Национальная программа «Цифровая экономика», планируемая в рамках реализации Указа Президента РФ от 7 мая 2018 г № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года», призвана дать импульс развитию в нашей стране инновационных технологий Индустрии 4.0.

 

Происхождение вошедшего в широкий обиход выражения «Индустрия 4.0» редко кто помнит. А если вернуться к истокам, то станет ясно, что проект Индустрия 4.0 — это один из десяти проектов «Стратегии высоких технологий–2020» Германии.
Цель проекта вполне прагматическая — нарастить конкурентоспособность немецкой индустрии с опорой на инновационные информационно-коммуникационные технологии. И если выражение «сделано в Германии» было равносильно утверждению «лучшее качество», то теперь родина Индустрии 4.0 ставит перед собой задачу стать лучшим поставщиком промышленного оборудования в глобальном масштабе.

 

Индустрия 4.0 ломает стереотипы

 

Большие данные (Big Data), цифровизация, искусственный интеллект — вот главные атрибуты Индустрии 4.0. В ее основе лежит глубокая цифровая трансформация промышленности, предполагающая объединение возможностей современного Интернета с производственным оборудованием и средствами автоматизации, что на выходе наряду с гибкостью и эффективностью производства должно дать значительную трансформацию ценообразования и индивидуализацию продукции в условиях массового производства. Фабрики, машины, роботы и инструменты в режиме реального времени общаются друг с другом и благодаря машинному обучению на основе искусственного интеллекта становятся умнее, точнее, безопаснее. Технологии Индустрии 4.0 стирают границы между физическим и цифровым миром. Краеугольным камнем цифровизации экономики Германии с 2020 года станет новый стандарт мобильной связи 5G, которому отводится роль инструмента реализации потенциала Индустрии 4.0.

 

Фото Deutsche Messe

 

 

Индустрия 4.0 — это не только цифровая трансформация, но и изменение философии производства, в котором присутствует децентрализованное управление производственным оборудованием, объединенным в сеть. Индустрия 4.0 — это слом стереотипов. Возможна цифровизация старого оборудования, внедрение открытых облачных платформ в старые машины и устройства, но невозможно старое мышление в новых системах. Как говорят эксперты, впереди Индустрия 4.0, но и мышление должно быть 4.0. Вопрос «какие технологии нам доступны и как использовать их в процессе создания добавленной стоимости, чтобы получить прибыль?» свидетельствует, как утверждают идеологи Индустрии 4.0, об устаревающем мышлении. Сегодня главный вопрос должен звучать так: «Чего хочет клиент?». Это означает, что в наращивании цепочек добавленной стоимости должно произойти объединение производителей и потребителей услуг в интернет-среде. То есть для развития компании необходимо в первую очередь сократить расстояние между компанией-производителем и потребителем, из поставщика продукции стать поставщиком решений.

 

Потенциал есть. Как реализовать?

 

Каждый из трех китов Индустрии 4.0 представляет собой мегатренд, внутри которого развиваются мощные инновационные технологии. Однако на пути продвижения достижений четвертой промышленной революции лежат проблемы, требующие решения. Промышленный интернет вещей (IIoT) — движущая сила объединения производственного оборудования в рамках Индустрии 4.0 — несет в себе риски информационной безопасности. Перенос больших данных на облака может повлечь за собой риски, связанные с защитой персональных данных, внутренних данных предприятия от разглашения и несанкционированного использования, от возможного хищения конфиденциальных данных о продукте или производственном процессе. Есть разногласия в оценке степени зрелости технологий, необходимых для реализации концепции Индустрии 4.0, инструментов управления умным производством. К примеру, популярная тема цифровых двойников лежит в двух параллельных плоскостях — в сфере практического использования и в сфере дискуссий о целесообразности. Причинами несоответствия результата ожиданиям могут оказаться недостаточный набор исходных данных или их некорректное введение, потому что между информационными и операционными технологиями может оказаться пресловутый человеческий фактор. Требуется не только построить надежный канал передачи данных, но и иметь дело с постоянными изменениями. Надо быть готовыми к тому, что ожидаемый эффект может оказаться несопоставимым с затратами на ИТ.

 

Umati сегодня

Инициативное ядро станкостроителей
CHIRON, DMG MORI, EMAG, HELLER, GF Machining Solutions, GROB,  LIEBHERR-VERZAHNTECHNIK, PFIFFNER (FFG Group), TRUMPF, UNITED GRINDING GROUP AG
Поставщики контроллеров
B & R, BECKHOFF, Bosch Rexroth, HEIDENHAIN, FANUC, Mitsubishi Electric, SIEMENS
Станкостроители
Citizen*, Doosan*, EMCO*, Fives Landis*, Index, Hermle, Kapp, Makino*, OKUMA*, Profiroll Röders*, A. Schütte, SLM Solutions*, Vollmer-Werke.
Софт
Athena*, CNC Data*, IGH Infotec AG, inray Industrie Software
Конечные пользователи и другие
Balluff* Boers & Co FineMetalworking Group*, HAWE Hydraulik*, Oerlikon Burmag, Schunk Kohlenstofftechnik*, THK*, Volkswagen*
*) выразили интерес или прошли  пререгистрацию для участия.

 

 

Мировой стандарт подключения станков

 

д-р Вильфрид Шефер (Wilfried Schäefer)

 

Очевидно, что преодолеть трудности можно только системной работой. Примеры уже есть. Как рассказал в интервью журналу «РИТМ машиностроения» д‑р Вильфрид Шефер (Wilfried Schäefer), исполнительный директор Союза немецких станкостроителей VDW, в 2016 году состоялось заседание правления VDW. Темой заседания стало обсуждение проблем, с которыми предстоит столкнуться при внедрении Индустрии 4.0. Естественным было задать себе вопрос: а что профессиональное сообщество станкостроителей может сделать, чтобы минимизировать издержки? Ответом на поставленный вопрос стало решение VDW взять на себя разработку универсального интерфейса для станков, которые соединяются через этот универсальный облачный интерфейс. Работа стартовала в 2017 году. Проект получил название umati — Universal Machine Tool Interface с девизом «Объединяя мир станков». Его целью стало достижение открытого обмена данными на основе глобального стандарта взаимодействия OPC UA. Ядром проекта стали компании Chiron, DMG Mori, Emag, Grob, Heller, Liebherr-Verzahntechnik, Trumpf и United Grinding, которые выявили и дефинировали примерно 100 параметров и согласовали их на базе OPC UA. Как сказал д‑р Шефер, «там всё — безопасная передача данных, новое программное обеспечение, умное производство, умный инструмент, умные комплектующие, искусственный интеллект, интернет-платформы, базы данных».

 

В процессе работы пришло понимание, что решение этой задачи не может быть чисто немецким проектом, потому что во всем мире тысячи клиентов покупают самые разные станки самых разных производителей, и поэтому надо разработать один общий стандарт, которому все могут следовать. VDW удалось не только сделать проект umati интернациональным, но и выйти на глобальный уровень. Проект поддерживается европейской ассоциацией CECIMO, в которую входят станкостроительные ассоциации 15 европейских стран, осуществляется сотрудничество с консорциумами ProdNet из Швейцарии, Edgecross из Японии, NCLink из Китая и EUMABOIS, объединяющей ассоциации производителей деревообрабатывающего оборудования европейских стран, идет интенсивный информационный обмен с ассоциациями Китая, Японии, Кореи, Тайваня, США и др.

 

К настоящему моменту 70 компаний из десяти стран подключили 110 машин и 28 услуг через стандартный бесплатный интерфейс umati, позволяющий производителям станков реализовать одно из требований Индустрии 4.0 — простой, быстрый и безопасный обмен данными. Это первая версия, которая была показана на выставке EMO–2019 в Ганновере. Контуры второй версии также обозначились. Дальнейшее развитие предполагает более 100 параметров, более 20 вариантов использования в качестве входных данных для процедуры информационного моделирования OPC UA.

 

Понимать и быть понятым

 

Как утверждает VDW, «нет лучшего средства связи, чем общепринятый язык. Это справедливо и для станков». Уже сегодня усилия umati по установлению мирового стандарта подключения станков дают возможность станкам и периферийным устройствам подключаться к ИТ-экосистемам* конкретного клиента, внутри или вне производственной среды, через открытый, универсальный интерфейс — простой, безопасный и безукоризненный при взаимодействии. Umati упрощает и сокращает усилия по подключению станков для конкретных ИТ-систем заказчика. Важнейшей особенностью umati является стандартизированная семантика, встроенная в информационную модель на основе открытого стандарта связи OPC UA. Кроме того, umati поддерживает специальные расширения для производителей и потребителей станков. VDW утверждает, что umati — это не поле для борьбы за преимущество на рынке, это поле для сотрудничества, для более эффективного использования ресурсов, увеличения добавленной стоимости и создания новых бизнес-моделей для отрасли.

 

_______________

* ИТ-экосистема означает взаимосвязь всех сервисов компании друг с другом

 

 

Что впереди?

 

Большое число компаний из разных стран поддерживает работу umati или выражает интерес к тому, чтобы к нему присоединиться. Скоро ли мы услышим имена российских компаний, пожелавших присоединиться к umati?
 

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 9-2019