовки производства. При программировании традиционным способом на создание УП специалист может потратить от нескольких суток до нескольких недель напряженного труда, при этом оборудование будет «оторвано» от производства. При использовании CAM-программ совместно с постпроцессором трудоемкость программирования УП снижается в несколько раз, при этом нет необходимости занимать оборудование – процесс разработки производится на персональном компьютере.
Программа роботизации производственных процессов в настоящее время представлена двумя робототехническими комплексами в заготовительном производстве по обслуживанию прессов КЖ2538 (630 тонн) для вырубки якорных, статорных и роторных листов на участке крупной штамповки.
Эффекты от внедрения: замена ручного труда, повышение коэффициента сменности оборудования без увеличения численности, повышение ритмичности производства, уменьшение потерь, связанных с человеческим фактором (усталость и т.д.), и важный аспект – повышение безопасности труда.
В сварочно-кузовном производстве ожидается поставка роботизированной установки для порезки швеллеров и листов, которая будет работать в комплексе с новой дробеструйной камерой. Установка позволит заменить ручную разделку швеллеров на автоматизированную, тем самым повысив производительность труда. Также рассматривается проект установки роботизированного комплекса на участке изготовления буферных брусьев.
ОБСЛУЖИВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЕ
В этой сфере внедряются цифровые решения в проекты СЭО по ТРМ и ТОиР.
Система управления заявками (OTRS) – программное обеспечение, которое позволяет уйти от фиксации в бумажных цеховых журналах заявок на ремонт. Это система, в которую уже загружено и классифицировано все оборудование предприятия. И буквально в 6 кликов можно подать новую заявку на ремонт оборудования. Также в системе есть возможность автоматически распределять заявки по типовым причинам, а также ввести заявки на устранение причин неработоспособности в рамках системы мониторинга оборудования. Использование этой системы позволяет ремонтным службам в разы быстрее реагировать на аварийные остановки оборудования в производстве.
Реализованы первые пилотные работы по вибромониторингу и вибродиагностике - методам неразрушающего контроля промышленного оборудования, основанным на измерении и анализе комплекса параметров вибрации. В настоящее время вибрационная диагностика машин и механизмов признана одним из самых удобных и информативных методов технической диагностики, позволяющих достоверно судить о текущем техническом состоянии оборудования и наличии в нем скрытых дефектов. Эти методы потенциально сократят потери от аварийных простоев оборудования. Ремонт оборудования будет проводиться по состоянию, что существенно снизит затраты.
Система мониторинга транспорта
Реализован проект по внедрению системы мониторинга транспорта, который позволил более эффективно использовать заводскую технику. На данный момент 215 транспортных средств оснащены бортовым навигационным оборудованием.
Система позволяет контролировать местонахождение транспортных средств в режиме онлайн, трек за заданный период, скоростной режим, места, причину и время стоянок, отклонение от заданных маршрутов, фактический километраж за смену, количество выполненных задач. Статистика ведётся по каждому водителю и транспортному средству. Экономический эффект от внедрения проекта уже составил порядка 13 млн рублей. Подробней - см. Система мониторинга транспорта: обзор в рамках проекта «Цифровой завод НЭВЗ».
Технология компьютерного зрения выполняет функцию эталонной проверки качества собранного узла. Проект реализуется в электровозосборочном производстве на участках монтажа блоков силовых агрегатов внутри кузова электровоза. Главной целью разработки проекта является автоматизация процесса и операций контроля качества. С помощью компьютерной программы происходит распознавание маркировки проводов на клеммных рейках и их сверка с эталонной электрической схемой. В дальнейшем планируется интеграция компьютерного зрения с верхнеуровневыми системами IPS и УПТСЛ. Подробней - см. За качеством сборки На НЭВЗе следит компьютерное зрение.
Система для фиксации качественных параметров проверки выпускаемой готовой продукции и отметок о приемке персоналом ЦТА РЖД – программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий решение задач контроля качества сборки локомотивов, внесения, учёта и анализа (сортировки и классификации) выявленных несоответствий, мониторинга ситуации службой оперативного контроля и руководителями предприятия. Данный программно-аппаратный комплекс реализован в форм-факторе планшетов и смартфонов в промышленном исполнении. Система предназначена для оперативного управления приемки готовой продукции, внесения отметок о несоответствии качественным параметрам, о доработках, о приемке представителями ЦТА. Эта информация затем анализируется с целью проведения более эффективной приемки локомотивов.
Ведется проработка по теме Smart-инструмент (умный инструмент) – решение, включающее сборочный инструмент и программно-аппаратный комплекс, которые обеспечивают выполнение сборочных операций затяжки болтовых соединений сборочных единиц, фиксацию, передачу и сохранение моментов болтовых соединений в режиме реального времени в процессе выполнения операции, фиксацию, передачу и сохранение параметров времени начала и завершения выполнения операции с идентификацией рабочего и ДСЕ.
Цифровизация коснулась практически всех сфер деятельности предприятия и всех функциональных дирекций. Внедрение цифровых решений основано на проектном подходе. Команда специалистов бюро цифровизации совместно с компанией «2050-Интегратор» и командами функциональных дирекций решают сложнейшие задачи цифровой трансформации.
Есть уже и извлеченные уроки, и понимание того, какие цифровые технологии надо активнее внедрять в бизнес-процессы предприятия, совершенствовать их и наращивать компетенции.
В цифровой трансформации важен комплексный процессный подход. Встраивание цифровых решений в процессы организации – это изменение логики, изменение бизнес-процессов, развитие потенциала сотрудников. Необходимо, чтобы разные подразделения объединяли свои усилия, совместно принимали операционные решения и достигали поставленных целей.
Благодаря цифровизации мы сможем гораздо быстрее создавать и организовывать производство новой продукции, которая соответствует потребностям конкретного заказчика.
Внедрение цифровых решений наравне с прогрессивными подходами в менеджменте поможет нам занять более высокие позиции на рынке и даст предприятию новые конкурентные преимущества.
