Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Трансформация 4.0

12 июня 2018 г.


Цифровизация меняет все. В промышленности происходит коренная перестройка существующих бизнес-моделей. Цифровая трансформация на пути к Промышленности 4.0 позволяет компаниям производить быстрее, гибче и эффективнее и укрепляет их конкурентоспособность.

В 2015 году Джон Чемберс, председатель совета директоров компании Cisco Systems, сформулировал свое кредо: «Разрушать или быть разрушенным». Тот, кто не может генерировать инновации, вытесняющие существующие технологии, продукты или услуги, будет вытеснен сам. Ключом к защите собственной компании от бесследного исчезновения с рынка является цифровая трансформация.

Сегодня прогноз Чемберса находит четкое подтверждение. «Цифровизация является основной причиной постепенного исчезновения более половины компаний, входивших в 2000 году в список Forbes 500», - считает Пьер Нантерм, генеральный директор компании Accenture. Умные идеи и разрывные технологии могут в кратчайшие сроки потеснить давно устоявшиеся бизнес-модели, как это видно на примере Uber и отрасли такси или сайта бронирования жилья Airbnb и гостиничного бизнеса.

В промышленности цифровизация также меняет все существующие бизнес-модели. Она позволяет воплощать идею продукта в жизнь по-новому с использованием таких технологических трендов, как генеративный дизайн и интеллектуальные модели. Аддитивное производство и современная робототехника обеспечивают инновационный подход к организации производства, а использование облачных решений и автоматизация знаний позволяют разрабатывать новые модели сервисного обслуживания.

Промышленная безопасность: Siemens предлагает концепцию кибербезопасности для комплексной защиты производства.

Необходим комплексный подход

Чтобы опережать конкурентов, уже недостаточно оптимизировать только отдельные этапы цепочки создания добавочной стоимости. Необходим комплексный подход. Для этой цели Siemens разработал специальное предложение: система Digital Enterprise Suite связывает в цифровом представлении все этапы и шаги процесса от его начала и до конца, включая поставщиков. На каждом этапе создается цифровой двойник для моделирования и тестирования процесса. Полученные данные используются для проведения сквозной оптимизации производства. Компании могут начинать с любого этапа своей цепочки создания стоимости, от проектирования продукта до его сервисного обслуживания, и в зависимости от потребностей бизнеса постепенно расширять зону цифровизации с учетом уже существующих системных решений. Одновременно цифровизация приводит к большей уязвимости производственного оборудования и потребности в адекватных защитных мерах. Защита от кибератак является фундаментальным требованием, которому удовлетворяет комплексное предложение по обеспечению безопасности от Siemens (см. статью  Цифровые крепости).

Комплексный подход Siemens, охватывающий всю цепочку создания стоимости, адаптирован для двух целевых групп с различными задачами. Производителям продуктов предлагается поддержка на всех этапах жизненного цикла продукта, начиная с его разработки, планирования производства, инжиниринга, непосредственно самого процесса производства и заканчивая его сервисным обслуживанием. А машиностроители выигрывают от внедрения разработок Siemens на этапах создания концепции машин, их проектирования, ввода в эксплуатацию, в процессе самой эксплуатации, включая предложение по сервисному обслуживанию.

Наряду с обширным портфолио Siemens предлагает компаниям три стратегии реализации цифровой трансформации. Самый сложный и интенсивный подход - это проект создания цифрового предприятия. Такую стратегию выбирают компании, когда хотят разработать совершенно новые бизнес-модели или методы производства. Примером такого подхода является компания Adidas. Глобальный концерн из Германии намерен наладить цифровое производство своей спортивной обуви, чтобы быстро и гибко перенастраивать производство для выпуска продукции по индивидуальным меркам. В будущем клиент сможет конфигурировать и заказывать индивидуальную спортивную обувь непосредственно в сети магазинов или с помощью ноутбука и достаточно быстро ее получать. На первом этапе фабрика с цифровым производством, получившая название Speedfactory, должна сократить промежуток времени от готового дизайна до продажи в магазинах с нескольких месяцев до нескольких недель, а в последующем до нескольких дней и даже часов. Конечным итогом станет полная оцифровка всех процессов на Speedfactory. Являясь партнером Аdidas, Siemens выполняет свое обещание сопровождать весь процесс трансформации фабрики в цифровое предприятие. Проекты цифровых предприятий (Digital Enterprise) - это многолетние научно-исследовательские разработки компании.

Второй подход, который Siemens предлагает для цифровой трансформации предприятий, - это стратегия, основанная на клиент-ориентированном сценарии, или иначе модульная стратегия цифрового предприятия. Такой подход очень популярен в промышленной отрасли, поскольку он сфокусирован на постановке отдельных задач с измеряемыми параметрами, что позволяет легко подсчитать доходность инвестиций. Особенно большим спросом ориентированный на решение отдельных задач подход пользуется в машиностроении. В Австрии и в странах Центральной и Восточной Европы есть ряд примеров машиностроительных компаний, которые в сотрудничестве с Siemens выбрали этот путь и используют новые возможности, которые открывает цифровизация, для виртуального ввода оборудования в эксплуатацию или для управления энергопотреблением. Для этой стратегии цифровой трансформации Siemens предлагает разнообразные пакеты решений, которые отвечают требованиям и тенденциям в различных отраслях промышленности.

Непррывные и дискретные рабочие процессы в пищевой промышленности и производстве напитков также смогут выиграть от цифровизации. Например, потребители смогут заказывать продукты и упаковку по своему вкусу.

Помощь цифровых двойников

Следующим важным шагом после определения компанией стратегии цифровой трансформации является выбор правильных технологических платформ. Выбор платформы зависит от моделей данных. Концепция, основанная на использовании цифровых двойников, помогает определить необходимую структуру данных и технологии. Цифровой двойник - это виртуальный образ реальной машины или установки. Все чаще находит подтверждение тот факт, что использование двойников обеспечивает оптимальный выбор конструкции машины, ее более эффективный запуск, минимальное время переоснащения и бесперебойную работу. По данным отраслевой ассоциации Bitkom, к 2025 году суммарный экономический потенциал всех цифровых двойников в обрабатывающей промышленности превысит 78 миллиардов евро. Но только в том случае, если системы в будущем не только станут сетевыми, но и смогут видеть, понимать и уметь самооптимизироваться. Кроме того, потребуются интегрированные информационные системы, которые обеспечат сквозной обмен информацией для планирования и производства, начиная с уровня обработки заказов и заканчивая уровнем машин и оборудования.

Цифровой двойник используется для отображения трех элементов: продукта, производства и процесса взаимодействия продукта и производства. Используя свой обширный ноу-хау, Siemens уникальным образом объединил эти элементы в единое целое. Данные, полученные на основе разработанной комплексной модели данных, становятся доступными для всех участников процесса через платформу Teamcenter от компании Siemens PLM Software.

Цифровой двойник продукта охватывает процессы проектирования продукта, а также виртуальное и системно-ориентированное моделирование всех этапов его производства. Это означает, что междоменное проектирование, моделирование и тестирование сложных изделий можно выполнить без использования физических прототипов. В Австрии многочисленные клиенты используют преимущества программных решений по управлению жизненным циклом продукта от Siemens. Примерами являются предприятия компании ZKW Group, одного из ведущих мировых поставщиков осветительных систем для переднего освещения автомобилей, грузовиков и мотоциклов, компания Pöttinger, ведущий производитель сельскохозяйственной техники, а также компания Haidlmair, технологический лидер в области производства высокоэффективных пресс-форм для литья под давлением.


Взаимодействие продукта и производства

Цифровой двойник процесса взаимодействия продукта и производства постоянно получает данные анализа состояния производственного оборудования и самого продукта. На уровне производственного процесса все необходимые данные доступны благодаря глубокому проникновению интегрированных систем автоматизации от Siemens. Виртуальное отображение процесса планирования производства и систем автоматизации - это цифровой двойник производства. Совместное моделирование систем мехатроники и автоматизации создает целостную имитационную модель, которая служит основой для виртуального ввода в эксплуатацию, а также для организации более гибкого и эффективного производства. Третья стратегия цифровой трансформации - способ, ориентированный на рынок, -  называется «совместным подходом к организации цифрового предприятия». При таком подходе Siemens оказывает поддержку компаниям посредством проведения семинаров и консультаций для выявления и детализации сфер деятельности, требующих изменений. Путь к выработке решения пролегает через анализ фактического состояния, определение целей и подбор технологий, в ходе которого проверяется, насколько существующие технологии Siemens могут удовлетворить потребности компании. Этот последний пункт с упором на конкретное внедрение стратегии цифровизации существенно отличает подход Siemens от обычных консультаций. Стратегию совместного подхода к созданию цифрового предприятия проводит в сотрудничестве с Siemens Austria компания Magna Fahrzeugtechnik. В регионе Центральной и Восточной Европы Siemens оказывает подобным образом поддержку на пути к созданию цифрового предприятия компании Compa, румынскому производителю автомобильных компонентов, а также словенской электротехнической компании Kolektor. Интерес к этой стратегии проявляют, в частности, компании Gorenje из Словении и Tyrolit из Тироля, а также глобальный концерн Swarovski Group, который производит абразивы, а также буровые и пильные системы для бетона.

Сегодня уже многие компании повышают свою конкурентоспособность с помощью цифровизации, используя решения для цифрового двойника по всей цепочке создания стоимости, облачную открытую операционную систему для Интернета вещей MindSphere, а также лидирующий в мире пакет решений по автоматизации от Siemens. Интеграция и цифровизация цепочки создания стоимости практически во всех отраслях промышленности являются ключевыми для создания устойчивых конкурентных преимуществ за счет большей гибкости, эффективности и высокого качества производства. Открываются новые возможности для создания добавочной стоимости, инновационных бизнес-моделей и перспективных форм сотрудничества. Благодаря знаниям, полученным в процессе эксплуатации MindSphere, Siemens постоянно оптимизирует всю цепочку создания стоимости для своих клиентов. Это касается не только различных отраслей промышленности и традиционных производственных процессов, но и новых технологий, например, аддитивного производства. Siemens является единственным в мире поставщиком интегрированных программных и аппаратных решений для каждого этапа создания стоимости в сфере аддитивного производства.

Отрасли промышленности с непрерывным технологическим циклом производства также могут широко использовать новые возможности, которые открывает цифровизация, для оптимизации цепочки создания стоимости. Это касается как новых (greenfield), так и уже существующих (brownfield) производств. Первым важным шагом станет последовательное использование существующих на предприятии статических и динамических данных с целью обеспечения прозрачности на протяжении всего жизненного цикла технологического оборудования - это основа для его дальнейшей оптимизации. В промышленности с непрерывным технологическим циклом производства цифровой двойник технологической производственной установки также играет важную роль. Он создается на этапе проектирования установки и обновляется и дополняется новыми данными на протяжении всего ее жизненного цикла.


Комплексное предложение для цифровой трансформации

Siemens Digital Enterprise Suite представляет собой интегрированный портфель программных решений и систем автоматизации для отраслей промышленности с дискретным технологическим циклом производства, которые позволяют последовательно интегрировать и оцифровывать всю цепочку создания стоимости, включая поставщиков.

MindSphere

Облачная открытая операционная система для интернета вещей (IoT) открывает возможность для соединения оборудования и физической инфраструктуры с облаком. Облако может получать, сохранять и предоставлять для использования данные, которые генерируют средства производства и продукты. Так осуществляется сбор информации по всей цепочке создания стоимости.

Product Lifecycle Management

Система управления жизненным циклом продукта (PLM- система) от Siemens позволяет эффективно и экономически оправданно управлять информацией для планирования всего жизненного цикла продукта, от возникновения идеи, проектирования и производства продукта, и до его обслуживания и утилизации.

Manufacturing Operations Management

Управление производственным процессом (МОМ-система) – комплексное программное решение, позволяющее получить полное представление о производственных процессах на предприятии и использовать эту информацию для постоянной оптимизации производства.

Totally Integrated Automation

TIA – комплексная интегрированная автоматизация - охватывает весь процесс производства и использует единую интегрированную среду разработки для всех компонентов системы. За счет этого обеспечивается совместимость данных, использование мировых стандартов и унификация аппаратных и программных интерфейсов.