Заводы без людей. Как внедрение цифровых моделей и датчиков изменит производство

Обычно под «интернетом вещей» подразумевают «умную» бытовую технику, например, чайник, сообщающий владельцу о том, что вода закипела. Но у этой концепции есть глобальная цель, в рамках которой инженеры и ученые планируют модернизировать и создавать предприятия, где каждый станок будет оборудован множеством датчиков для сбора информации и создания цифрового двойника производства. Вместе с учеными из Южно-Уральского государственного университета мы расскажем о том, какие задачи стоят перед бизнесом на пути к полной цифровизации промышленности и как их помогает реализовать современная российская наука.

Для начала стоит разобраться с самой концепцией «интернета вещей». Она подразумевает создание сети, объединяющей не компьютеры и другие привычные электронные устройства, а вообще любые приборы и устройства. Согласно общепринятым представлениям, интернет вещей должен наделить обычные вещи способностью не только выполнять свою непосредственную функцию, но и передавать данные об этом на другие устройства или принимать их. Например, холодильник, определив по сигналам радиочастотных меток, что срок годности молока заканчивается, сможет без участия хозяина заказать из магазина новую порцию.

Пока домашний «интернет вещей» остается в лучшем случае игрушкой для техногиков, он успешно завоевывает абсолютно другую территорию — промышленные предприятия. Конечно, речь идет не о том, чтобы оборудовать заводы умными лампами и кондиционерами. Вместо этого инженеры предлагают цифровизировать сам технологический процесс и, в перспективе, сделать заводы полностью независимыми от людей. Уже сегодня почти все оборудование на предприятиях снабжено цифровыми системами управления, позволяющими переложить часть обязанностей с персонала на машину, а также следить за исполнением команд.

Инженеры и разработчики Высшей школы электроники и компьютерных наук в 2015 году создали на Магнитогорском металлургическом комбинате систему управления ресурсами теплоэлектростанций — это центральная ТЭС, которая снабжает энергией город и комбинат, и еще более мощная теплоэлектроцентраль. Более того, команда инженеров и программистов Южно-Уральского государственного университета создала инновационную систему моделирования отливки стали в реальном времени.

Специалисты ВШ ЭКН внедряют разрабатываемые системы не только на крупных производствах, но и применяют их прямо в своем университете. В здании вуза установлено около 300 беспроводных датчиков температуры, данные с которых передаются на сервер.

«Сегодня «умные» технологии позволяют вывести процесс управления производством на качественно новый уровень. Мы можем сокращать издержки, делать производство более гибким и устойчивым, предсказывать износ оборудования — и все это благодаря „цифре“, виртуальным инструментам. Фактически благодаря цифровизации мы получаем принципиально новые заводы, заводы XXI века — и все это без закупки новых станков и производственных линий», — подчеркивает Александр Шестаков.

С более подробной информацией можно ознакомиться на сайте https://nplus1.ru/material/2018/11/06/digital-twin