«Умный» завод представляет собой среду, в которой оборудование и механизмы способны совершенствовать производственные процессы путем автоматизации и самооптимизации. Структура «умного» завода может включать комбинацию производственных, информационных и коммуникационных технологий с возможностью их интеграции по всей цепочке поставок. Преимущества данного подхода выходят за рамки физического производства товаров, распространяясь на такие функции, как планирование, логистика цепочки поставок и даже разработка новой продукции.
Все эти разрозненные части производства могут быть соединены друг с другом посредством Интернета вещей (Internet of Things – IoT) или других типов передовых интегральных схем, которые позволяют получать, измерять, контролировать информацию и сообщать обо всем, что происходит во время производственного процесса. Промышленный Интернет вещей (Industrial Internet of Things– IIoT), киберфизические системы, массивы данных Big Data и коботы (коллективные роботы, collaborative robots – актуальный тренд в робототехнике, ориентированный на разработку роботов, которые могут работать с людьми рука об руку, не создавая опасности для человека) являются лишь некоторыми из основных тем для обсуждения в рамках основных тенденций Индустрии 4.0.
По мнению компании IMA, «умный» завод – это место, где основные средства производства (инструменты, устройства и станки) объединены в единую сеть для достижения более плавного управления производством, что в свою очередь позволит добиться большей гибкости и простоты реконфигурации производственных линий. Доступ к данным открывает практически безграничные возможности: просмотр данных о производстве в режиме реального времени, получение информации о состоянии и степени износа отдельных компонентов оборудования, заблаговременное планирование сервисного обслуживания, отслеживание действий и виртуальный мониторинг поведения.
Одним из важнейших приоритетов для фармацевтической промышленности на сегодня является осуществление мечты о нулевом незапланированном простое оборудования. Для этого необходимо сменить подходы по аналогии с тем, как это было сделано в менеджменте услуг: от реактивного подхода – к проактивному, а затем и к превентивному. Если рассматривать это с точки зрения простоя оборудования, то от ремонта после поломок следует перейти к защите оборудования и профилактике поломок, а затем к упреждающему сервисному обслуживанию.
Модели предсказуемых отказов оборудования на основе истории данных и событий позволят улучшить понимание и прогнозирования сбоев в работе, что будет способствовать сокращению времени, необходимого для ремонта, улучшению общей эффективности оборудования и повышению его производительности.
Таким образом, главная цель IMA – повысить удовлетворенность заказчиков путем оптимизации производства, чтобы тем самым обеспечить стабильный рост числа клиентов компании.
Без постоянного визуального наблюдения за всеми машинами, установленными на заводе, невозможно обеспечить оптимальный уровень производительности и эффективности, а также избежать простоев оборудования. Традиционные датчики могут сообщать только ограниченное количество информации и не способны передавать диагностические или параметрические данные.
В отношении техники производства компании IMA данное утверждение является справедливым лишь отчасти: некоторые из стандартных датчиков, установленных на оборудовании, включая сервоприводы, могут стать источником информации. Благодаря специализированным и программным решениям можно обрабатывать достаточно большие объемы данных, прогнозировать возникновение различных неисправностей и контролировать условия работы машины.
Все датчики, нуждающиеся в частой очистке в связи с воздействием пыли или мелких частиц, являются первыми кандидатами на замену интеллектуальными датчиками, что позволит поддерживать оптимальные условия работы.
Подобное применение датчиков имеет огромные преимущества благодаря интеллектуальной технологии обнаружения, использующей их внутреннюю диагностику. Это означает, что сервисные бригады могут быть заранее проинформированы о возможных неполадках. Простоя оборудования можно будет избежать, заранее запланировав техническое обслуживание. То же относится и к другим типам датчиков, таким как бесконтактные переключатели и подобное оборудование. Благодаря возможности предвидеть возникновение вероятных проблем на одной установке или производственной линии, можно резко сократить незапланированные остановки оборудования. В этом случае относительно небольшие инвестиции будут гарантировать большую экономию на потерях дорогостоящей продукции за счет одновременного повышения производительности, качества и рентабельности, а также при условии соответствия нормам.
Однако интегрированное решение для интеллектуальных датчиков может предоставить все данные, необходимые для получения полной картины состояния завода в определенный момент времени. Интеллектуальные датчики, являющиеся неотъемлемой частью «умного» оборудования, обеспечивают легкий доступ к данным, которые затем можно использовать и контекстуализировать в целях улучшения и повышения общей эффективности оборудования (OEE), сокращения среднего времени между отказами оборудования (MTBF) и, следовательно, среднего времени восстановления после отказа (MTTR).
