Статья посвящена тенденции развития промышленного производства, базирующегося на новых разработках и технологиях, которые направлены на максимальное упрощение и оптимизацию производственного процесса.
Ключевые слова:автоматизация, Индустрия 4.0, промышленная автоматизация, технологический процесс, оптимизация.
Современная промышленная автоматизация развивает свой рынок со стремительной скоростью. Это непосредственно связано с ходом развития четвертой промышленной революции — Индустрия 4.0. Она представляет собой объединение промышленности и цифровых технологий, приводящее к созданию «умных» заводов или фабрик и цифровых производств. Основной задачей Индустрии 4.0 является изменить не производимую продукцию, а способы её производства.
Ведущим изменением, конечно, является движение в сторону уменьшения количества элементов, участвующих в системе контроля и отслеживании технологических процессов. Например, создание системы SCADA, позволяющая совместить в себе функции ПЛК и панель визуализации оператора, что напрямую упростило и удешевило шкаф управление технологическими процессами.
На данном этапе ключевые изменения в привычные технологии вносятся путем слияния двух областей: промышленного производства и цифровых технологий. Уже в скором времени условием функционирования любого производства будет является прямое информационное взаимодействие различных установок и устройств. Такого рода технологии получили название межмашинного взаимодействия (М2М) и тесно пересекаются с промышленным «Интернетом вещей» (IIоT). Концепцией этого нововведения является обмен данными между всеми отделами предприятия (специалистами предприятия, исполнительными компонентами, ERP-системами, роботами, продуктами и другими установками), которые задействованы в производственной цепочке.
Так как Индустрия 4.0 позволяет массово вводить в производство киберфизические системы, глобальную автоматизацию процессов и наделению устройств искусственным интеллектом, это напрямую сказывается на снижении себестоимость продукта и повышении производительности. Кроме того, уже на данном этапе, многие производители внедряют персонализированное производство, например: компания Nike предоставляет возможность заказать кроссовки с вашим рисунком.
Исходя из всех данных возможностей выделяют четыре основных принципа, которые меняет Индустрия 4.0:
- Совместимость — все устройства и машины должны уметь общаться друг с другом на одном языке, посредством «интернета вещей», иметь прямую совместимость;
- Прозрачность — создание цифровой копии продукта, сбор данных с микрочипов и датчиков, посредством которых устройства общаются;
- Техническая поддержка — программное обеспечение производит сбор, анализ, систематизацию, визуализацию данных, полученных с датчиков, и помогает человеку принимать решение или принимает их в автоматическом режиме, тем самым высвобождая человеческие ресурсы;
- Децентрализация управленческих решений — автоматизация различных решений системами, максимально полное человекозамещение.
Отрасль пищевой промышленности, является одной из областей, для которых внедрение новых технологий жизненно необходимы, так как это дает ряд преимуществ:
– Увеличение производительности;
– Повышение эффективности производственного процесса;
– Снижение эксплуатационных затрат;
– Обеспечение высокого уровня безопасности;
– Минимизация человеческого фактора;
– Повышения качества продукции;
– Уменьшение вероятности производственного брака.
Примером внедрения новой технологии в линию производства является коммуникационная система Eaton SmartWire-DT, которая используется в автоматизированной технологической линии разделки птицы. Данная система объединяет в единую сеть различные компоненты автоматизации и исполнительные низковольтные устройства, расположенные в шкафу управления и за его пределами. Коммутационная система распределяет электропитание и сигналы управления по одному шлейфу. Связь SmartWire-DT и ПЛК обеспечивает маршрутизатор. SmartWire-DT используют для экономии места на производстве, позволяет снизить стоимость продукции и обеспечивает увеличение функциональности оборудования.
Но есть и негативная сторона развития четвертой революции. Автоматизация процессов ведет к освобождению рабочих мест; необходимо переобучение специалистов на другие виды деятельности. Значение низко- и среднеквалифицированного труда будет снижаться, что приведет к снижению доходов и материальных благ среднего класса. Низкая покупательская способность населения, приведет к низкому спросу, что снизит рентабельность предприятий. Так как данная стадия развития промышленности является в основном цифровизацией производства, то появляется опасность возникновения хакерских атак.
Однако, на данный момент времени слияние технологий позволяют: менять корневые процессы производства, потребления и выращивания; оптимизировать механизмы, сокращая и устраняя риски отказов, влияющие на производственную линию. Так же с помощью модернизации производственной технологии можно обеспечить лидерство предприятия на Российском рынке. Сегодня в России достаточно специалистов и компаний для того, чтобы концепция Индустрии 4.0 могла быть внедрена на существующих предприятиях. Такие технологии, как SmartWire-DT, позволят оптимизировать технологический процесс с учетом всех особенностей отрасли.
Литература:
- Рот А. Внедрение и развитие Индустрии 4.0. Основы, моделирование и примеры из практики — Editorial URSS, 2017–294с.
- К. Шваб, Н. Дэвис. Технологии четвертой промышленной революции — Эксмо, Бомбора, 2018–320 с.
- Липкин Е. Индустрия 4.0: Умные технологии — ключевой элемент в промышленной конкуренции — М.: ООО «Остек-СМТ», 2018–224 с.
- Балыхин М. Г., Благовещенский И. Г. Использование технического зрения в автоматизированных системах управления технологическими процессами пищевых производств с выделением основных этапов разработки. // ФГБОУ ВПО «МГУПП» URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35163426
- Балыхин М. Г., Благовещенский И. Г., Благовещенская М. М., Николаев Н. С., Жиров М. В., Митин В. В., Соловьев М. С. Автоматизированные системы мониторинга современных производств на основе web-технологий. // Ивановский государственный политехнический университет — 2018 URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36272182
- Сатканов Р. Т., Боголюбская Ю. В., Стоякова К. Л., Ибраев Р. Р., Гончаров А. В., Бесфамильная Е. М., Савина Ю. И. Стратегия инновационного развития пищевой промышленности России. // ООО «Издательство «Спутник+" — 2015. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25304958
- Рябцева Т. А., Стоякова К. Л., Ибраев Р. Р., Бесфамильная Е. М., Савина Ю. И. Автоматизация управления и технологическая сингулярность. Киборгизация как инновационное направление в науке и технике. // ООО «Издательство «Спутник+" — 2015. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23437843 (дата обращения 02.02.2020)
- Сатканов Р. Т., Боголюбская Ю. В., Стоякова К. Л., Ибраев Р. Р., Гончаров А. В., Бесфамильная Е. М., Волкова Д. А. Анализ тенденций мировой робототехники. // ООО «Издательство «Спутник+" — 2016 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27252765
