La quarta rivoluzione industriale si sta svolgendo in Russia? Industria 4.0 e concetti di marketing degli articoli.

Professor Walster, il termine "Industria 4.0" è spesso citato nelle discussioni di esperti e nelle pubblicazioni specializzate. In futuro le macchine potranno comunicare tra loro, il che, di conseguenza, cambierà radicalmente la produzione industriale tradizionale. Ci stiamo davvero dirigendo verso la quarta rivoluzione industriale, come credono molti esperti?

- Sì, i sistemi di produzione cyber-fisici cambieranno radicalmente la tradizionale logica di produzione, poiché ogni oggetto di lavoro determinerà da solo quale lavoro deve essere svolto per la produzione. Questa architettura completamente nuova dei sistemi industriali può essere implementata gradualmente attraverso l'ammodernamento digitale degli impianti di produzione esistenti. E questo significa che questo concetto può essere implementato non solo in imprese assolutamente nuove, ma anche distribuito gradualmente presso imprese esistenti nel processo di sviluppo evolutivo. Nell'odierna Industria 3.0, stiamo già vedendo segnali di un'imminente transizione da uno stretto controllo centralizzato della produzione a un dispositivo decentralizzato.

Un gran numero di sensori registra l'ambiente circostante con incredibile precisione e i processori integrati prendono le proprie decisioni, indipendentemente dal sistema centrale di controllo della produzione. Ma al momento non disponiamo di reti wireless complesse di componenti, scambio costante di informazioni, raccolta di vari dati provenienti da sensori per identificare eventi complessi e condizioni critiche e interpretarli in base alla situazione attuale, oltre a pianificare ulteriori azioni basate su i risultati ottenuti.

- Perché la produzione industriale ha bisogno di un livello così elevato di collegamento in rete di macchine intelligenti?

Nelle fabbriche di oggi, enormi volumi di dati vengono prodotti dai punti di misurazione, il cui numero è in costante crescita. Questo processo è facilmente gestito dalle macchine e una persona non può più elaborare questi dati alla stessa velocità delle macchine. Di conseguenza, sarebbe opportuno che le macchine potessero interagire tra loro in determinate aree di produzione. Molti processi possono essere resi più efficienti, flessibili ed economici creando un ambiente misurato. I sensori radio ultra piccoli ed economici registreranno l'ambiente circostante e scambieranno dati tra loro via radio. Sensori di vario tipo, come sensori di pressione e temperatura, sensori elettro-ottici ea infrarossi, lavoreranno insieme per creare un quadro generale di ciò che sta accadendo e determinare ciò che sta accadendo nel loro ambiente.

Nel mondo dell'Industria 4.0, le apparecchiature e i prodotti di produzione diventeranno componenti di sistema attivi che gestiscono i loro processi produttivi e logistici. Includeranno sistemi cyber-fisici che collegano lo spazio virtuale di Internet con il mondo fisico reale. Allo stesso tempo, differiranno dai sistemi meccatronici esistenti per la capacità di interagire con il proprio ambiente, pianificare e adattare il proprio comportamento in base alle condizioni ambientali, apprendere nuovi modelli e comportamenti e, di conseguenza, essere auto-ottimizzanti. Garantiranno una produzione efficiente anche dei lotti più piccoli con cambi di prodotto rapidi e un gran numero di opzioni. L'uso di sensori/attuatori incorporati, che forniscono lo scambio di dati da macchina a macchina e l'uso della memoria semantica attiva porterà all'emergere di nuovi metodi di ottimizzazione volti alla conservazione delle risorse nell'ambiente di produzione. Questo, a sua volta, contribuirà alla futura creazione di una produzione ecologica e avanzata con costi accettabili in Germania.

- Questo significa opportunità di produzione completamente nuove?

- Sì, la capacità delle macchine di comprendere una determinata situazione porterà a un livello di qualità completamente nuovo nella produzione industriale. L'interazione tra un gran numero di singoli componenti consentirà soluzioni prima impossibili da programmare negli impianti di produzione. In fisica e biologia chiamiamo questo fenomeno "manifestazione". Un buon esempio di ciò è il formicaio, dove ogni singolo insetto non è particolarmente intelligente, ma quando un gran numero di formiche interagiscono contemporaneamente, possono sviluppare soluzioni sorprendenti per trovare cibo e proteggersi dai predatori. In sostanza, il tutto è sempre maggiore della somma delle sue parti. Questo fenomeno è utilizzato anche nell'Industria 4.0. In caso di guasto di un componente o di un guasto completo di una parte, i restanti componenti funzionanti collaborano per sviluppare una sorta di processo di autoriparazione che determini il fatto del danno, valuti l'entità di questo danno, trovi soluzioni alternative per l'attuale problema di produzione e rilascia l'autorizzazione per gli opportuni lavori di riparazione o manutenzione, che, ovviamente, saranno eseguiti da personale qualificato, come prima.

Ciò richiede uno scambio di informazioni altamente efficiente simile al processo in un formicaio. E come si risolve questo problema nell'Industria 4.0?

- Un importante fattore di successo per Industry 4.0 è l'interpretazione intelligente delle informazioni ambientali. Di conseguenza, il software gioca un ruolo chiave qui. Non deve solo registrare i dati ricevuti dai sensori e trasmetterli come sequenza binaria, ma deve anche avere un'idea del contenuto in un particolare contesto.

A tal fine, il software nella produzione del futuro sarà dotato anche di un sistema di concetti che fornisce una chiara descrizione delle funzioni dei componenti del sistema, delle attività di produzione, degli stati e degli eventi. Pertanto, l'Industria 4.0 promuoverà lo sviluppo di un'interazione semantica di alta qualità, che sarà compresa non solo dai dipendenti dell'impresa, ma anche dalle apparecchiature dell'impianto. Perché ciò funzioni, abbiamo bisogno di linguaggi descrittivi unificati e Internet come piattaforma di comunicazione nell'impresa. Il caos odierno creato da innumerevoli sistemi di bus sarà sostituito da un unico protocollo standard mondiale: il protocollo Internet, implementato in tempo reale su una rete WLAN o Ethernet.

- Cioè, l'Industria 4.0 utilizzerà Internet per scambiare dati tra i componenti del sistema?

- Esatto, ecco perché in questo contesto si parla di “Internet delle cose”. Per alcune macchine, i server web sono ridotti alle dimensioni di una zolletta di zucchero, mentre svolgono le loro funzioni e possono comunicare con i pezzi durante i processi di produzione. Nell'Industria 4.0, un pezzo può essere prelevato da un operatore di telefonia mobile e consegnato a un componente di produzione che può completare più rapidamente la successiva fase del processo richiesta al minor costo possibile, in modo simile a come i fornitori di servizi fanno le loro offerte nel mercato reale. La catena tecnologica così creata per ogni pezzo ricorda in qualche modo un determinato movimento attraverso l'impresa. Tale sistema fornisce un elevato livello di flessibilità, affidabilità e sostenibilità dell'Industria 4.0. Nel mutevole ambiente di produzione dell'Industria 4.0, la parte grezza dirà al sistema cosa deve essere fatto e cosa deve essere ricavato da esso. Il componente di sistema deve, a sua volta, comunicare al prodotto informazioni sulle funzioni che svolge. Successivamente, il prodotto decide se necessita di questa funzione e, in tal caso, in quale forma accetterà questa funzione e memorizzerà i dati su di essa nella sua memoria semantica.

- Esiste già nel settore?

- Sì, questo concetto è già stato implementato in alcune aree della logistica. Ad esempio, un prodotto con una temperatura massima impostata in un vano frigorifero può controllare la temperatura ambiente durante il trasporto utilizzando i sistemi cyber-fisici installati nella confezione. Al superamento di un limite prefissato, il pacco genera un segnale e lo invia, ad esempio, all'impianto di un camion frigorifero. Quando viene ricevuto un segnale, il sistema del veicolo può reagire e abbassare la temperatura. Questa tecnologia è già utilizzata nel trasporto di sacche di plasma sanguigno. In questo caso, il principale vantaggio risiede nel collegamento diretto dell'impianto con il sistema di climatizzazione senza l'intervento umano.

- Quanto tempo ci vorrà prima che i primi impianti industriali di Industria 4.0 entrino in funzione e si possano trasformare o potenziare anche gli impianti esistenti?

- Il grande vantaggio di Industry 4.0 è che può essere implementato in più fasi. Con i sistemi cyber-fisici è possibile trasformare un'impresa senza fermarne la produzione. Ciò comporta l'equipaggiamento dei sensori necessari, l'installazione di componenti di sistema con server miniaturizzati e la sostituzione del sistema bus. Cioè, puoi iniziare con singole macchine e poi trasformare l'intero impianto. Ciò che si dice della "quarta rivoluzione industriale" è infatti l'evoluzione delle macchine. Sebbene l'Industria 4.0 non sia ancora stata commercializzata, i partner degli organismi di ricerca e dei settori industriali stanno lavorando duramente per trasformarla in realtà.

Presso il Centro di ricerca tedesco per l'intelligenza artificiale (DFKI) a Kaiserslautern, nella parte sud-occidentale della Germania, gestiamo da diversi anni la prima fabbrica intelligente al mondo come laboratorio "vivente". Questa produzione è l'architettura di riferimento per Industry 4.0. Le prime imprese pienamente coerenti con i principi dell'Industria 4.0 inizieranno a lavorare al più presto tra cinque anni. Le cose si stanno muovendo più velocemente con la trasformazione e la modernizzazione delle attività esistenti. Qui possiamo supporre che le prime imprese inizieranno a funzionare sulla base di determinati principi di produzione cyber-fisici tra 2-3 anni.

- Gli esseri umani saranno ancora richiesti nella produzione industriale del futuro?

- Oggi più che mai è impossibile produrre pezzi complessi, pezzo per pezzo, di altissima qualità senza il lavoro di maestranze qualificate. In Industria 4.0 i processi tecnologici saranno eseguiti alla velocità stabilita dai lavoratori, e in nessun altro modo, non come accade ora nel caso del controllo centralizzato. Allo stesso tempo, alcuni compiti svolti dalle persone differiranno dai compiti moderni. La nuova generazione di robot intelligenti leggeri lavorerà insieme al personale. Nell'Industria 4.0, i robot interagiranno attivamente con gli esseri umani, perché grazie ai loro sensori intelligenti saranno dotati di un comportamento "evitante" simile a quello umano e, di conseguenza, non rappresenteranno più un pericolo per l'uomo. Comprendendo l'ambiente circostante, i robot saranno in grado di valutare anche situazioni difficili e, come sistemi di produzione ausiliari, supportare i dipendenti nello svolgimento del lavoro manuale. A questo proposito, Festo è un pioniere con la sua ricerca bionica. Il gruppo di ingegneria bionica dell'azienda ha fatto un grande passo avanti con il Bionic Handling Assistant e i sistemi ExoHand.

Alla fine, gli unici beneficiari di Industria 4.0 saranno le persone.

Per riferimento

Professor Wolfgang Walster

Dottore in Informatica, ricercatore e docente di intelligenza artificiale presso la Saarland University. Wolfgang Walster è amministratore delegato e direttore dell'ingegneria e della scienza presso il Centro di ricerca tedesco per l'intelligenza artificiale (DFKI) a Kaiserslautern, Saarbrücken, Brema e Berlino. In qualità di membro dell'Alleanza per la ricerca del governo federale e presidente dell'organo consultivo superiore dell'UE per l'Internet del futuro (FI-PPP), fornisce consulenza ai responsabili politici europei.

Il concetto della Quarta Rivoluzione Industriale (Industria 4.0)

Mito della propaganda o "segno di guai"

La "Quarta rivoluzione industriale", in breve 4IR, si posiziona come una massiccia introduzione di robotica e tecnologie di controllo digitale, che ridurranno la dipendenza dell'industria dal costo del lavoro e darà un ulteriore impulso alla localizzazione del settore reale. 4PR, infatti, è una globalizzazione e universalizzazione dei principi della produzione “distribuita” e dell'accesso alla finanza. Non di più, ma non di meno. E non c'è nulla di fondamentalmente nuovo in questo approccio: i suoi elementi chiave sono stati testati negli anni '80 sia a livello produttivo che gestionale.

• Non esiste una nuova piattaforma energetica. Utilizziamo più o meno le stesse piattaforme energetiche di 30 anni fa e le fonti energetiche "alternative" pubblicizzate sono in realtà le più arcaiche (a parte la questione della loro redditività).
• Non c'è una nuova piattaforma di trasporto. Vengono utilizzate principalmente tecnologie degli anni '80, anche nel campo dell'esplorazione spaziale. Nonostante i cambiamenti nell'accessibilità sociale di alcuni tipi di trasporto (principalmente il trasporto ad alta velocità), non vi è stata alcuna svolta strategica. La riduzione dei costi logistici si ottiene principalmente attraverso misure organizzative.
• Non vi è stata alcuna introduzione di massa di materiali fondamentalmente nuovi. Ci sono progressi nel campo dei nuovi materiali e nella creazione di nuove proprietà per i vecchi materiali, ma nella pratica non sta accadendo nulla di rivoluzionario a livello globale.
• Non ci sono cambiamenti rivoluzionari nel campo dell'efficienza energetica della produzione. Nonostante ci siano, sottolineiamo, cambiamenti evolutivi nella riduzione dell'intensità energetica della vita sociale, che però non sono sempre adeguati in termini di “economicità”.

Considera i principi di una delle principali innovazioni economiche degli anni '80 e '90: il sistema di produzione Toyota. Se mettiamo da parte la parte ideologica e motivazionale (“kaizen”), incidono principalmente sulle componenti di servizio, logistica e gestionale del processo produttivo. I principi della Toyota, in sostanza, sono il post-industrialismo manageriale, cioè gestire non tanto le risorse quanto il tempo e lo spazio, componenti chiave del mondo post-industriale. Questo approccio è assolutamente coerente con le idee di 4PR.

Da un punto di vista strategico, l'effetto cumulativo dei cambiamenti negli anni '80 è stato maggiore. Ma non erano considerati in grado di cambiare l'essenza delle relazioni economiche. E la totalità di questi cambiamenti non è stata vista come un evento catastrofico globale che potesse seppellire l'intero precedente ordine economico. Ci sono solo prerequisiti per la ristrutturazione di alcuni, ma non tutti gli aspetti del funzionamento del settore reale dell'economia mondiale. Ciò avrà inevitabilmente gravi conseguenze sociali. Ma di per sé non è una rivoluzione.

Dal punto di vista dell'effetto strategico, lo sviluppo dell'"economia digitale" e delle 4IR non sono tanto modelli complementari quanto modelli in competizione tra loro per l'ulteriore sviluppo dell'economia globale. Soprattutto dal punto di vista dei punti di prelievo e dei modelli di redistribuzione della “rendita da investimento”. Nell'"economia digitale", il tipo chiave di "produzione" è la possibilità di generare "affitto" dall'"aria" dell'investimento. In 4PR, le risorse e la produzione abbastanza reali rimangono la fonte della rendita da investimento.

Non esiste, infatti, una vera base tecnologica - e anzi economica - per le 4PR, proprio come non esiste una "rivoluzione dell'industria". Attualmente ci sono solo due aspetti nell'"agenda" globale che possono essere considerati veramente "rivoluzionari": la nuova logistica globale e le nuove tecnologie per la finanza globale.

Ma fino al momento in cui la nuova logistica (il nuovo Canale Transamericano, la Grande Via della Seta, il corridoio di trasporto Nord-Sud, il sistema di oleodotti che aggirano i limiti economici, il corridoio di trasporto Transafricano) comincerà a svolgere un ruolo veramente globale, devono passare altri 5 anni 7 anni. Naturalmente, a condizione che l'opposizione a questi progetti non entri in una fase apertamente energica. Nel frattempo, la “nuova logistica” resta solo un fattore politico e informativo.

L'unico elemento delle 4PR, che in pratica ha un significato “rivoluzionario”, è la questione di una radicale ristrutturazione delle comunicazioni finanziarie e dei rapporti finanziari e di investimento nell'economia moderna.

Sorge però la domanda principale: qual è il focus oggetto dei processi di investimento nel corso delle 4IR? Naturalmente, nella fase iniziale, saranno necessarie ingenti risorse di investimento per il rinnovamento tecnologico degli asset esistenti e per risolvere gli inevitabili problemi sociali che ne derivano. E i primi 5 anni della "rivoluzione" possono essere abbastanza favorevoli per gli investimenti, sebbene socialmente estremamente pericolosi - e, probabilmente, carichi di seri costi nei paesi sviluppati del mondo industriale, dove un tenore di vita relativamente alto e la conservazione di la struttura industriale della società sono combinate.

I paesi industrializzati costituiscono una parte significativa non solo del mondo in via di sviluppo, ma anche dell'Unione Europea, dalla Germania, dove la struttura dell'economia corrisponde al modello industriale ancor più che in Russia, e termina con l'Italia. Per non parlare della Polonia o della Spagna. Invece di una divisione tra i fianchi "settentrionali" e "meridionali" dell'UE, appare uno spartiacque secondo il criterio industriale/postindustriale. E può rivelarsi molto più acuto politicamente e socialmente più acuto.

In uno sfasamento temporale di 5-7 anni, e storicamente si tratta di una prospettiva estremamente ravvicinata, c'è il rischio che si formi una “bolla”, in cui anche le risorse “estratte” dalle speculazioni finanziarie non riusciranno a trovare economicamente attivi sostenibili per gli investimenti. Dopo tutto, una delle circostanze positive più importanti di 4PR è proclamata essere un sistema veloce e relativamente comodo in termini economici e gestionali, che consente un rapido riadattamento operativo. Il compito del rinnovo periodico completo delle immobilizzazioni, l'elemento ad alta intensità di capitale del moderno settore immobiliare, è livellato.

Ecco perché la componente chiave del 4WP non è la modernizzazione in quanto tale, ma la cascata geografica dei processi tecnologici, nonché il ridimensionamento della produzione in base alle dimensioni e alle dinamiche dei mercati. E questa, tra l'altro, sarà una grande sfida per lo spazio post-sovietico.

Ma allora il sistema di calcolo della competitività, che è caratteristico sia del capitalismo industriale che postindustriale, non è più rilevante. La base non è l'efficienza, elevata nel quadro del capitalismo finanziario e degli investimenti al rango di valore più alto, ma l'adattabilità, la capacità di adattarsi rapidamente ai mercati in evoluzione sia qualitativamente che quantitativamente, accessibile dal punto di vista di una logistica economicamente giustificata. E questo è un quadro completamente diverso, non solo in termini di questioni globali legate alla ridistribuzione della rendita tecnologica e logistica, ma anche in termini di pianificazione pratica degli investimenti.

Sorge la domanda: dove dovrebbe essere diretto il flusso di investimenti? “In prima approssimazione”, le seguenti direzioni sono viste come tali:

• Mobilità geografica degli asset. Compatte le imprese disabitate al di fuori dei centri industriali riconosciuti e benestanti. Una forte diminuzione dei requisiti per il supporto logistico. Passaggio all'assemblaggio di Lego. In questo caso, l'ingegneria e l'adattamento della produzione alle esigenze di regioni o macroregioni (glocalizzazione) diventa il focus principale dell'investimento.
• Soluzioni tecnologiche di base. La rendita tecnologica chiave sorgerà e sarà raccolta proprio a livello delle tecnologie di base, nonché dello sviluppo e della produzione di componenti chiave, il cui contributo al costo totale di produzione può essere piccolo.
• Capitale umano. Organizzazione dello spazio di produzione sociale (e non solo produttivo) attorno agli asset e alle infrastrutture di supporto sociale e commerciale 4PR. Ma la scala di questa potenziale "area di investimento" non è affatto eccessiva: sarà necessario attrezzare l'infrastruttura di vendita piuttosto che la produzione.

La proclamata rivoluzione industriale è quasi un ritorno alla produzione artigianale adattiva e personalizzata, ma - e questo è molto importante - con la rimozione dei vincoli all'accesso alle risorse di investimento e un forte aumento della "connettività" dei processi tecnologici e operativi, che è raggiunto attraverso l'uso diffuso delle tecnologie "blockchain". » oltre al settore finanziario. Il modello “fabbrica-industriale” sta perdendo il vantaggio di scala, che già nella prima metà degli anni 2000 era uno dei cardini.

Anche una considerazione superficiale della questione delle 4PR ci porta alla conclusione: non è sicuramente nel settore, ma, prima di tutto, nel supporto finanziario e logistico. Così come la possibilità della definitiva separazione del legame di gestione dal patrimonio.

Se utilizziamo il paradigma sovietico, allora dalla triade invariabile "direttore-organizzatore del partito-ingegnere capo", stranamente, l'"organizzatore del partito", la cui funzione sarà quella di garantire la stabilità sociale nella produzione, rimane richiesto all'interno del nuovo sistema. Il "direttore" (non nel senso di posizione, ma nel senso di funzione) può diventare una figura altrettanto "remota". Come ora è un "azionista". E il "capo ingegnere" può essere parzialmente automatizzato (diagnostica), parzialmente esternalizzato (cambiamento di soluzione ingegneristica).

E il concetto stesso di "proprietà" nella new economy diventa, almeno, "mosaico". Ma se l'immobile è “a mosaico”, come si può parlare di conservazione dell'approccio tradizionale all'investimento? In che misura è possibile in linea di principio investire in un immobile, il vero beneficiario, che esiste solo in “forma dispersa” nella rete blockchain? È possibile investire in tali risorse immobiliari che sono liquide al di fuori della finanza virtuale?

È anche importante che i "cicli di investimento" formatisi negli ultimi anni nell'economia globale si siano rivelati gravati da un volume gigantesco di derivati ​​di investimento e surrogati. Le priorità economiche con motivazioni di mercato distorte hanno cominciato a giocare un ruolo eccessivo. Ad esempio, stimolare gli investimenti nei paesi con un'elevata disoccupazione e manodopera a basso costo. Esempi classici: Bangladesh, Paesi africani, Pakistan, India. Ma vale la pena ricordare la parte industriale dell'America Latina, un certo numero di paesi dell'Asia-Pacifico classificati come tigri "industriali".

Affermiamo: in condizioni di eccessiva “umanizzazione delle priorità di investimento”, è estremamente difficile attuare i principi della 4IR. Per avviare con successo almeno la “quarta rivoluzione industriale”, anche nella forma sistemicamente inferiore come viene attualmente interpretata, sarà necessario disumanizzare l'investimento, e quindi lo spazio operativo. In poche parole, lo spazio operativo 4IR deve diventare "socialmente irresponsabile".

Ma allora lo spazio ideale per la “rivoluzione” diventa la “terra desolata degli investimenti”, dove non esiste un deprimente onere sociale e umanitario.

Per la 4IR sarà necessario “sgombrare” lo spazio dagli obblighi socio-economici prefissati e azzerare i cicli di investimento formatisi negli ultimi 25-30 anni. A cominciare dal trasferimento delle relazioni tra "l'Occidente condizionale" e la Cina nel mainstream dell'interazione competitiva esclusivamente economica. Anche "Cina" è un concetto condizionale, in cui la RPC funge da centro dominante di uno spazio industriale più ampio. I rapporti tra Occidente e Cina costituiscono il "ciclo degli investimenti" chiave dell'economia moderna, diventata economicamente troppo "ingombrante", assumendo vari "fardelli politici". Ma è impossibile "azzerare" questo ciclo senza conseguenze globali.

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Da qui la domanda: l'imposizione dell'idea dell'imminenza e dell'inevitabilità di una nuova rivoluzione industriale non fa parte della preparazione a un default degli investimenti globali? Ed è proprio questo che si nasconde sotto il fiorito termine "rivoluzione". Del resto, solo dopo questo default, dopo l'inevitabile (seppur temporanea) regionalizzazione della finanza globale, sarà possibile valutare le conseguenze e le prospettive della nuova situazione non dal punto di vista degli slogan delle 4IR, che sono attraenti di per sé, ma dal punto di vista del loro reale contenuto socio-economico.

) hanno parlato dell'esperienza della loro azienda sulla strada per IKEA Industry Lituania, System Air, Dovista A/S sono solo alcune delle aziende scandinave che hanno deciso di avviare una nuova attività in Lituania. Leggi di più.

Dalla prima rivoluzione industriale, i progressi tecnologici hanno notevolmente aumentato la produttività dell'industria. I motori a vapore alimentavano fabbriche nel 19° secolo, l'elettrificazione portò alla produzione di massa all'inizio del 20° secolo e l'automazione entrò nell'industria negli anni '70. Tuttavia, nei decenni successivi, il progresso tecnologico nel campo della produzione industriale non ha differito nella sua entità, soprattutto se confrontato con le innovazioni nella tecnologia dell'informazione, nelle comunicazioni mobili e nel commercio su Internet.

Oggi assistiamo all'avvento della quarta rivoluzione industriale, detta anche Industria 4.0”, i cui aspetti chiave sono 9 conquiste tecnologiche fondamentali del nostro tempo. Nell'ambito del concetto di Industria 4.0, vari sensori, apparecchiature, prodotti nella produzione e sistemi informativi verranno combinati all'interno di una catena di produzione che va oltre i confini di un'impresa. Questi complessi interconnessi, i cosiddetti sistemi cyber-fisici, interagiranno tra loro tramite Internet sulla base di protocolli standard, nonché raccoglieranno e analizzeranno autonomamente i dati al fine di prevedere guasti, adeguarsi e adattarsi autonomamente ai cambiamenti dell'ambiente esterno . Ciò, a sua volta, aumenterà la produttività, darà impulso allo sviluppo dell'economia, promuoverà la crescita industriale e cambierà anche i requisiti per le competenze professionali del personale dell'impresa, il che, in definitiva, aumenterà il livello di competitività delle imprese e delle regioni .

Esamineremo i principali concetti tecnologici che costituiscono la base della 4a rivoluzione industriale e scopriremo quali sono i loro vantaggi per le imprese manifatturiere high-tech.

9 componenti di Industria 4.0.

Molti produttori moderni stanno già utilizzando determinate tecnologie nelle loro imprese che costituiscono la base Industrie 4.0. Riunirli in un unico concetto trasformerà la produzione: un flusso di lavoro completamente integrato e snello con un'efficienza notevolmente aumentata in tutte le fasi sta cambiando il rapporto non solo tra produttori e clienti, ma anche tra uomo e macchina.

Modellazione digitale.

Attualmente, la modellazione 3D di oggetti, materiali e processi di produzione è ampiamente utilizzata nella fase di sviluppo di nuovi prodotti. In futuro, questa tecnologia sarà ampiamente utilizzata nel processo di produzione, il che consentirà l'uso in tempo reale dei dati rilevanti per rappresentare il mondo fisico sotto forma di un modello virtuale che include apparecchiature, prodotti in produzione e personale aziendale. Pertanto, il tempo di installazione dell'attrezzatura sarà notevolmente ridotto e la qualità dei prodotti aumenterà.

Esperienza di Sovtest ATE

Una volta completato lo sviluppo, il prodotto viene rilasciato alla produzione, a quel punto c'è un'alta probabilità che la prima esecuzione riveli eventuali errori di progettazione o soluzioni tecniche non compatibili con il processo di produzione. Dopo aver accettato un tale prodotto in produzione, dopo aver preparato l'attrezzatura per esso, possiamo finire con un prodotto parzialmente o completamente non funzionante. Oppure, ad esempio, per la sua fabbricazione sarà necessario cambiare le tecnologie, acquistare nuove attrezzature, ricostruire il processo produttivo. Tutto ciò comporta costi di produzione aggiuntivi.

Per evitare una tale situazione nella propria produzione, Sovtest ATE ha installato il prodotto software Valor MSS Process Preparation di Mentor Graphics con un modulo software integrato di analisi DFA (Data Flow Analysis), che consente di verificare la producibilità e valutare la possibilità di assemblare un prodotto utilizzando le risorse esistenti in produzione. Il modulo esegue la simulazione dell'assemblaggio ed esegue test analitici per la producibilità e la testabilità. Inoltre, quando connesso al database dei componenti VPL (Valor Part Library), il modulo confronta le dimensioni fisiche dei componenti (dimensioni, dimensione e passo dei pin) specificate dallo sviluppatore con le dimensioni dei componenti effettivi. Le osservazioni rivelate dal programma possono essere corrette prima della realizzazione degli utensili e dell'avvio della produzione.

Big data e business intelligence

L'analisi basata sui dati, introdotta solo di recente nella produzione industriale, ottimizza la qualità del prodotto, risparmia energia e migliora i tempi di attività delle macchine. Nel contesto Industrie 4.0 la raccolta e la valutazione completa dei dati ottenuti da varie fonti - dalle apparecchiature di produzione, dai sistemi ERP- (Enterprise Resource Planning) e CRM dell'impresa (Customer Relationship Management), - diventerà uno strumento standard per il supporto alle decisioni in tempo reale.

Esperienza di Sovtest ATE

Presso l'impresa Sovtest ATE, la raccolta di informazioni per l'analisi e l'ottimizzazione del processo produttivo viene effettuata dal sistema MES (sistema di gestione della produzione), i cui mezzi tecnici consentono di raccogliere, archiviare ed elaborare le seguenti informazioni:

• Funzionamento dell'apparecchiatura: tempo di funzionamento, fermo macchina e loro cause
• Il lavoro del personale: statistiche sulle prestazioni, ritmo di lavoro
• Informazioni sui difetti rilevati e sulle relative correzioni, comprese informazioni su come sono stati scoperti, risorse e personale coinvolti nella loro risoluzione.

Tutte le informazioni raccolte sono fornite sotto forma di report che possono essere visualizzati in forma testuale, tabellare o grafica.

Analizzando i report inviati e utilizzando il modulo di pianificazione della produzione, è possibile:

• determinare il carico di lavoro delle risorse e del personale per la successiva ottimizzazione;
• identificare i colli di bottiglia nella produzione e adottare misure per eliminarli;
• identificare i difetti più ricorrenti con un luogo presunto (processo) del loro verificarsi per la successiva analisi delle cause di accadimento e l'adozione di misure per prevenirli;
• controllare i tempi degli ordini e pianificare il lavoro di produzione per gli ordini successivi.

Queste informazioni aiutano a determinare lo stato delle cose nella produzione e ad adottare misure per ottimizzarla e aumentarne l'efficienza.

Robot autonomi

I robot industriali sono stati utilizzati per molto tempo nelle grandi imprese in vari settori per eseguire compiti complessi. Ma oggi i robot stanno diventando sempre più funzionalmente indipendenti, flessibili ed esecutivi rispetto ai loro predecessori. Col tempo, inizieranno a interagire tra loro e non solo lavoreranno tranquillamente fianco a fianco con una persona, ma impareranno anche. In futuro, tali robot costeranno meno ma avranno più capacità di quelli utilizzati oggi nella produzione.

Integrazione del sistema orizzontale e verticale

La maggior parte del vasto numero di sistemi informativi attualmente in uso non è completamente integrato. Industria 4.0 richiede un ripensamento degli atteggiamenti nei confronti di queste reti. È richiesta la piena integrazione di tutti i processi aziendali (commerciali e produttivi). Per fare ciò, è importante stabilire una stretta collaborazione non solo a vari livelli (dipartimenti) all'interno dell'impresa, ma anche tra le varie imprese partner nel ciclo produttivo.

Internet delle cose industriale

Oggi solo una parte dei sensori e delle apparecchiature in produzione sono combinati in un'unica rete. Si tratta inoltre, di regola, di un'associazione nell'ambito delle classiche strutture gerarchiche, in cui sensori, periferiche e controlli automatici sono subordinati ad un unico sistema verticale di gestione della produzione. Ma con lo sviluppo dell'Internet delle cose industriale, sempre più dispositivi saranno dotati di potenza di calcolo e protocolli di rete standard. Pertanto, le apparecchiature elaboreranno i dati in modo indipendente, interagiranno tra loro a livello di base e solo se necessario si rivolgeranno al sistema di controllo centralizzato.

Informazioni di sicurezza

Molte aziende utilizzano ancora sistemi di controllo della produzione chiusi, non collegati alla rete globale. Con l'aumento delle reti e dell'uso di protocolli standard, cresce la necessità di garantire la sicurezza delle informazioni dei sistemi industriali di base e delle linee di produzione. Di conseguenza, l'accesso sicuro, comunicazioni affidabili e uno stretto controllo delle apparecchiature e dell'accesso degli utenti alle reti di controllo stanno diventando criteri di sicurezza informatica essenziali.

Tecnologie cloud

Alcune aziende utilizzano già parzialmente il software cloud nel loro lavoro, ma con lo sviluppo Industrie 4.0 questa tecnologia sarà utilizzata per risolvere più problemi. Nel tempo, la qualità della tecnologia di archiviazione cloud migliorerà, il tempo di risposta sarà ridotto a millisecondi e anche il funzionamento dei sistemi di controllo dei processi industriali in futuro sarà basato su tecnologie cloud.

produzione di additivi

L'industria ha appena iniziato a esplorare le possibilità delle tecnologie additive, come l'uso della stampa 3D per la prototipazione e la produzione di singole parti. Con la venuta Industrie 4.0 i metodi di produzione additiva saranno ampiamente utilizzati per la produzione su piccola scala di prodotti unici. Ad esempio, l'industria aerospaziale sta già iniziando a utilizzare tecnologie additive per creare nuovi velivoli, riducendone il peso e quindi riducendo il consumo di materie prime e materiali.

realtà aumentata

I sistemi di realtà aumentata possono essere utilizzati per vari scopi: ad esempio, quando si scelgono parti in un magazzino o per visualizzare istruzioni per la riparazione e la manutenzione di apparecchiature su dispositivi portatili. Tali sistemi hanno appena iniziato a svilupparsi, ma in futuro saranno ampiamente utilizzati per fornire ai lavoratori informazioni aggiornate, aiutarli a prendere decisioni in tempo reale e svolgere vari compiti. Ad esempio, sarà possibile ricevere istruzioni su come sostituire un pezzo in un sistema difettoso proprio al momento della sua ispezione utilizzando occhiali per realtà aumentata.

Impatto dell'Industria 4.0

Al fine di farsi un'idea corretta di quale contributo l'attuazione Industrie 4.0 in vari settori, la società di consulenza leader Boston Consulting Group ha analizzato le attività delle principali società mondiali in Europa, Stati Uniti e Asia nell'ambito di questo concetto. I risultati hanno mostrato che la quarta rivoluzione industriale influenzerà favorevolmente 4 indicatori:

• Prestazione. Nei prossimi 10-15 anni, l'Industria 4.0 sarà adottata da un numero significativo di aziende, aumentando la produttività delle aziende nella sola Germania di 90-150 miliardi di euro. I costi operativi per la produzione, escluso il costo delle materie prime e dei materiali, diminuiranno di circa il 15-25%. Il costo totale dei prodotti (compresi i materiali) sarà ridotto del 5-8%. Tuttavia, queste cifre possono variare a seconda del settore in cui è impegnata l'azienda. Le imprese che producono in serie prodotti industriali saranno in grado di ottenere incrementi di produttività ancora maggiori (del 20-30%), mentre le case automobilistiche possono prevedere una crescita fino al 10-20%.
• La crescita dei ricavi. L'introduzione di Industria 4.0 aumenterà anche le entrate. La necessità di dotare le imprese di attrezzature moderne e delle più recenti applicazioni informatiche, nonché l'aumento della domanda da parte dei consumatori per una gamma più ampia di nuovi prodotti in futuro, aumenteranno fino all'1% all'anno alla crescita del PIL nei paesi industrializzati.
• Occupazione. Secondo l'analisi, il livello di occupazione della popolazione sotto l'influenza dell'introduzione Industrie 4.0 aumenterà del 6% nei primi 10 anni. E per quanto riguarda il settore dello sviluppo di soluzioni meccaniche e ingegneristiche, qui la crescita della domanda di personale può raggiungere il 10%. Tuttavia, saranno richiesti specialisti con nuove competenze professionali. A breve termine, la tendenza verso una maggiore automazione sostituirà i lavoratori poco qualificati che svolgono per lo più compiti semplici e ripetitivi. Allo stesso tempo, l'uso diffuso di software, vari strumenti di comunicazione e analisi aumenterà la domanda di personale con conoscenze nel campo della programmazione e delle tecnologie informatiche, ad esempio specialisti nel campo della meccatronica. L'adattamento ai cambiamenti dei requisiti per le qualifiche dei dipendenti è uno dei compiti chiave per lo sviluppo delle imprese.
• Investimenti. Si presume che l'adattamento dei processi produttivi al concetto Industrie 4.0 richiederà alla società di investire l'1-1,5% del proprio reddito in dieci anni.

Inoltre, Industria 4.0. interesserà direttamente non solo i produttori e la loro forza lavoro, ma anche le aziende che forniscono sistemi di produzione.

Di recente si è tenuta a Mosca la conferenza del Vertice Tadviser, dedicata all'uso delle moderne tecnologie dell'informazione, sul tema “Stato. Affare. ESSO. Vladislav Belyaev, Direttore IT del Gruppo Cherkizovo, ha parlato in una delle sezioni e ha parlato dell'attuazione del progetto per la costruzione di un impianto monorobot per la produzione di salsicce affumicate crude. Oggi condivide la sua esperienza di progetto in modo più dettagliato e descrive anche la soluzione sistematica dei compiti stabiliti nell'ambito del concetto di Industria 4.0.

Il mercato della carne in Russia è altamente competitivo e questo vale anche per la produzione di salsicce. Il mercato è altamente segmentato; secondo una stima approssimativa, le quote di mercato dei principali attori si aggirano intorno al 5-7%. Il gruppo Cherkizovo lavora da molto tempo e ha molto successo, è cresciuto dall'impianto di lavorazione della carne di Cherkizovsky ed è uno dei leader nel mercato delle salsicce crude affumicate in Russia (oltre il 20%). Il Gruppo si impegna a mantenere il rapporto qualità/prezzo ottimale per il consumatore.

Alcuni anni fa, ci siamo resi conto che se vogliamo distinguerci, mantenere e aumentare la quota di mercato, dobbiamo adottare una sorta di decisione coraggiosa. È sorta la domanda: come svilupparsi e competere ulteriormente?

Si è deciso di sviluppare una strategia incentrata sulla qualità e realizzare un progetto per la produzione di insaccati (principalmente con materie prime proprie). Nel 2017, al Forum Economico di San Pietroburgo, abbiamo firmato un accordo con la Regione di Mosca per la costruzione di un nuovo impianto ad alta tecnologia per la produzione di salsicce crude affumicate.

La produzione di questo tipo di prodotto è molto complessa e dispendiosa in termini di tempo, si basa sull'osservanza di una rigorosa ricetta. È necessario monitorare chiaramente la qualità dei prodotti in tutte le fasi, il che è piuttosto difficile a causa della complessità della tecnologia di produzione. È necessario seguire rigorosamente le ricette: qui il fattore umano gioca un ruolo importante nella produzione (errori sia consci che accidentali): viene impostata la proporzione errata degli ingredienti, viene impostata l'umidità errata, ecc. Ciò porta al fatto che la qualità dei prodotti può essere diversa. Se si verifica un qualche tipo di violazione, nei vecchi schemi di produzione non è facile trovare il “collo di bottiglia” dove si è verificato l'errore o la violazione (ricette, qualità, ecc.). La ricerca delle cause delle violazioni della qualità durante il controllo dei prodotti finiti all'uscita delle vecchie fabbriche è stato un compito molto creativo, complesso e difficile da formalizzare: o le materie prime non erano appropriate o la ricetta è stata violata, forse altri fattori ricercato. Ma il consumatore ha bisogno di una qualità del prodotto garantita e comprensibile.

Si decise di costruire una nuova monofabbrica di robot a Kashira con una capacità di 80 tonnellate al giorno, che sarebbe stata impegnata nella produzione di sola salsiccia affumicata cruda. La scelta dell'ubicazione dell'impianto non è casuale: a Kashira il gruppo Cherkizovo disponeva di un appezzamento di terreno e di edifici produttivi, quindi è stato possibile realizzare questo progetto in tempi abbastanza brevi. La posizione dell'impianto è buona in termini di logistica, perché finora Mosca è il nostro principale mercato di vendita, anche se operiamo in tutta la Russia, Mosca e la regione rappresentano circa il 20% delle nostre vendite. Inoltre, siamo riusciti a concordare con la regione di Mosca la cooperazione e il sostegno reciproci. Abbiamo firmato un accordo e ricevuto una serie di vantaggi, inclusi i vantaggi fiscali.

Pertanto, la strategia era incentrata sulla qualità del prodotto e i compiti principali che il nuovo stabilimento doveva risolvere erano:

una catena di produzione diretta di un tipo di prodotto: salsicce crude affumicate;

riduzione del fattore umano nel processo produttivo e degli errori associati a questo fattore - la presenza minima di una persona nella produzione;

riduzione dei vari rischi per la sicurezza in produzione;

piena integrazione di tutti i processi aziendali. I punti di controllo dovrebbero essere integrati sia a livello micro (produzione, trasformazione) che macro dell'impresa (adempimento dei contratti, obiettivi di produzione, ecc.).

Impianto robotico: l'incarnazione del concetto di "Industria 4.0"

Il concetto olistico del progetto per la costruzione di un nuovo impianto è nato in modo abbastanza organico, e solo allora si è realizzato che questo progetto veniva implementato nell'ambito della filosofia Industria 4.0. L'obiettivo era prefissato: progettare un tale impianto robotico, a cui, nel senso letterale del termine, può essere affidato il compito di produrre tante tonnellate di prodotti secondo determinate ricette nella confezione scelta, e poi realizzerà tutto i calcoli e funzionano in modo efficiente e puntuale, ovvero il sistema stesso capirà cosa devo fare. Ciò consente di adeguarsi in modo flessibile alla domanda in termini di quantità e ricetta.

Di questi tempi si parla molto di Industria 4.0. Non esiste un impianto del genere nel campo della lavorazione della carne in Europa e, possibilmente, in America (forse c'è, ma non ci è stato mostrato). È davvero unico. Molte persone pensano che questa sia solo una fabbrica di robot. Ma questa è solo una delle sfaccettature. L'incarico per la produzione di un impianto robotizzato può essere assegnato in termini comprensibili (ricette, confezionamento, grado salsicce, ecc.), e non in termini di sistemi e attrezzature.

Ogni tipo di produzione industriale ha avuto inizio con un cambiamento di paradigma e di tecnologia, che ha portato a un'altra rivoluzione industriale, a un cambiamento dell'intera struttura tecnologica e a una diversa natura dei rapporti economici: l'era del vapore e la meccanizzazione di parte del lavoro - la prima rivoluzione industriale, poi l'uso dell'elettricità e il passaggio alla produzione di nastri trasportatori - la seconda rivoluzione, la terza rivoluzione è associata all'uso di computer e robot, la quarta - all'uso dei cosiddetti sistemi cyber-fisici. Quest'ultimo ha ricevuto il nome condizionale "Industria 4.0".

Cosa implica questo concetto? Dopotutto, c'erano i robot 30 anni fa, durante la terza rivoluzione industriale. Nel paradigma odierno, infatti, c'è una combinazione in un'unica soluzione di robot, intelligenza artificiale, sensori, software, che insieme formano il cosiddetto sistema cyber-fisico. Robot, linee automatiche e sistemi (ERP, MES, WMS) lavorano in un'unica catena sotto il controllo comune. Cosa è successo in una produzione che è già diventata un classico, utilizzando un sistema ERP (anche il più potente)? Sì, gli algoritmi sono "cablati" che ti consentono di automatizzare varie aree di attività e collegarle a te stesso. Tuttavia, il fattore umano gioca ancora un ruolo significativo.

Un semplice esempio: l'algoritmo ERP calcolava i saldi delle scorte, erano già inclusi nella funzione per il calcolo dei volumi di acquisto, ma mentre si calcolava tutto questo, qualche dipendente o reparto semplicemente non disponeva di parti sufficienti, alcuni semilavorati, ecc. Cosa sta facendo il dipendente? Risolve il problema: va in magazzino, chiede di mettere in produzione ciò di cui ha urgente bisogno. E questo è tutto: il resto nel magazzino è diverso. E se ci fossero molte situazioni del genere? C'è un accumulo di errori nei calcoli ERP in connessione con i dati modificati dopo il fatto. Cioè, in ogni caso, si verificano deviazioni e possono andare oltre i limiti consentiti, poiché la vita si adatta da sola, anche la produzione è un organismo vivente. ERP lavora con i dati virtuali, con il mondo "sterile" dei numeri. E la filosofia di "Industria 4.0" ha unito gli oggetti fisici (prodotti, attrezzature, materie prime, semilavorati, ecc.) e il sistema ERP.

E come si risolve il problema nel nuovo concept? Tutte le apparecchiature comunicano direttamente con il sistema ERP, tutti i minimi movimenti sono controllati e visibili online. Ed ERP "vede" i veri equilibri a magazzino, gli scostamenti sono di fatto ridotti al minimo, tutte le materie prime ei semilavorati vengono trasferiti alle fasi successive della produzione in automatico, senza intervento umano. Il numero di errori associati al fattore umano è minimo. Cioè i robot comunicano tra loro e con l'ERP, e se prima, con la versione classica del sistema ERP, c'era un numero enorme di sensori che raccoglievano letture, e le persone erano un ponte tra il sistema e i robot, qui i robot comunicano non solo tra loro, ma sono integrati nel sistema ERP stesso. Così, il sistema affida immediatamente il compito di produzione ai robot: quanta carne deve essere messa nel mixer, quanta passata attraverso il nastro trasportatore, quante pagnotte di salsiccia sono entrate nel ripieno.

La chiave per l'attuazione di successo del progetto è nella sua organizzazione ponderata

Abbiamo iniziato a preparare il progetto all'inizio del 2015. E già nel 2016 il gruppo Cherkizovo ha iniziato e nel 2018 ha completato la costruzione di un nuovo stabilimento di produzione di salsicce affumicate crude a Kashira (regione di Mosca).

La costruzione è iniziata letteralmente dal "campo pulito" e completata in due anni, l'impianto ha una catena di produzione lineare, che semplifica la robotizzazione. L'impianto entrerà in funzione il 18 luglio. Ora c'è una fase di operazione sperimentale-industriale.

Prima di iniziare il lavoro di progetto, abbiamo studiato l'esperienza mondiale: abbiamo visitato stabilimenti di lavorazione della carne in Germania, Austria, Spagna, Italia, Svizzera e Repubblica Ceca. I colleghi stranieri hanno condiviso volentieri la loro esperienza, questo scambio di conoscenze è stato in gran parte basato su contatti personali. C'è una sorta di solidarietà da "corporazione", quindi il benchmarking ha avuto successo. Il risultato dei viaggi di studio e dello studio delle migliori pratiche in tali settori è stata un'analisi su larga scala delle proposte dei produttori di apparecchiature, moderni robot multifunzionali. Dopo aver acquisito esperienza, è stata redatta una bozza di piano per il progetto dell'impianto, su cui hanno lavorato sia specialisti interni che outsourcing (consulenti russi e stranieri, esperti di vari profili, appaltatori). È stata una stretta partecipazione congiunta, un lavoro di squadra di un gran numero di nostri e attratto specialisti. Di conseguenza, sono state selezionate apparecchiature di dieci produttori di diversi paesi (Italia, Spagna, Germania, Giappone, ecc.). Va notato che un'analisi approfondita del settore in Russia e all'estero ha mostrato che nessuno disponeva di soluzioni chiavi in ​​mano integrate, nemmeno un singolo produttore di apparecchiature. Ci piacerebbe prendere come base una soluzione di sistema già pronta per la produzione di un singolo prodotto con un grande volume di produzione, ma nessuno potrebbe offrire nulla del genere.

È stato quindi creato un team di progettazione multifunzionale, il cui compito era quello di assemblare la soluzione in un unico impianto dalle soluzioni di mosaico offerte dal mercato delle apparecchiature, ovvero offrire una soluzione di produzione integrata completa. È stato un lavoro creativo, con molte iterazioni: il progetto è stato “ridisegnato”, restituito per la revisione e discusso molte volte.

Il risultato del colossale lavoro annuale del team di progetto sono stati i termini di riferimento chiave sviluppati. Il lavoro è stato molto efficiente e le deviazioni in termini di finanza, investimenti, tempi, caratteristiche tecniche rientrano nei limiti accettabili. Il progetto, ovviamente, è su larga scala e in termini di investimenti ammontavano a circa 7 miliardi di rubli. Il successo del progetto è in gran parte dovuto al fatto che la direzione, gli azionisti e i dipendenti si sono impegnati molto.

La soluzione stessa può essere completamente attribuita al know-how, poiché la disposizione di tali apparecchiature "motley" di diversi produttori con software completamente diversi poneva compiti innovativi. Nel processo di analisi dell'apparecchiatura, si è scoperto che sì, è di alta qualità e con buone caratteristiche, ovvero il livello dell'hardware è molto alto, ma ci sono problemi con il software fornito con l'apparecchiatura, questo è in gran parte “ieri”. Inoltre, per collegare apparecchiature di diversi produttori, è comunque necessario riprogrammarlo. I termini di riferimento sono stati formulati dal team di progetto, e questo incarico è stato affidato ai produttori esteri, infatti i nostri specialisti li hanno formati in tal senso. Ci sono stati molti incontri e viaggi con i produttori di apparecchiature. Certo, erano un po' indignati, non volevano cambiare nulla, ma poi si sono convinti che avessimo ragione e hanno offerto soluzioni ragionevoli per modificare il loro software. Penso che sia stata un'esperienza estremamente positiva per loro partecipare a un progetto del genere.

E per noi è stata una buona notizia che gli specialisti occidentali possono realizzare apparecchiature eccellenti, ma non possono combinarle in un'unica soluzione potente da diversi elementi con interfacce diverse. Il nostro team di progetto e gli specialisti hanno affrontato con successo questo problema. Questo è il vero know-how del nostro progetto: la sua consistenza.

Nuova soluzione di sistema - nuova tecnologia di produzione

I prodotti sono realizzati con le nostre materie prime, anche refrigerate, provenienti dai nostri allevamenti (sono dislocati su tutto il territorio nazionale), quindi possiamo garantirne la qualità.

Una persona, infatti, entra in contatto con il prodotto all'ingresso del processo tecnico e all'uscita: durante lo scarico delle macchine con materie prime e il carico dei pallet con insaccati già pronti e confezionati. Solo in queste fasi sono rimaste operazioni manuali. La macchina viene scaricata e le materie prime vanno al cosiddetto "magazzino robot". Questo è un enorme hangar con scaffalature, buio, non ci sono persone lì, gli impilatori robot smistano i pallet e li portano nei posti giusti. In un magazzino automatizzato, ad ogni scatola con ogni tipologia di materia prima viene assegnato un codice. ERP controlla i saldi in magazzino e in produzione, il carico delle attrezzature ed emette un comando per fornire scatole di materie prime alla produzione. Le materie prime vengono alimentate a una linea di preparazione della carne macinata automatica (ripieno di salsicce). Il risultato di questa linea è una salsiccia ripiena.

Finora sono state elaborate da cinque a sette ricette all'avvio, poi ce ne saranno molte di più. Allo stesso tempo, l'impianto robotico permette di essere flessibili nelle ricette. Il sistema si adegua automaticamente al loro cambio e alla dimensione specificata (calibro) della salsiccia, è inoltre possibile modificare il tipo ei parametri della confezione.

Successivamente, il prodotto passa alla fase di lavorazione successiva. I robot appendono la salsiccia su apposite sospensioni e le inseriscono in telai, quindi le trasportano nelle camere termiche. A seconda del tipo di salsiccia e della ricetta, il processo di maturazione della salsiccia affumicata cruda può richiedere fino a un mese.

La fase successiva della produzione è svolta anche da robot dotati di intelligenza artificiale. Questi robot, detti "navette", controllano la maturazione degli insaccati nelle camere termiche. Tale monitoraggio, infatti, è semplificato dal fatto che la maturità della salsiccia è determinata dal suo ritiro. Pertanto, qui è possibile evitare sensori non necessari e misure di controllo complesse: i robot pesano i semilavorati e determinano la maturità delle salsicce in base al grado di restringimento. Un tecnico esperto, se necessario, partecipa selettivamente al controllo di qualità in questa fase, corregge il lavoro dei robot. Se la salsiccia ha bisogno di "maturare", il robot assegna un compito e la salsiccia rimane nella camera di riscaldamento per tutto il tempo necessario.

Quando i prodotti sono pronti, i robot “tolgono” le salsicce dalle grucce e i prodotti vanno alla linea di confezionamento. I robot di confezionamento sono unici: incollano etichette, confezionano prodotti, e senza il controllo umano, secondo parametri predeterminati, formano completamente la tipologia di imballaggio a seconda della natura del prodotto (ad esempio realizzano scatole per imballi della dimensione richiesta).

Ed ecco la fase finale, dove le persone riappaiono. Prelevano i pallet formati con i prodotti e li caricano su camion.

L'intero stabilimento è servito da circa 120 persone, mentre la sua capacità produttiva può raggiungere le 100 tonnellate al giorno. Se l'impianto fosse stato costruito “alla vecchia maniera”, senza tante linee interconnesse, robot, ERP e intelligenza artificiale, il personale sarebbe stato richiesto molte volte di più.

Infatti il ​​controllo diretto dell'impianto viene effettuato con un minimo di interfacce tra robot e un numero ridotto di sensori.

C'è un'illusione: molti sensori significano bene, ma non lo è. L'opinione che l'abbondanza di parametri e l'enorme volume della loro elaborazione sia uguale a "Industria 4.0" è sbagliata. Pertanto, non viene raccolta solo una serie di big data, ma solo le informazioni realmente necessarie e vengono elaborate, conclusioni e previsioni su questa base. La soluzione ottimale è proprio dove si riduce il più possibile la complessità del sistema: si riduce il numero di possibili guasti e si aumenta l'affidabilità del funzionamento delle apparecchiature.

Nel progetto è stata prestata molta attenzione alle questioni ambientali. La pianta sorge accanto al bosco, in periferia, in lontananza c'è un villaggio. La natura non deve essere danneggiata, questa era una condizione molto importante del progetto. In anticipo, prima della costruzione dell'impianto, è stato elaborato uno schema dettagliato per il trattamento dei rifiuti dell'impianto, è stato realizzato un progetto per gli impianti di trattamento, che è stato implementato con successo nel rispetto di tutte le norme. Queste strutture per il trattamento sono molto moderne e costose e sono state progettate per molto tempo. Inoltre, sono stati costruiti quasi quanto la produzione stessa. Gli impianti di trattamento si trovano in un edificio separato, viene eseguito l'intero ciclo di pulizia necessario, tenendo conto delle specifiche della produzione.

Il personale decide tutto: un nuovo paradigma, nuove esigenze per il personale

Un tale impianto riduce la necessità di personale poco qualificato, ma aumenta la necessità di specialisti di alto livello: ingegneri, specialisti IT, specialisti correlati (con conoscenze di ingegneria, informatica, programmazione). Stiamo eliminando gradualmente i lavoratori manuali poco qualificati, ma abbiamo una carenza di lavoratori altamente qualificati.

Abbiamo formato alcuni degli specialisti nell'ultimo anno e mezzo: abbiamo insegnato e condotto corsi di formazione, poiché avevamo una produzione operativa di salsicce affumicate crude. Per quanto riguarda l'IT, hanno invitato specialisti esterni e formato i propri, sia nella linea SAP che nella linea di sistemi automatizzati e robot. Per qualche tempo, specialisti stranieri lavoreranno con noi e accompagneranno il progetto, fino a quando non tireremo fuori il nostro. Vengono, formano i nostri dipendenti, e noi mandiamo parte del personale in strutture produttive simili, magari non di tale livello, perché il nostro progetto è unico.

Va notato che in Russia ingegneri, programmatori, specialisti IT di vari campi hanno ottime qualifiche, ma sono fondamentalmente carenti. Il gruppo Cherkizovo è interessato a specialisti di ingegneria con una visione sistematica, in grado di prendere decisioni complesse e lavorare in team. Ora l'interdisciplinarietà è particolarmente rilevante. Li paghiamo e siamo pronti a pagarli molto bene, a livello di grandi aziende estere.

I nostri dipendenti a tutti i livelli sono tenuti a seguire una formazione interna (online e offline) e a svilupparsi. Per fare ciò, sul portale aziendale, puoi tracciare nella tua sede i corsi offerti dal servizio di gestione del personale. C'è un intero catalogo di corsi di formazione, che viene costantemente aggiornato. Il personale è quindi costantemente sottoposto a una formazione avanzata su temi di attualità gestionale e produttiva.

Il progetto è completato, l'impianto è costruito, i lavori iniziano

Riassumendo, possiamo evidenziare ancora una volta gli indiscutibili vantaggi che l'implementazione di un tale progetto per la costruzione di un mono-impianto completamente robotizzato, che è un'implementazione visiva dell'approccio Industry 4.0, offre:

l'automazione totale rimuove il fattore umano;

catena integrata di processi;

indicatori chiave di prestazione online;

gestione della qualità lungo tutta la filiera tecnologica;

affidabilità delle informazioni lungo tutta la catena;

meno divari tra piano e operazioni;

informazioni affidabili per prendere decisioni su produzione e vendita;

i punti di controllo integrati nel processo produttivo non consentono di discostarsi dai parametri pianificati.

Puoi essere orgoglioso di questo progetto. Ora la corsa è in corso, i tecnici dell'assistenza stanno controllando l'attrezzatura, i prodotti di prova vengono prodotti. Secondo Sergey Mikhailov, Direttore Generale di Cherkizovo, lo stabilimento è unico nella sua categoria, non solo perché è uno dei più grandi in Russia e in Europa, ma anche perché utilizza le ultime tecnologie e la vasta esperienza del Gruppo Cherkizovo è stata investita in it. e nel campo dell'informatica e dell'industria.

Il termine "Industria 4.0" è apparso in Europa: nel 2011, in una delle fiere industriali di Hannover, il governo tedesco ha iniziato a parlare della necessità di un uso più ampio dell'informatica nella produzione. Un gruppo di funzionari e professionisti appositamente creato per questo scopo ha sviluppato una strategia per trasformare le imprese manifatturiere del Paese in "intelligenti". Questo esempio è stato seguito da altri paesi che padroneggiano attivamente le nuove tecnologie. E il termine "Industria 4.0" iniziò ad essere usato come sinonimo della quarta rivoluzione industriale. La sua essenza è che oggi il mondo materiale è connesso con quello virtuale, a seguito del quale nascono nuovi complessi cyber-fisici, uniti in un unico ecosistema digitale. La produzione robotica e le fabbriche intelligenti sono uno dei componenti di un'industria trasformata. La quarta rivoluzione industriale significa sempre più automazione di assolutamente tutti i processi e le fasi di produzione: progettazione digitale di un prodotto, creazione della sua copia virtuale, collaborazione di ingegneri e designer in un unico ufficio di progettazione digitale, regolazione a distanza delle apparecchiature in fabbrica per i requisiti tecnici per il rilascio di questo particolare prodotto "intelligente", ordinazione automatica dei componenti necessari nella giusta quantità, controllo della loro consegna, monitoraggio del percorso del prodotto finito dal magazzino in fabbrica al punto vendita e alla fine cliente. Ma anche dopo la vendita, il produttore non dimentica il suo prodotto, come era prima nel modello classico: controlla le condizioni d'uso, può modificare le impostazioni da remoto, aggiornare il software, avvisare il cliente di possibili guasti e alla fine del ciclo di utilizzo, accettare il prodotto per lo smaltimento.

Oggi il mondo materiale è connesso con quello virtuale, da cui nascono nuovi complessi cyber-fisici, uniti in un unico ecosistema digitale.

Quindi ora producono qualsiasi cosa, dai bollitori e padelle "intelligenti" agli smartphone. L'anno scorso, Apple ha avviato un programma di riciclaggio per i vecchi iPhone: i robot li smontano, rimuovono le parti più preziose, che vengono poi riutilizzate e il resto viene smaltito e con il minimo danno per l'ambiente. Il concetto di Industria 4.0 è spesso rappresentato come un segno matematico di infinito: illustra questo ciclo infinito di interazione tra il produttore, il prodotto e il cliente.
I tedeschi hanno formulato diversi principi base per costruire Industria 4.0, in base ai quali le aziende possono implementare scenari di quarta rivoluzione industriale nelle loro imprese.

• Il primo è l'interoperabilità, che significa la capacità di macchine, dispositivi, sensori e persone di interagire e comunicare tra loro attraverso l'Internet of Things (IoT).
• Questo porta al principio successivo: la trasparenza, che appare come risultato di tale interazione. Nel mondo virtuale viene creata una copia digitale di oggetti reali, sistemi di funzioni, che ripete esattamente tutto ciò che accade al suo clone fisico. Di conseguenza, si accumulano le informazioni più complete su tutti i processi che avvengono con apparecchiature, prodotti intelligenti, produzione in generale e così via. Per fare ciò, è necessario poter raccogliere tutti questi dati da sensori e sensori e tenere conto del contesto in cui vengono generati.
• Il supporto tecnico è il terzo principio di Industry 4.0. La sua essenza è che i sistemi informatici aiutano le persone a prendere decisioni raccogliendo, analizzando e visualizzando tutte le informazioni sopra menzionate. Tale supporto può consistere anche nella completa sostituzione di persone con macchine nell'espletamento di operazioni pericolose o di routine.
• Il quarto principio è il decentramento delle decisioni gestionali, delegandone alcune a sistemi cyber-fisici. L'idea è che l'automazione dovrebbe essere la più completa possibile: ovunque una macchina possa funzionare in modo efficiente senza l'intervento umano, prima o poi deve avvenire la sostituzione umana. Allo stesso tempo, ai dipendenti viene assegnato il ruolo di controllori che possono connettersi in situazioni di emergenza e non standard.

C'è anche un cambiamento nei modelli di business come risultato della transizione del settore a questi principi. Quindi, invece di puntare sulla produzione snella, le aziende stanno cercando di implementare il rilascio della produzione in serie personalizzata secondo i principi dell'Agile e passare al rilascio di lotti delle dimensioni di un singolo prodotto. Allo stesso tempo, viene preservato il principio dell'economia: la produzione robotica è più efficiente dal punto di vista energetico, accompagnata da meno sprechi e scarti.

L'idea è di rendere l'automazione il più completa possibile. In questo caso, ai dipendenti in vita viene assegnato il ruolo di controllori.

Voglia di autoespressione
La trasformazione dell'industria manifatturiera è chiamata rivoluzione proprio perché i cambiamenti non sono superficiali, ma radicali: l'industria si ristruttura da cima a fondo. I modelli di business stanno cambiando, stanno nascendo nuove aziende, marchi di fama mondiale con una lunga storia vengono cancellati dalla faccia della terra se non hanno il tempo di entrare nelle fila dei rivoluzionari digitali. I clienti hanno cambiato comportamento, vogliono un approccio individuale, prodotti unici e niente "beni di consumo". I nati in URSS ricordano bene cosa significa questa parola. Le imprese sovietiche producevano gli stessi mobili, vestiti, stoviglie in enormi quantità e riempivano l'intero paese di questi beni. Appartamenti, persone, strade, case avevano lo stesso aspetto, ovunque si rivolgesse l'occhio di un osservatore esterno, che fosse Vladivostok, Krasnodar o Kaliningrad. Le prossime generazioni di cosiddetti nativi digitali, cresciute nell'era di Internet, sono abituate al fatto che davanti a loro si apre un intero mondo di offerte: milioni di opzioni per le stampe su magliette, tutte le sfumature di jeans , qualsiasi tipo di elettrodomestici e mobili con un clic di un pulsante. Non vogliono essere gli stessi, cercano di enfatizzare le loro caratteristiche individuali ed esprimere il loro stato d'animo.

Le aziende abituate a fare le stesse cose devono ristrutturarsi. L'implementazione dei principi dell'Industria 4.0 consente di ottenere una serie di vantaggi che non erano disponibili nei modelli tradizionali del passato. Ad esempio, le aziende possono ora ottenere un approccio individuale e personalizzare gli ordini in base alle preferenze personali dei clienti, il che aumenta notevolmente la loro fedeltà. Vecchi impianti e fabbriche si stanno trasformando in "intelligenti" e stanno iniziando a produrre prodotti letteralmente a pezzi per ordini individuali. Allo stesso tempo, si riducono i costi unitari per unità di produzione, le aziende sono in grado di produrre un prodotto unico e personalizzato al costo di un prodotto standardizzato di massa.

Ad esempio oggi puoi, seduto in un bar della Tverskaya, scaricare l'app Nike o andare sul sito dell'azienda, scegliere un modello di sneakers, dipingerle con i colori della tua squadra di calcio preferita, pagarle e riceverle in poche settimane . Costerà $ 120 senza spedizione, non più delle normali scarpe da ginnastica non personalizzate della stessa azienda.

Il produttore, d'altra parte, ha l'opportunità di offrire ai clienti un gran numero di opzioni uniche per il loro prodotto, il che fornisce un'ulteriore fonte di profitto e aumenta i margini dell'azienda.

Per ordine individuale, è possibile produrre motori, server e qualsiasi cosa in generale. Nello stabilimento Fujitsu Siemens nella città tedesca di Augusta, i sistemi informatici e i server vengono prodotti letteralmente pezzo per pezzo per un cliente specifico.

Il costo della realizzazione di prodotti su misura in una fabbrica con una profonda automazione è basso: se in passato sarebbe stato necessario riconfigurare a mano l'attrezzatura per ogni paio di scarpe da ginnastica, oggi il sistema informatico lo fa da solo e in una questione di secondi. La robotizzazione delle fabbriche di auto elettriche di Tesla ha permesso all'azienda di espandere la produzione non in Cina, ma in California. Si è rivelato essere più economico che utilizzare il lavoro di lavoratori cinesi e quindi pagare il trasporto di macchine finite. La quarta rivoluzione industriale, come potete vedere, non sta solo cambiando il business delle singole aziende, ma incide sugli equilibri di potere a livello globale. Chi l'avrebbe mai detto che una casa automobilistica che non ha nemmeno un decennio - Tesla è stata fondata nel 2008 - supererà il leader della seconda rivoluzione industriale, avvenuta a seguito dell'invenzione della catena di montaggio e del passaggio alla produzione di massa , Ford Motors in termini di capitalizzazione.

Grazie alle nuove tecnologie, un altro noto produttore, adidas, sta spostando la sua produzione in Germania. Nella nuova fabbrica, tutte le operazioni saranno eseguite da robot. Questo non solo ottimizza la produzione, ma aumenta anche notevolmente la velocità.

La robotizzazione delle fabbriche di auto elettriche di Tesla ha permesso all'azienda di espandere la produzione non in Cina, ma in California.

Era di cambiamento
Non tutte le aziende con una lunga storia sopravviveranno a questa ondata di trasformazione digitale. Il 52% delle aziende Fortune 500 del 2000 non esiste oggi. Ma coloro che possono adattarsi ne trarranno un doppio vantaggio: i consumatori sono fedeli a marchi rispettati e sono disposti a rimanere con loro se passano a un approccio personalizzato. Così, ad esempio, le azioni Harley-Davidson dopo aver trasformato il business in partnership con SAP e attraverso l'implementazione dei principi dell'Industria 4.0 sono cresciute sette volte in sei anni. E questo nonostante l'azienda abbia subito un forte calo della domanda dei propri prodotti a causa della crisi economica. Ora puoi ordinare la tua iconica Harley nei tuoi colori preferiti e fartela spedire direttamente dalla fabbrica in sole sei ore. L'azienda manifatturiera BRP-Rotax, grazie alle soluzioni SAP, è riuscita ad avviare la produzione di motori personalizzati per velivoli leggeri, motoslitte e kart. È cresciuta notevolmente la fidelizzazione dei clienti dell'azienda, che ora possono ricevere un motore in base alle proprie preferenze e per esigenze specifiche, così come le vendite di BRP-Rotax.

Il passaggio alla produzione intelligente, ovviamente, non è una cosa così facile. Se un'azienda utilizza una vecchia versione del sistema ERP, questo può essere un collo di bottiglia quando si implementano i principi di Industry 4.0. Se è richiesta una configurazione individuale nella produzione di decine di migliaia di prodotti finiti, la quantità di dati aumenta di diversi ordini di grandezza e solo un sistema creato appositamente per questo è in grado di supportare una tale quantità di informazioni. Come, ad esempio, SAP S / 4HANA - un sistema ERP di nuova generazione, una soluzione aziendale per la gestione delle risorse aziendali. Il sistema è stato sviluppato tenendo conto delle più moderne tecnologie: supporto per Internet of Things, machine learning, elaborazione di grandi data array in RAM. Sa come risolvere problemi aziendali che in precedenza erano difficili da implementare a causa di uno sviluppo insufficiente di tecnologie o di costi irragionevolmente elevati delle risorse umane.

Ad esempio, un cliente SAP produce un motore ogni otto secondi su tre linee di produzione. In una produzione così complessa su ordine individuale del cliente, è necessario eseguire diecimila transazioni materiali al minuto. Attraverso l'uso di S/4HANA, l'azienda elabora in tempo reale le cancellazioni dei componenti senza la necessità di un'elaborazione batch alla fine di ogni turno. Ciò consente di avere informazioni aggiornate sul saldo degli articoli di magazzino in qualsiasi momento. S/4HANA supporta la funzionalità di pianificazione dettagliata della produzione e la capacità di pianificare una catena di approvvigionamento completa su un unico dato anagrafico e in un unico sistema. Ciò migliora notevolmente l'accuratezza e l'efficienza della pianificazione.

I volumi di dati stanno aumentando di diversi ordini di grandezza e solo un sistema creato appositamente per questo, ad esempio S / 4HANA basato sulla piattaforma avanzata "in-memory" SAP HANA, è in grado di supportare una tale quantità di informazioni.

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