Цифровизация промышленности: задачи, преимущества внедрения

Четвертая промышленная революция, которая разворачивается в данный момент, требует переосмысления принципов организации производства и повышения уровня проникновения технологий. Цифровизация — это уже не вопрос выбора, а задача, которую необходимо решить. Она является главным направлением развития современных промышленных предприятий — на данном этапе развития цифровые технологии охватывают не только производственные процессы, но и проникают во все сферы деятельности, включая управление и планирование.

Цифровизация промышленности — это переход на полностью автоматизированное цифровое производство, которым управляют интеллектуальные системы в режиме реального времени, постоянно взаимодействуя с внешней средой.

Цифровое производство подразумевает создание многоуровневой интегрированной ИТ-инфраструктуры, которая способствует преобразованию множества горизонтальных и вертикальных бизнес-процессов, оптимизации операционной деятельности, изменению устоявшихся моделей и форматов взаимодействия между участниками цепочек создания добавленной стоимости.

Суть цифровой трансформации промышленных предприятий заключается в автоматизации процессов и переводе информации в более доступную цифровую среду, в которой ее быстрее и легче анализировать, чтобы получать точные решения.

Внедрение цифровых технологий дает производственной компании ряд преимуществ, среди которых можно выделить следующие:

• Повышение эффективности производственных и технологических процессов, на фоне сокращения затрат. Один из аспектов цифровизации — непрерывный процесс улучшения и стремление к этому. Технологии позволяют предприятиям сокращать простои производственного оборудования, снижать затраты на его техническое обслуживание, повышать производительность, сокращать продолжительность производственного цикла и издержки на содержание запасов.
• Повышение гибкости производства. Предприятие будущего — это прежде всего гибкое предприятие, быстро адаптируемое к внешним изменениям за счет быстрой перенастройки и динамичного изменения характеристик производственного процесса. Гибкость создает для бизнеса конкурентное преимущество, позволяет улучшить качество обслуживания и удовлетворенность клиентов.
• Сокращение влияния человеческого фактора. Цифровизация в промышленности позволяет максимально автоматизировать и роботизировать все процессы, в результате чего сокращаются потери рабочего времени, уменьшается количество брака, повышается скорость передачи и обработки информации, скорость принятия решений и качество продукции.
• Повышение безопасности. Цифровизация в разы снижает аварийность на производстве благодаря непрерывному контролю, позволяет существенно усилить уровень защиты работников, снизить травматизм и влияния вредных производственных факторов.

Цифровая трансформация производства подразумевает несколько направлений, включая:

• Промышленный интернет вещей — комплексы компьютерных сетей и связанного с ними производственного оборудования с датчиками и контроллерами, которые необходимы для сбора информации и обмена данными.
• Цифровые двойники — создание виртуальных моделей, копирующих физический мир, и достоверно описывающих все процессы и взаимосвязи как отдельного объекта, так и производства в целом.
• Большие данные — технологии, которые позволяют обрабатывать огромные объемы неструктурированных данных, правильно их интерпретировать и визуализировать.
• Искусственный интеллект — интеллектуальные системы, которые способны анализировать информацию, делать прогнозы, находить возможности для оптимизации и принимать решения самостоятельно.

Цель цифровизации — сделать производство более гибкими, приспособленным к реалиям современного дня, и конкурентоспособным. С ее помощью предприятие получает возможность точно определять, что нужно рынку в определенный момент времени, и подстраивать под это производство.

Цифровая трансформация призвана решить такие задачи как низкая производительность, нерациональное использование ресурсов, высокая себестоимость продукции, низкая эффективность производственных мощностей.

Кроме этого, цифровизация способствует усилению рыночных позиций предприятия, позволяя ускорить вывод продукции на рынок и повысить ее качество, производить индивидуальные изделия, сохраняя такую же эффективность работы, как при массовом производстве.

Цифровые системы консолидируют все внутренние и внешние процессы производственного предприятия в единое виртуальное пространство, помогая оперативно получать информацию и отслеживать работу в режиме реального времени, за счет чего управление становится эффективнее, проще и нагляднее.

На данный момент многие производственные компании уже завершили первый этап цифровизации, автоматизировав технологические процессы. Задача следующего этапа — внедрение современных технологий во все уровни управления предприятием. На этом этапе ключевым фактором цифровой трансформации становится искусственный интеллект.

В использовании технологий искусственного интеллекта лидируют Китай и США, при этом правительство Китая сделало развитие ИИ стратегической приоритетной задачей. Россия существенно отстает от лидеров, но появление отечественных IT-компаний, предлагающих собственные разработки, основанные на передовых технологиях, в перспективе должны сократить это отставание.

Adeptik APS — российская автоматизированная система для оперативного производственного планирования, которая базируется на технологиях искусственного интеллекта и методах современной математики.

Ключевая функция APS — построение детализированного плана производства от закупок до выпуска продукции. При этом, каждая операция планируется с учетом параметров имеющихся ресурсов: наличия материалов, квалификации персонала, доступности оборудования.

В Adeptik APS реализован принцип оптимизационного планирования — система всегда находит наиболее оптимальное решение, учитывая заданные критерии и имеющиеся ограничения, а также проводит моделирование, предлагая альтернативные сценарии. За счет этого удается оптимизировать время выполнения заказов, повысить эффективность загрузки оборудования, сократить производственный цикл и объем незавершенного производства.

Отслеживание ситуации на производстве в режиме реального времени, высокая оперативность обработки информации и скорость расчетов позволяют корректировать планы при изменении ситуации, сохраняя при этом высокую эффективность.