ما هو المطلوب لتسريع رقمنة الصناعة؟

على المؤسسات الصناعيةتقوم روسيا تدريجياً باختبار تقنيات الإنتاج والمصانع الذكية، يتم إطلاق مشاريع رقمية جديدة من قبل شركات من قطاعات الطائرات والمحركات وبناء السفن.

حتى الآن، تمت الموافقة على خطط بناء 40 "مصنع المستقبل" على مستوى الدولة. وستبلغ الاستثمارات في المشاريع في المرحلة الأولى 15.6 مليار روبل وستوفر حصة 1.5% في سوق المصانع الذكية العالمية.

ما هي مرافق الإنتاج الذكية الناشئة في روسيا؟ ما هو المطلوب لتسريع رقمنة الصناعة؟

الناتج المحلي الإجمالي الرقمي

وتقوم الصناعة الروسية تدريجيا بإدخال عناصر الإنتاج "الذكي" في مؤسساتها، ويتم إطلاق برامج إنشاء المصانع "الذكية" على مستوى الدولة.

ولتسريع هذه العملية، وافقت هيئة رئاسة المجلس الرئاسي الروسي للتحديث الاقتصادي والتنمية المبتكرة في عام 2017 على خارطة الطريق لمجموعة عمل تكنيت. وتمثل الوثيقة خطة عمل لبرنامج المبادرة الوطنية للتكنولوجيا، والتي تتضمن تطوير التصميم والنمذجة الرقمية والروبوتات والبيانات الضخمة وغيرها من تقنيات التحكم الصناعي والأتمتة.

تُعطى أهمية أساسية في خارطة طريق تكنيت لتشكيل ما يسمى بـ "مصنع المستقبل" - المنصات والحلول التكنولوجية التي تجمع بين عناصر المصانع الرقمية و"الذكية" والافتراضية. نحن نتحدث عن استخدام التصميم والإنتاج الرقمي وإجراء الاختبارات الافتراضية.

لاحظ مؤلفو خارطة الطريق ما يلي: يركز المصنع الرقمي على تصميم وإنتاج منتجات الجيل الجديد، عادة من مرحلة البحث والتخطيط، عندما يتم وضع المبادئ الأساسية للمنتج، إلى مرحلة إنشاء نموذج رقمي للمنتج، "التوأم الرقمي" "ونموذج أولي أو سلسلة صغيرة.

تم تصميم المصنع "الذكي" لإنتاج جيل جديد من المنتجات من المنتج الفارغ إلى المنتج النهائي بسعر الإنتاج الضخم للهيكل الصناعي الحالي.

المصنع الافتراضي هو دمج المصانع الرقمية و/أو الذكية في شبكة واحدة، إما كجزء من سلاسل التوريد العالمية أو كأصول إنتاج موزعة».

وفي عام 2015، بلغ حجم السوق العالمية لخدمات «مصنع المستقبل» 773 مليار دولار أميركي، وبلغت حصة روسيا فيه 0.28%. وفي عام 2035، سيبلغ حجم السوق العالمية 1.4 مليار دولار أمريكي، وقد تبلغ حصة روسيا الاتحادية فيها 1.5%. ووفقاً لخطط وزارة الصناعة والتجارة في الاتحاد الروسي، سيتم ذلك من خلال إنشاء 40 "مصنع المستقبل" بحلول عام 2035. ويبلغ حجم التمويل للمرحلة الأولى من البرنامج حتى عام 2019 15.6 مليار روبل، منها 8.5 مليار روبل من الميزانية الفيدرالية.

ويشير محللو معهد ماكينزي العالمي إلى أن رقمنة الإنتاج الروسي بحلول عام 2025 قادر على زيادة الناتج المحلي الإجمالي للبلاد سنويًا بمقدار 1.3 إلى 4.1 تريليون روبل. سيؤدي استخدام التقنيات الرقمية إلى تقليل الوقت اللازم لتسويق المنتج بنسبة 20-50% وزيادة الإنتاجية من خلال الأتمتة بنسبة 45-55%.

الاستثمار في الاختبار

تظهر الأنظمة "الذكية" في صناعة الطائرات والمروحيات: في الولايات المتحدة شركة الطائراتتستخدم (UAC) مفهوم مكتب التصميم الافتراضي، عندما يعمل مهندسون من عدة مكاتب تصميم ومواقع إنتاج على تصميم نموذج طائرة في بيئة رقمية واحدة. وتستخدم هذه التقنية في طائرات سوخوي المدنية و"" و"" وشركة "المروحيات الروسية" القابضة.

يتوقع مؤلفو خارطة طريق Technet أن الشركة الرائدة في تنفيذ مشاريع المصانع الذكية في روسيا ستكون "" (جزء من شركة United Engine Corporation، منطقة ياروسلافل)، الشركة المتخصصة في تطوير وإنتاج محركات توربينات الغاز للطيران والطاقة إلخ.

أعلنت شركة "روستيخ" الحكومية عن خطط لإطلاق موقع اختبار في مؤسسة ياروسلافل؛ وتقدر الاستثمارات بنحو 7 مليارات روبل. سيظهر نظام التحكم كجزء من مشروع Smart Factory دورة الحياةالمنتجات (إدارة PLM)، سيسمح ذلك أيضًا بتنظيم تبادل المعلومات مع مراكز الخدمة.

« ستكون نتيجة المشروع هي تنظيم الإنتاج "الذكي"، وتشكيل الكفاءات والحلول التكنولوجية لتكرار "المصانع الذكية"، القادرة على المنافسة بشكل مناسب في السوق العالمية."، قال المحافظ منطقة ياروسلافلديمتري ميرونوف.

ومن المتوقع أنه خلال السنوات الثلاث الأولى في المصنع الذكي الذي تم إنشاؤه في UEC-Saturn، سيتم استخدام 20 تقنية للاستخدام الصناعي.

وأضافت شركة UEC أنه في عام 2017، تم إطلاق المرحلة الأولى من المشروع على أساس UEC-Saturn - وهو مسرع للمشاريع التكنولوجية في مجال تقنيات الإنتاج المتقدمة. تم اختيار عدد من المشاريع ذات الإمكانات العالية للتنفيذ في الإنتاج. كما تم تطوير البرامج التعليمية لمزيد من العمل وتم جذب المستثمرين الأوائل. وبشكل عام، فإن الحلول التكنولوجية المتعلقة بعدد من القطاعات هي الأكثر طلبًا للتنفيذ في موقع الاختبار. نحن نتحدث عن أفكار في مجال النمذجة الرياضية وهندسة الكمبيوتر والحواسيب العملاقة وإنترنت الأشياء و.

تداول حوض بناء السفن

وبدعم من المبادرة الوطنية للتكنولوجيا، تم الإعلان عن مشروع في الشركة المتحدة لبناء السفن. في حوض بناء السفن Sredne-Nevsky (SNSZ، الواقع في سانت بطرسبرغ)، من المخطط إطلاق حوض بناء السفن الرقمي في السنوات القادمة. سيتم إنشاء قاعدة بيانات لجميع المكونات المستخدمة في بناء السفن، وبدلاً من الاختبار الشامل للمنتجات، سيتم البدء في استخدام "التحقق" بالكمبيوتر من المنتجات.

ستعمل الرقمنة على مضاعفة القدرة الإنتاجية للمؤسسة وزيادة حجم الصادرات. وستبلغ تكلفة المشروع 350 مليون روبل.

« ومن المتوقع أن يتم الحصول على غالبية الأموال (245 مليون روبل) من الصندوق الفيدرالي لمبادرة التكنولوجيا الوطنية، وستأتي 105 ملايين روبل أخرى من الأموال الخاصة بالمصنع. سنبدأ في إنشاء حوض بناء السفن الرقمي بغض النظر عن تلقي الدعم. سوف يؤدي الدعم إلى تسريع العملية، ولكننا سنعمل على المشروع على أي حال"، ذكر المدير العام SNSZ فلاديمير سيريدوكو.

إذا تم تنفيذ المشروع بنجاح في SNSZ، فمن المقرر تكرار النموذج في أحواض بناء السفن الروسية الأخرى.

أمر حكومي للمشاريع الذكية

تلاحظ شركة Pumori Corporation (ملف الشركة هو الهندسة التكنولوجية) أن الاهتمام بالإنتاج "الذكي" قد زاد بين الشركات الروسية. على مدى السنوات الثلاث الماضية، زاد الطلب على التقنيات الذكية 3-3.5 مرات. نفذت الشركة العمل على تنفيذ أنظمة التشغيل الآلي في أكثر من 100 شركة في المناطق الروسية.

قدمت الشركة أيضًا إلى السوق منتجًا معقدًا Smart Factory من شركة الأدوات الآلية اليابانية OKUMA ونظام الأدوات المتطور الخاص بها TOOL-MANAGEMENT.

موسكو، 16 يونيو - ريا نوفوستي وآنا أورمانتسيفا. في عام 1995، صاغ عالم الكمبيوتر الأميركي نيكولاس نيغروبونتي (جامعة ماساتشوستس) مصطلح «الاقتصاد الرقمي». والآن يُستخدم هذا المصطلح في جميع أنحاء العالم، وقد أصبح يُستخدم بين السياسيين ورجال الأعمال والصحفيين. في العام الماضي، تضمن أحد التقارير الرئيسية للبنك الدولي تقريرًا عن حالة الاقتصاد الرقمي في العالم (صدر التقرير تحت عنوان “العوائد الرقمية”).

إلا أن مضمون هذا المفهوم لا يزال غامضا، ولا يوجد تعريف واضح له في تقرير البنك الدولي. تحتوي هذه المادة من RIA "Nauka" على الأفكار الأكثر عمومية حول ماهية الاقتصاد الرقمي.
بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى تعريف الاقتصاد "التناظري" العادي - وهذا هو النشاط الاقتصادي للمجتمع، فضلا عن مجموعة العلاقات التي تتطور في نظام الإنتاج والتوزيع والتبادل والاستهلاك. ومن الممكن بالفعل اعتبار استخدام جهاز الكمبيوتر، والإنترنت، والهواتف المحمولة "استهلاكا"، وفي هذه الحالة يمكن تمثيل الاقتصاد الرقمي باعتباره ذلك الجزء من العلاقات الاقتصادية الذي تتوسطه شبكة الإنترنت، والاتصالات الخلوية، وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.

دكتور في العلوم الاقتصادية، عضو مراسل في أكاديمية العلوم الروسية - فلاديمير إيفانوف يعطي التعريف الأوسع: "الاقتصاد الرقمي هو بيئة افتراضية تكمل واقعنا".

في الواقع، ربما يمكن أن تُعزى جميع أفعالنا في الواقع الافتراضي للكمبيوتر إلى نظام الإنتاج أو التوزيع أو التبادل أو الاستهلاك. ولكن، بالطبع، الواقع الافتراضي، على هذا النحو، لم يظهر مع إنشاء الكمبيوتر. يمكن أن يعزى إليه كل النشاط العقلي البشري. بالإضافة إلى ذلك، فإن المال، وهو الأداة الرئيسية للاقتصاد، هو أيضًا نتاج للواقعية، لأنه "مقياس" مخترع لتكلفة السلع والخدمات. ولكن مع اختراع الكمبيوتر، أصبح من الممكن "رقمنة" الأموال، الأمر الذي أدى بلا أدنى شك إلى تبسيط العلاقات بين السلع والنقود، وأدى إلى توفير هائل في الوقت وزيادة أمن العمليات.

مششيرياكوف رومان - أستاذ الأكاديمية الروسية للعلوم، دكتوراه في العلوم التقنية، نائب رئيس الجامعة للبحث والابتكار في جامعة تومسك الحكومية
تعتقد جامعة أنظمة التحكم والإلكترونيات الراديوية أن هناك نهجين لمصطلح "الاقتصاد الرقمي". النهج الأول هو "كلاسيكي": الاقتصاد الرقمي هو اقتصاد يعتمد على التقنيات الرقمية، ومن الأصح في الوقت نفسه وصف مجال السلع والخدمات الإلكترونية حصريًا. الأمثلة الكلاسيكية هي التطبيب عن بعد، والتعلم عن بعد، وبيع المحتوى الطبي (السينما، التلفزيون، الكتب، وما إلى ذلك). أما النهج الثاني فهو نهج موسع: "الاقتصاد الرقمي" هو الإنتاج الاقتصادي باستخدام التقنيات الرقمية.

يوضح رومان مشرياكوف: "في الوقت الحالي، يعتقد بعض الخبراء أنه من الضروري توسيع هذا الفهم وإدراج سلسلة من السلع والخدمات التي يتم توفيرها باستخدام التقنيات الرقمية، بما في ذلك مفاهيم مثل: إنترنت الأشياء، الصناعة 4.0، المصنع الذكي، وشبكات اتصالات الجيل الخامس، وخدمات هندسة النماذج الأولية، وما إلى ذلك.

في الواقع، في السابق، لم يكن الجزء الافتراضي من العالم، الذي كان يقع في الواقع العقلي للإنسان، قوة منتجة، ولم يكن البيئة التي يتم فيها إنشاء أفكار ومنتجات جديدة.

والآن يتم دمج الجزء الافتراضي مع الجزء الحقيقي: يمكنك إنشاء عالم "يعتمد على أحداث حقيقية"، والذي سيكون في حد ذاته "اقتصادًا داخل اقتصاد".
ميزة هذا العالم هو أنه يمكنك فعل أي شيء هناك. هذا مهم ليس فقط عندما يصبح من الممكن إنشاء لعبة عبر الإنترنت حيث يمكنك القفز إلى ارتفاع ما مبنى متعدد الطوابقالسفر عبر الفضاء بدون بدلة فضائية والموت بشكل متكرر - وهذا أمر مهم لاختبار المنتجات الجديدة وتحسينها واختبارها. وبالتالي، فإن الاقتصاد الرقمي لديه فرصة كبيرة لتجاوز الاقتصاد "التناظري"، الذي يضطر في كل مرة إلى إجراء اختبار التصادم، وتحطيم السيارات في الواقع، وليس في بيئة افتراضية.

ألكسندرا إنجوفاتوفا - مرشحة العلوم الاقتصادية، أستاذ مشارك في قسم اقتصاديات الابتكار، كلية الاقتصاد، جامعة موسكو الحكومية التي تحمل اسم M.V. يقدم لومونوسوف التعريف التالي: "الاقتصاد الرقمي هو اقتصاد يعتمد على أساليب جديدة لتوليد البيانات ومعالجتها وتخزينها ونقلها، بالإضافة إلى تقنيات الكمبيوتر الرقمية".

تؤكد ألكسندرا إنجوفاتوفا: "في إطار هذا النموذج الاقتصادي، تشهد نماذج أعمال السوق الحالية تحولًا جذريًا، ويتغير نموذج إنشاء القيمة المضافة بشكل كبير، وتقل أهمية الوسطاء على جميع المستويات في الاقتصاد بشكل حاد بالإضافة إلى ذلك، تتزايد أهمية النهج الفردي في تشكيل المنتج، لأننا الآن نستطيع محاكاة أي شيء.

لتلخيص ذلك، يمكننا القول أن الاقتصاد الرقمي يمكن أن يغطي كل ما يمكن إضفاء الطابع الرسمي عليه، أي التحويل إليه منطق. وستجد الحياة نفسها الفرصة لدمج هذا "الشيء" في نظام الإنتاج والتوزيع والتبادل والاستهلاك.

نشكر محرري مجلة "Springboard to Success" التابعة لـ NPO Saturn على تقديم هذه المادة.

وبالتالي، كانت الخطوة الأولى نحو المؤسسة الرقمية هي التطوير الرقمي لمنتج الإنتاج. وبسرعة كبيرة، ظهر طلب من المهندسين وتمت تلبيته، باتباع أنظمة التصميم الشخصية بمساعدة الكمبيوتر، للحصول على أدوات لدعم التنمية الجماعية، وتطوير أنظمة التحليل الهندسي، وإنشاء نظام إعداد تكنولوجي محوسب.

كانت هناك محاولات جديدة لفهم قدرات أجهزة الكمبيوتر (التي يتبع نمو قوتها قانون مور بثقة) من خلال أساليب جديدة لأنظمة التطبيق - ظهر مفهوم PLM (إدارة دورة حياة المنتج)، والذي تم تصميمه لرقمنة "الحياة" بأكملها. للمنتج من التطوير إلى إعادة التدوير. بطبيعة الحال، منتجات باهظة الثمن معقدة مع على المدى الطويلعملية. ومن المهم أن نلاحظ هنا أن تحقيق التنفيذ الحقيقي الكامل لنظام PLM في تلك اللحظة هو أمر قريب من المستحيل، نظرا للصعوبات في الحفاظ على سلسلة التوريد، حيث خلف كل رابط في ظهور المعلومات يختبئ أكثر النظم الطبيعية تعقيدا - شخص له مهاراته وتطلعاته وخبراته ومشاكله الفريدة ...

ومع ذلك، فإن التصميم الرقمي مع المحاكاة الحاسوبية للعمليات المعقدة (ديناميكيات الغاز، والديناميكا الحرارية، وما إلى ذلك) قد أتاحا تقليل الوقت اللازم لتسويق المنتجات الجديدة بشكل كبير - ومن الأمثلة على ذلك المحرك التوربيني الغازي SaM146.

لدينا الآن في المؤسسة قاعدة رقمية جيدة للمنتج - بدءًا من التصميم وحتى العمليات الفنية باستخدام برامج CNC، ولكن ما الذي تغير في الإنتاج؟ تم تحسين التفاعل بين المصمم والفني، ويتم نقل النماذج الرقمية لـ DSE بينهما، مما يلغي عمليا إنتاج الأجزاء "القديمة" (بدون تغييرات)، ويضمن ملاءمة التصميم والامتثال له والمظهر المادي جزء، ولكن كيف يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة كفاءة عمليات الإنتاج؟

هناك عامل آخر يؤثر على عمليات الإنتاج على وجه التحديد وهو ظهور منهجيات MRP وMRP-II وERP والأنظمة المختلفة التي تدعمها. إنها تجعل من الممكن، باستخدام البيانات التنظيمية المتعلقة بتركيبات المنتج، والطرق، ومعايير المواد ووقت المعالجة، حساب جداول الإنتاج، وتحديد متى وما هو ضروري لتنفيذ عمليات معينة، وتحديد القيود - "الاختناقات"، وتنسيق أنشطة أقسام الإنتاج فيما بينهم. لكن التوقعات كانت بعيدة كل البعد عن تحقيقها بالكامل. وراء أفعال وأحداث وقرارات محددة يوجد شخص قادر على ارتكاب الأخطاء. عند تحديد المهام، يضع الشخص أيضًا منطق تشغيل النظام، وغالبًا ما يكون تفكيرًا بالتمني. والنتيجة هي الأخطاء، وانعدام الثقة في الأنظمة، والتحكم "اليدوي".

قد يكون مفهوم المؤسسة الرقمية حلاً سحريًا محتملاً. ما هي التقنيات الجديدة التي يمكن أن تساعد في كسر حواجز الثقة بين عمال التصنيع في نتائج نظم المعلومات؟

أولا، يمكن التقليل من العامل البشري في نظام الإنتاج من خلال إدخال أجهزة استشعار معينة من شأنها أن تحل مشكلة المعلومات التي لا لبس فيها حول مكان وجود الجزء، وبأي كمية مرت بالعمليات اللازمة، وما إذا كانت قد اكتملت جميعها وأين تأخر وما الأسباب.

في الوقت نفسه، تظهر طبقة جديدة من المعلومات - معلومات مفصلة حقيقية عن حالة العمل الجاري في ورش العمل. يمكن بناء تقنية المصنع الرقمي الثانية على هذا - تحليلات البيانات الضخمة مع عناصر التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي.

الفكرة الثالثة هي اتصال المعلومات الوثيق بالمعدات. بالفعل الآن عدد كبيرالآلات مجهزة ببرنامج التحكم العددي. تحتوي أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن هذه الأجهزة على معلومات حول البرامج المكتملة والموارد المستهلكة وغير ذلك الكثير. لذلك، يمكن لمصنع الأجهزة الرقمية تحقيق نتيجتين قويتين:

• تكامل المعلومات حول الجزء وطريقة تنفيذ العملية عليه، مما سيسمح لك بـ "التخلص" من مصدر عدم الاتساق المحتمل عند اكتشافه (مرة أخرى، تحليلات البيانات الضخمة)؛
• الانتقال من خدمة الآلات "حسب الموارد" إلى خدمة "حسب الحالة" (باستخدام البيانات الضخمة والنماذج التنبؤية المطورة).

يمكن أن يكون التأثير القوي لتقنيات المصانع الرقمية هو الجودة الجديدة لأنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP)، والتي يجب أن تصبح ليس فقط أدوات للتخطيط والمراقبة، ولكن أيضًا آلية للتنبؤ بالحالة نظام الإنتاج- "الإدارة التنبؤية" - الانتقال من اتخاذ القرارات البديهية من قبل مديري الإنتاج إلى القرارات المدعومة بنظام تكنولوجيا المعلومات بناءً على التحليل متعدد العوامل والتنبؤ بتطور الموقف.

يجب أن يقترن الانتقال الإضافي إلى المصنع الافتراضي بإنشاء توأم رقمي للإنتاج في بيئة افتراضية. من خلال القياس مع حسابات الكمبيوتر العملاقة الهندسية التي تجعل من الممكن محاكاة سلوك الأشياء المادية، من الممكن إنشاء نموذج محاكاة لمؤسسة تصنيعية لتوفير التطوير "المجاني" (من وجهة نظر الاستثمار) لأساليب التصنيع الجديدة والتحسين مواقع الآلات والمباني لتحسين الخدمات اللوجستية، وتحليل سيناريوهات "ماذا لو" » لزيادة الإنتاجية.

إحدى النتائج المهمة لتنفيذ المصنع الافتراضي هي تصميم المنتجات بتكلفة معينة، عندما يصبح من الممكن فرض المظهر الهيكلي للجزء على ظروف الإنتاج الحقيقية.

ستكون التقنيات الرئيسية للمصنع الافتراضي هي تقنيات الإنترنت الصناعية، والتي تسمح بتلقي ردود الفعل الكاملة من جميع مكونات سلسلة الإنتاج. ستظهر متطلبات جديدة لحزم الحسابات الهندسية، والتي ستشمل معلمات التحسين الخاصة بها عوامل قابلية التصنيع، وهذا سيؤدي إلى جولة جديدة من المتطلبات المتزايدة لقدرات الكمبيوتر العملاق المستخدمة. وبالتالي، سيصبح المصنع الافتراضي محركًا قويًا لتطوير برمجيات جديدة تعالج كميات هائلة من البيانات، وربما تكون سيئة التنظيم، حول الحياة الحقيقية للمؤسسة. إن كفاءة استخدام هذه الأدوات الجديدة من شأنها أن تجعل من الممكن بالفعل تقليص اقتصاديات الحجم الكبير (وبشكل أكثر دقة، ترجمة هذا الحجم إلى إنتاج ضخم للمنتجات الفردية بدلاً من إنتاج كميات كبيرة من المنتجات المتطابقة). بالطبع، سيكون للطرق الجديدة للإنتاج الآلي والتقنيات المضافة تأثير على أماكن عمل أو خطوط إنتاج محددة، ولكن لا يمكن تحقيق التأثير التراكمي والتآزري لتقنيات الإنتاج هذه إلا مع إدخال تقنيات المحاكاة الافتراضية لإدارة تقنيات الإنتاج المتقدمة المعقدة هذه. جنبا إلى جنب مع استخدام الأساليب والمعدات الموجودة.

التحديات الجديدة التي يطرحها الرابع الثورة الصناعية، تخضع للحل في إطار مشروع "مصنع المستقبل"، المحدد في خارطة طريق "تكنيت" لتنفيذ مكانة بلادنا الرائدة في سوق إنتاج التكنولوجيا الفائقة العالمية. من المتوقع تطوير واختبار الأساليب الرقمية لتنظيم الإنتاج الموضحة أعلاه في موقع الاختبار الخاص بمصنع المستقبل لتحديد إمكانية وطرق تنفيذها واستخدامها في NPO Saturn وغيرها من المؤسسات التابعة لشركة UEC JSC وRostec State Corporation. .

ارمين جرونوالد

تعتمد أي صناعة - من صناعات السيارات والفضاء إلى الأدوات الآلية والطاقة - على جودة التصميم والإعداد التكنولوجي للإنتاج والتصنيع في ورش العمل. في كثير من الأحيان، يتم تصنيع الأجزاء والتجمعات من قبل أقسام صغيرة أو شركات مستقلة تواجه منافسة متزايدة والحاجة إلى استخدام مواد وتقنيات جديدة. تخضع سلاسل التوريد المعقدة لمتطلبات تنظيمية متزايدة باستمرار، ويجب تقصير الجداول الزمنية للتطوير باستمرار.

يتنافس صانع القوالب الأوروبي مع الشركات المصنعة العاملة في الأسواق ذات المتطلبات التنظيمية الأقل صرامة، وكذلك مع الشركات الإقليمية. وفي الوقت نفسه، يجب تطوير الأدوات في أسرع وقت ممكن من أجل مواكبة المواعيد النهائية لتطوير المنتج - ففي النهاية، تم تقليل مدة العمليات بمقدار النصف. على سبيل المثال، كان يستغرق إنشاء نموذج سيارة جديد تسعين عامًا، ولكن الآن تم تقليص هذه الفترة إلى أربع سنوات. تم تقليل وقت تطوير الأجزاء وفقًا لذلك.

لزيادة كفاءة الإنتاج، غالبًا ما يحاولون أتمتة المراحل الفردية باستخدام أنظمة مختلفةوجداول البيانات والمستندات الورقية. إذا تم تنفيذ الأتمتة بشكل غير صحيح، فإن النتيجة هي عمليات مفككة وعدم استخدام المعلومات التي لا تقدر بثمن والدراية الإنتاجية الهامة بشكل صحيح. هذا النهج لا يزيد من كفاءة المؤسسة أو قدرتها التنافسية.

للوصول مستوى جديدالكفاءة والنصر في المنافسة، تتطلب مؤسسات بناء الآلات مفهومًا تجاريًا جديدًا يحقق الفرص التي يوفرها الجميع بشكل كامل التقنيات الحديثة. يقوم نظام واحد متكامل بإنشاء نماذج وعمليات ذكية، وربط تصميم العمليات ومراحل التصنيع في "سلسلة رقمية" تمتد في جميع أنحاء المؤسسة. يعمل هذا النهج على تحسين عمليات الإنتاج وتقليل التكاليف وتقليل أوقات تنفيذ الطلب.

بدلاً من إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد أولاً في نظام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، ثم الاستيراد والتصدير إلى أنظمة مختلفة، يجب عليك إنشاء توأم رقمي - نسخة افتراضية دقيقة من المنتج الحقيقي. يتم نقل هذا التوأم بين خدمات المؤسسة دون فقدان البيانات، مما يساعد على إنتاج منتجات تلبي متطلبات العملاء بشكل كامل.

مقدمة الرقمية عملية الإنتاجيعمل على تحسين إنتاجية وكفاءة الشركات الصغيرة على الفور ويعزز نمو الأعمال المستمر. لا تقتصر عملية التحول الرقمي على إلغاء إدخال البيانات يدويًا وتغييرات النماذج في كل مرحلة من مراحل التطوير. يوفر استخدام نظام واحد ونموذج ذكي الدعم للعمل الموازي للمتخصصين. على سبيل المثال، يتم إعداد مراقبة الجودة لتصنيع جزء ما بالتزامن مع تطوير برامج التحكم في نظام CAM. والنتيجة هي أتمتة العملية برمتها مع الحفاظ على مرونتها.

عند إجراء تغييرات على التصميم، يتم نقلها تلقائيًا إلى جميع مراحل العملية دون إدخال البيانات يدويًا. يتم توفير مقارنة بين هندسة النموذج ثلاثي الأبعاد والجزء النهائي المقاس على آلة قياس الإحداثيات (CMM). في هذه الحالة، يتم إرسال المعلومات المستلمة مرة أخرى إلى نظام CAM. وهذا يجعل من السهل العثور على التناقضات وحلها. يتم إنشاء حلقة مغلقة لتحسين التصميم وحلول التصميم التكنولوجي. فهو يحسن الجودة والإنتاجية، ويقلل من وقت إعداد المعدات. يتم إنتاج الأجزاء عالية الجودة بشكل أسرع، مما يزيد من عدد الطلبات التي يتم تنفيذها. علاوة على ذلك، عند إكمال الطلب التالي، يمكنك استخدام النماذج الموجودة وتعديلها لتلبية المتطلبات الجديدة، مما يلغي الحاجة إلى بدء التصميم من الصفر في كل مرة. إن إعادة استخدام إجراءات العمل المثالية والمعرفة الموجودة في المؤسسة هي الأكثر طريقة فعالةزيادة الإنتاجية والجودة.

لا تعمل الرقمنة على أتمتة إنتاج الأجزاء التي تلبي المتطلبات بدقة فحسب، بل تعمل أيضًا على تبسيط تنفيذ التقنيات الرقمية الجديدة (الروبوتات الصناعية، والتصنيع الإضافي) حتى في المؤسسات الصغيرة.

في السابق، تم استخدام الروبوتات بشكل أساسي لتحديد موضع قطع العمل ونقلها، بما في ذلك تحميل وتفريغ الأجزاء الموجودة على الأدوات الآلية. اليوم، يتم استخدامها في كثير من الأحيان للتصنيع. على سبيل المثال، يمكن للروبوت الذي يتم التحكم فيه رقميًا أن يحفر بدقة مئات الآلاف من الثقوب في جناح الطائرة. لكن هذا يتطلب تكامل نموذج التصميم مع أنظمة البرمجة للروبوتات وآلات CNC ومع المعدات التكنولوجية.

تتيح الطباعة ثلاثية الأبعاد وغيرها من أنواع التصنيع الإضافي إمكانية تصنيع أجزاء كان من المستحيل تصنيعها في الماضي، فضلاً عن استخدام مواد جديدة وحلول تصميمية تعمل على تحسين المواصفات الفنيةالمنتجات التي تقلل الوزن وتبسط عملية التجميع. ومع ذلك، فإن تنفيذ مثل هذه العمليات يتطلب الانتقال إلى أساليب تصميم مختلفة تماما، تختلف بشكل كبير عن تطوير الأجزاء المصنعة بواسطة الآلات. على وجه الخصوص، تتميز الأجزاء التي تم إنشاؤها للطباعة ثلاثية الأبعاد بالحد الأدنى من استهلاك المواد وفي نفس الوقت تختلف تمامًا عن الأجزاء المعتادة. باستخدام تقنيات النمذجة التوليدية، يقوم المهندسون بإنشاء هياكل خفيفة الوزن للغاية يمكن مقارنتها في الأداء بالهياكل التقليدية. يمكن أن تكون هذه الأجزاء مجوفة ولها أشكال "عضوية" معقدة. في الوقت نفسه، من الضروري تجنب إنشاء عناصر داعمة غير ضرورية - سوف تحتاج إلى إزالتها، والتي يمكن أن تبطئ الإنتاج. الجانب الأكثر أهمية هو توفر نظام تصميم بمساعدة الكمبيوتر قادر على أداء التحسين الطوبولوجي للهياكل التقليدية. تتيح طرق التصنيع المضافة إنتاج منتجات الجيل الجديد بأقل تكاليف الإعداد والأدوات.

يعد المصنع الرقمي بمثابة تكامل سلس بين أهم مراحل تصميم وتصنيع الأجزاء. يدمج النهج الموجه نحو العمليات الأشخاص والبيانات وموارد الإنتاج. فهو يضمن المنتجات التي تلبي جميع متطلبات العملاء، مع زيادة الربحية والكفاءة أيضًا.

المصنع الرقمي قيد العمل

ليس من الضروري أن تكون عملاقًا في الصناعة حتى تجني فوائد التصنيع الرقمي. بدأت شركة تصنيع القوالب النمساوية HAIDLMAIR كمتجر صغير للحدادة، لكن الشركة ظلت تقدم منتجاتها باستمرار أحدث التقنيات. عندما تولى الرئيس التنفيذي الحالي للشركة، ماريو هايدلمير، المهمة من والده، اكتشف مدى عدم فعالية استخدام أنظمة متباينة وغير متوافقة في كثير من الأحيان لتصميم الأجزاء وتطوير برامج التحكم. ومن خلال تنفيذ حلول من شركة Siemens، تمكنت الشركة من بناء عملية محسنة شاملة تعمل على إنشاء توأم رقمي لكل جزء. يوضح السيد هايدلمار: "في قسم برمجة CNC، نقوم بإعادة إنشاء الموقف الذي يحدث على جهاز معين بدقة".

تعمل العديد من أقسام الشركة المختلفة على إنتاج القوالب، وجميعها تستخدم نموذجًا ذكيًا ثلاثي الأبعاد. يتيح لك ذلك التحقق من خصائص الجزء غير المُصنع، وتطوير برامج التحكم للمخارط، وآلات CNC ثلاثية وخمسة محاور في نظام NX CAM من Siemens، وكذلك مراقبة عملية التجميع. يتم تخزين النماذج وبيانات أدوات القطع وخطوات العملية وبرامج التحكم باستخدام الحاسب الآلي في Teamcenter، بحيث تتمتع جميع الأقسام بإمكانية الوصول إلى مصدر واحد للمعلومات الحديثة. تضمن هذه السلسلة الرقمية التفاعل الفعال بين الموظفين. مشغل الآلة، الذي لديه نموذج CAD للجزء ويتفاعل مع مصمم ومبرمج آلات CNC، يزيل بسرعة جميع المشاكل التي تنشأ قبل بدء المعالجة.

ويعمل النظام المتكامل لتصميم الأجزاء والتحكم في العمليات والمعدات على تقليل تكاليف الإنتاج (بنسبة 1520%، وفقًا لشركة هايدلمار)، والتي تصل إلى "مئات الآلاف من اليورو سنويًا". هناك فائدة أخرى، خاصة عند العمل في سوق شديدة التنافسية، وهي "تقليل المهل الزمنية".

لمزيد من أتمتة العمليات وزيادة الإنتاجية، تقوم شركة Haidlmair بتنفيذ إستراتيجية تصنيع قائمة على الميزات مدعومة بـ NX CAM. يقول ستيفان بندل، مدير نظام CAM: "نريد التأكد من أن حوالي 80% من عمليات EDM يتم تنفيذها تلقائيًا بالكامل، دون تدخل المشغل". ولا يتعلق الأمر فقط بخفض التكاليف. هدف هايدلمار هو تحويل عملية صغيرة إلى "أفضل صانع قوالب في العالم". وهو يحاول تحقيق الجودة المثلى للمنتج: "أنا متفائل بشأن المستقبل وواثق من أننا سنكون قادرين على خفض التكاليف مع زيادة الجودة. وهذا بالضبط ما يتوقعه جميع عملائنا."