Production numérique : par où commencer ? La technologie numérique améliore les principes de production allégée

La transition d’un mode de vie traditionnel vers un mode de vie numérique ne peut pas se faire instantanément. Pavel Bilenko, responsable des programmes éducatifs dans les domaines de l'Industrie 4.0 à l'École de gestion Skolkovo de Moscou, a expliqué quelle devrait être la première étape sur cette voie pour une entreprise russe ordinaire et quelles approches de gestion devraient être suivies. Selon lui, la transformation devrait commencer par les dirigeants.

Quelle est la différence entre une fabrication entièrement automatisée, intelligente et numérique ?

Je préfère parler de production numérique. La production numérique se distingue de la production automatisée, constituée d'« îlots » reliés par des « ponts »-intégrateurs, tout d'abord par une intégration transparente et des formats de données uniformes tout au long du cycle de vie du produit. Les données de tous les points de contrôle des processus commerciaux, des sites de production et des structures organisationnelles sont collectées sans « conteneurs » de produits logiciels ou de plates-formes individuelles telles que ERP ou PLM. Ces données sont systématisées, un travail approfondi est réalisé avec elles, les décisions de gestion sont prises en fonction du fonctionnement des tableaux de bord.

L'intelligence artificielle commence à fonctionner dans la production numérique parce que les opérations standard répétitives de la machine nous rendent meilleurs.

Une autre différence importante est la rapidité de travail et de mise en œuvre des solutions. Les entreprises « intelligentes » utilisent des solutions outils simples et flexibles, bien adaptées aux besoins de l'entreprise. La mise en œuvre d’un ERP en deux à trois ans appartient au passé. Lorsque chaque employé de l'atelier dispose d'une tablette et d'un téléphone avec lesquels il interagit avec le système d'information unifié de l'entreprise (reçoit les tâches quotidiennes et rend compte de leur achèvement, communique avec les autres services) - c'est l'approche désormais répandue qui fonctionne dans grandes entreprises internationales. Les sièges sociaux sont aujourd'hui gérés à l'aide de solutions mobiles simples qui intègrent les fonctionnalités des poids lourds de l'information.

Qu’est-ce qui freine le développement de la fabrication intelligente en Russie ?

De nombreux facteurs peuvent être répertoriés : le manque de préparation ou l'absence des écosystèmes et de leurs composants clés, le nombre insuffisant de fabrications sous contrat ouvert, les restrictions sur les marchés des entreprises à participation publique, les communications limitées entre les partenaires potentiels et la faible confiance mutuelle, l'attitude envers les gens dans certains entreprises d'État comme les rouages ​​du système.

Mais je dirais que le principal obstacle est le « second rythme » et le développement insuffisant des dirigeants. Il existe aujourd'hui deux types d'entreprises : conservatrices et lentes - type conditionnel UN; rapide et flexible - type B conditionnel. Dans les entreprises de type A, malheureusement, certains managers sont obligés d'apprendre les termes de base de la CAO. La rapidité de prise de décisions, de mise en œuvre, de transformation du business plutôt que du papier est beaucoup plus élevée parmi les dirigeants mondiaux et les chefs d'entreprises de type B que parmi les dirigeants d'entreprises de type A. Le chef d'une entreprise de type A pense quelque chose comme ceci : pour pour mener à bien la transformation numérique, il faut contacter des consultants pour rédiger un rapport de deux cents pages et élaborer une stratégie sur cinq ans. Et assurez-vous de punir quelqu'un qui ne l'a pas respecté. La pensée du dirigeant d'une entreprise de type B est complètement différente : regardons ce qui a déjà été fait autour de nous, échangeons nos expériences, apprenons, essayons de le faire vite et évaluons ce qui se passe. Malheureusement, les dirigeants se laissent souvent emporter par les fantômes et les simulacres et négligent les questions les plus importantes que sont le prototypage, la modélisation et le test des hypothèses de gestion. Une approche entrepreneuriale est ce qui est très important aujourd’hui.

Si une entreprise, quelle que soit sa taille, passe aujourd’hui du temps à créer des concepts, des stratégies et des rapports au lieu de prototyper des produits et de modéliser des processus métier, alors elle perd ce temps. Le monde évolue si rapidement que pendant qu'elle rédige une stratégie, les entreprises occidentales passeront déjà au niveau supérieur de développement. Le temps de l’élaboration de stratégies appartient au passé.

La transition d’un mode de vie traditionnel vers un mode de vie numérique ne peut pas se faire instantanément. Quelle devrait être la première étape sur cette voie pour une entreprise russe ordinaire, très loin du « numérique » ?

Tout d’abord, vous devez reconnaître la nécessité d’un changement et diagnostiquer la maturité numérique en collaboration avec des experts. Les chefs d'entreprise doivent mettre de côté le snobisme technologique et la position « tout est mieux ici, mais cet Internet des objets est un conte de fées », oublier les phrases : « nous sommes parfaits », « rien ne dépend de nous » et « la journée de travail se termine à 18h00 ».

Nous devons trouver des personnes qui ont déjà traversé la transformation de la ruine en une entreprise moderne et apprendre d’elles. Nous devons devenir une entreprise ambidextre : aujourd’hui, les entreprises rapides et flexibles détruisent les grands concurrents chargés de réglementations, de règles et d’explications pour leurs violations.

N'importe lequel grande entreprise tu dois y réfléchir. Comment devenir aussi rapide que, par exemple, Xiaomi, qui sort chaque année plusieurs dizaines de produits absolument innovants ? Comment pouvons-nous devenir aussi intéressants pour le marché que les entreprises occidentales dont les produits coûteux sont recherchés ? Comment commercialiser de nouveaux produits aussi rapidement et aussi souvent que les entreprises européennes ?

Flexible et rapide. Engagez-vous dans la modélisation et le prototypage, faites des erreurs courtes et peu coûteuses, tirez des conclusions et développez-vous davantage à partir de ces conclusions. Organiser le développement d'un centre d'innovation d'entreprise et travailler avec de jeunes équipes de startups. Comme le fait, par exemple, l’une des sociétés pétrolières et gazières en finançant des hackathons de startups.

Ils disaient qu’il ne servait à rien d’automatiser le désordre. Qu’en est-il de la « digitalisation » de ce qui est mal organisé et mal géré dans le paradigme traditionnel ?

Sans cohérence, rien ne fonctionnera. Toute entreprise doit disposer d’une « colonne vertébrale » organisationnelle ; la création de systèmes flexibles et rapides qui rationalisent tous les processus commerciaux est l'une des tâches principales de ses dirigeants.

Qu’arrive-t-il au personnel lors de la transformation numérique ? Qu'il y ait un exemples heureux reconversion du personnel hérité ? Ou bien le problème du personnel non préparé à la numérisation est-il exagéré ?

Il existe de tels exemples dans nos programmes à la Skolkovo School of Management. On croit à tort que l’automatisation entraînera la perte d’emploi de nombreuses personnes. Il existe une demande énorme dans un certain nombre de nouvelles industries. Par exemple, les entreprises de robotique ont besoin d’un grand nombre de programmeurs pour créer des logiciels locaux. Nous avons déjà traversé à plusieurs reprises des vagues de transformations de spécialisations, lorsqu'un mécanicien a été remplacé par un opérateur CNC, un ingénieur calcul a été remplacé par un opérateur informatique, etc. Ces tendances n'ont entraîné aucune conséquence sociale négative. Celui des ouvriers et des spécialistes qui a appris le plus rapidement de nouveaux outils et systèmes d'automatisation est devenu le leader des changements technologiques dans son entreprise et a emporté le reste avec lui.

De ce point de vue, le rôle des plateformes éducatives modernes est très important. Oui, la structure du marché évolue et des partenariats intersectoriels sont désormais nécessaires. Nous préparons les managers et les ingénieurs à la numérisation en développant un écosystème éducatif en partenariat avec l'École russe d'économie et l'Institut des sciences et technologies de Skolkovo.

La digitalisation a-t-elle des spécificités sectorielles ? Où les choses vont-elles mieux et où vont-elles pires ?

La pire situation se situe dans le secteur pétrolier et gazier, où les gens n’ont aucune raison de s’inquiéter. L’industrie existera probablement encore 20 ans : télécharger, transporter, vendre. Pourquoi devraient-ils changer ? Pourquoi penser au fait que parmi les six sociétés les plus valorisées au monde, presque toutes les sociétés de matières premières ont déjà été remplacées par des sociétés technologiques ? Les énergies renouvelables connaissent une croissance exponentielle. Et alors? Quelle différence cela fait-il pour nous ? Faisons une autre séance stratégique, rédigeons une belle présentation et continuons notre vie. Et ainsi de suite pendant encore 20 ans.

Bien que dans cette industrie il existe quelques exceptions et exemples respectables de transformation d'entreprises de matières premières en exploitations de production. Mais très peu de leurs collègues d'atelier transfèrent cette expérience dans leurs activités de production. La plupart des entreprises survivent grâce à leurs bénéfices excédentaires. Parallèlement, une compagnie pétrolière peut jouer le rôle d'investisseur : en finançant la création production numérique, il n'est pas du tout nécessaire d'en devenir propriétaire.

Les transformateurs les plus rapides sont les médias, les banques, le commerce de détail et les télécommunications, qui travaillent et gagnent de l'argent avec le Big Data, l'analyse et les applications mobiles d'entreprise. Ils comprennent mieux que d’autres l’impact financier de la numérisation et, se souvenant de l’histoire de Kodak et de Nokia, vivent selon le principe « changer ou disparaître ». L’année dernière, Facebook est devenu une entreprise manufacturière, une usine numérique moderne. Amazon, il était une fois librairie, est récemment devenue une chaîne de magasins de produits naturels. Et avant cela, c'était le principal vendeur de ressources cloud computing.

Les transformations sont globales, il est difficile de les qualifier d’invisibles. Tu n'as pas besoin de changer ? Bien sûr? Avant, j’entendais : « J’ai déjà plusieurs années, 35 ans, et rien ne me changera. Je suis ce que je suis". Eh bien, si c'est le cas, cela signifie que vous n'êtes plus là.

Ce qui précède s’applique à une personne, une entreprise, une industrie et un pays.

À ce jour, presque toutes les entreprises de Tambov et de la région de Tambov ont été rééquipées de machines à commande numérique pour le travail des métaux. Cela nécessite une toute nouvelle approche pour former les spécialistes qui exploitent ces machines, créent la documentation de conception et les entretiennent. C'est pourquoi le Centre d'utilisation collective « Ingénierie numérique » a été ouvert à l'Université technique d'État de Tambov. Il est équipé des logiciels, des machines-outils, des équipements de soudage et de plomberie les plus modernes des leaders mondiaux dans ce domaine - Siemens et DMG MORI.

DMG MORI est un leader mondial de l'innovation dans le travail des métaux avec une technologie avancée pour le fraisage 5 axes et l'usinage complet 6 axes sur les tours et fraiseuses. De plus, DMG MORI est la première entreprise de fabrication d'équipements pour le travail des métaux à recevoir officiellement le statut de fabricant russe. Ce statut a permis à l'entreprise de renforcer sa position sur le marché russe.

Après l'ouverture du Centre d'Utilisation Partagée, nous avons rencontré directeur général LLC "DMG MORI Rus" Andrei Alexandrovich Sokolov et a discuté avec lui des perspectives de travail du Centre d'usage communal, des développements et technologies innovants dans le domaine de la production numérique et des projets de coopération ultérieure avec TSTU.

– Dans le cadre de l’Industrie 4.0, de grands industriels, experts en intelligence artificielle, économistes et universitaires envisagent une approche complètement différente de la production. Andrey Alexandrovich, dites-nous comment cela est mis en œuvre du point de vueDMGMORRI.

– Nous avons commencé ce voyage en 2009 et créé une interface appelée CELOS. Cette interface permet de gérer, configurer et récupérer les données des équipements, autrement dit, c'est une option pour nos équipements. Depuis 2009, nous l'améliorons, le développons, le vendons et à ce jour, environ 25 000 implémentations ont été réalisées dans le monde. L’Industrie 4.0 est la prochaine étape du développement mondial. Il s'agit d'un processus mondial et DMG MORI n'occupe que sa niche dans ce processus. Dans le cadre du développement de l'Industrie 4.0, nous constatons un besoin urgent de nos équipements, car aujourd'hui tous les équipements fonctionnent aux limites technologiques de l'outil, c'est-à-dire que la vitesse du système est au sommet des capacités informatiques. Par conséquent, pour poursuivre votre croissance et accroître votre compétitivité, vous avez besoin de quelque chose de nouveau. L'Industrie 4.0 est exactement cette « nouveauté » qui réduit le temps de configuration, réduit les temps d'arrêt, augmente l'efficacité, économise les ressources humaines et matérielles, absolument toutes les ressources. C’est le 4.0 qui nécessite aujourd’hui d’être attentif à tous les aspects de l’activité.

– Tendances de pointe, développements et technologies innovants dans le domaine de la fabrication numérique, de l’automatisation et de la fabrication additive – tout cela illustre la supériorité de la technologieDMGMORRI. Pensez-vous que l’on puisse dire que la numérisation envahit le monde ? Ou est-ce déjà arrivé ?

– Oui, je crois que cela est déjà arrivé. Lorsqu’on parle d’Industrie 4.0, on suppose dans un premier temps que la numérisation est l’un des processus les plus importants.

– Quelles perspectives voyez-vous dans le cadre d’une interaction partenariale avec l’État de Tambov Université technique?

– En février de cette année, nous avons signé un accord de partenariat stratégique avec l'Université technique d'État de Tambov dans le cadre du développement des compétences et des spécialités de travail en génie mécanique.

Pour notre part, nous travaillons avec des entreprises industrielles de Tambov et de la région de Tambov, tous ces représentants de la production présents à l'ouverture du Centre d'utilisation collective d'ingénierie numérique au TSTU sont nos clients potentiels et actuels, je tiens à souligner qu'il y en a plus existant que potentiel. Nous travaillons avec eux pour créer une demande de personnel qualifié. Pour ma part, je note cela comme moment clé. J'utilise cet argument pour résoudre de nombreux problèmes, car parfois, plus que tout le reste, cela dépend d'un personnel qualifié.

– Est-il prévu d'examiner plus avant les questions de formation ciblée du personnel, de mener des recherches conjointes avec le TSTU et de mener des activités scientifiques et techniques ?

– En collaboration avec l'Université technique d'État de Tambov, j'aimerais vraiment construire notre coopération en termes de développement des compétences en meunerie, ce qui ce moment ne sont pas représentés au TSTU. Nous effectuons déjà ce travail et j'espère que d'ici la fin de cette année et le début de l'année prochaine, certaines mesures seront prises. Pourquoi? Il existe de nombreuses entreprises à Tambov qui fabriquent des produits d'armoires. Les produits Case nécessitent un broyage, par conséquent, le développement de ces compétences au TSTU sera très important, car elles seront certainement demandées sur le marché du travail. C'est pourquoi la tâche principale est désormais d'attirer des commandes de personnel qualifié et de nouvelle technologie, c'est ce que nous faisons maintenant.

– Un centre unique à usage collectif « Génie Mécanique Numérique » a ouvert ses portes au TSTU. L'ouverture du centre permettra d'étudier les technologies avancées dans le domaine de l'ingénierie mécanique, du travail des métaux et de la conception numérique, et de réaliser des travaux scientifiques et de développement en utilisant les derniers équipements de haute précision. Existe-t-il des centres similaires dotés de tels équipements dans d’autres villes, dans d’autres universités ? Est-ce courant ?

– Il existe de tels centres de soutien pédagogique dans d’autres universités ; nous avons ouvert des centres similaires dans presque toutes les régions de Russie. Ils sont dans divers degréséquipement, à différents degrés de fonctionnement. Derrière table ronde, après l'ouverture du Shared Use Center à l'université, un point très intéressant a été discuté, et les représentants de Siemens le confirment, à savoir que très souvent les petits centres utilisent les équipements de manière très efficace, alors que les grands centres ne le font pas. Je suis également d'accord avec cela, car je vois des dizaines de nos machines, nos systèmes qui ne sont pas utilisés. Je suis sûr que la voie choisie par TSTU est tout à fait correcte, puisque vous faites des pas modestes mais très confiants. D'un point de vue, vous avez de bien meilleures chances de charger efficacement, d'apprendre à faire fonctionner un ou plusieurs équipements, puis de maîtriser à la perfection le processus, de vous former. Je ne connais pas personnellement les jeunes qui étaient présents à l'ouverture du Centre d'usage commun, mais il est très agréable de voir qu'en plus du soutien de la direction, il y a aussi l'initiative et l'intérêt des jeunes scientifiques. Ce sont ces jeunes, je le dis à partir de mon expérience personnelle, qui promeuvent les Centres à Usage Collectif. C'est le transfert de connaissances, l'introduction de nouvelles technologies, de nouveaux produits qui exigent que les scientifiques soient intelligents, courageux et persévérants. TSTU possède tous les facteurs de succès.

Entreprise numérique, usine virtuelle, Industrie 4.0, champ intelligent, production sans personnel, entrepôt sans personnel, technologies additives - aujourd'hui, ces concepts sont constamment entendus. Mais dans quelle mesure les fabricants russes s’y retrouvent-ils ? Pour l’environnement de production national, ces termes sont encore assez nouveaux, et des formulations vagues et des concepts peu clairs peuvent conduire dans la mauvaise direction.

Aujourd'hui, la « fabrication numérique » désigne avant tout l'utilisation de technologies de modélisation et de conception numériques tant pour les produits et les produits eux-mêmes que pour les processus de production tout au long de leur cycle de vie. En fait, nous parlons de sur la création de jumeaux numériques d'un produit et de ses processus de production. Changements dans industrie moderne(certains d'entre eux se produisent déjà maintenant), ce qu'implique la « fabrication numérique », se déroulera dans la direction suivante - Modélisation numérique - le concept de jumeau numérique est en cours de développement, c'est-à-dire la fabrication d'un produit dans un modèle virtuel, qui comprend l'équipement, le processus de production et le personnel de l'entreprise.

La tâche principale

Il est clair que les technologies cloud, la fabrication additive et la réalité augmentée influenceront également le développement de la fabrication numérique. Les principaux changements interviendront précisément grâce à ces technologies répertoriées.

L'une des tâches principales de la fabrication numérique : la production en série de produits pour des commandes individuelles. Pour ce faire, l'entreprise doit automatiser entièrement tous les processus de production : développement de la conception, préparation technologique de la production, fourniture de matériaux et de composants, planification de la production, fabrication et vente. Une condition nécessaire Cela implique la création d'un espace d'information unique dans une entreprise industrielle, à l'aide duquel tous les systèmes de gestion d'entreprise automatisés, ainsi que les équipements industriels, peuvent échanger des informations rapidement et en temps opportun.

Conclusion

Nous considérons la Russie comme une partie intégrante de l’économie mondiale et un participant à part entière au progrès civilisationnel. La numérisation ne peut pas être imposée de l’extérieur ; la principale motivation est la volonté de nos industriels de renforcer la compétitivité de leur production dans un avenir proche.

La technologie numérique améliore les principes de production allégée

Mirko Baecker

Introduction

Les technologies de production Lean ont modifié l'approche de nombreuses grandes entreprises en matière d'identification et d'élimination des gaspillages dans un environnement technologique complexe, ce qui a conduit à des opérations optimisées et à une réduction des temps de production.

Les processus et techniques de fabrication Lean offrent aux entreprises des avantages concurrentiels significatifs, garantissant que plus de 80 % des produits atteignent des objectifs de coûts et de bénéfices spécifiés (selon une étude du groupe Aberdeen).

Cependant, les conditions économiques, démographiques et concurrentielles modernes créent de nombreuses difficultés pour les ingénieurs en mécanique. Cela affecte non seulement les budgets, mais également le comportement et les attentes d’achat des consommateurs. Il existe une évolution significative de la demande de produits d'ingénierie mécanique, qui affecte l'ensemble du cycle de vie des produits.

Aujourd’hui, le succès de nombreuses entreprises est déterminé par la qualité et la rapidité de la prise de décision. Dans un univers en constante expansion de données sur les produits provenant de diverses sources liées à différentes régions connaissances, l’utilisation rationnelle d’un tel éventail d’informations devient d’une importance cruciale.

En conséquence, de nombreuses entreprises explorent les moyens d’appliquer les techniques et technologies de fabrication numérique à la planification Lean, qui est le point de départ de la production Lean.

Tâches

Actuellement, l’instabilité économique mondiale exerce une pression constante sur les fabricants de machines. Son impact s’étend aux prêts, aux investissements et à la demande des consommateurs et a déjà provoqué une chute des bénéfices dans tous les secteurs.

Ces problèmes conduisent à un manque d'investissements, à des budgets gelés, à des réductions de personnel et à des fermetures d'usines, ainsi qu'à une préférence pour des projets à court terme avec des retours rapides.

Un autre aspect des stratégies de production au plus juste en période de grave récession économique est que la plupart de les décisions prises se révèlent n’être qu’une mesure pour contrer la crise. Cependant, à long terme, ils augmentent la quantité de gaspillage dans le système technologique, en particulier si la production doit être déplacée en raison de fermetures d'usines ou si la propriété intellectuelle est perdue en raison de licenciements.

En conséquence, certains fabricants ont commencé à remettre en question la valeur de la production au plus juste. Par exemple, dans les cycles à court terme, le coût de l'optimisation et de l'élimination des déchets peut dépasser les économies réalisées, cette approche doit donc être reconsidérée.

À cette circonstance se pose la question de la validité de l’utilisation de certains procédés. Par exemple, vaut-il la peine d’utiliser des processus développés il y a de nombreuses années dans l’environnement de production actuel ? Greg Fields, président du cabinet de conseil Bridgewright Management Consultants, estime qu'aucune amélioration continue ne mènera une entreprise au succès si elle doit repenser des systèmes qui ont été créés et destinés à fonctionner dans des environnements complètement différents. Il est donc nécessaire d’envisager de nouvelles méthodes adaptées à l’état actuel de l’économie.

Les processus de production Lean présentent un certain nombre de limites, mais avec les principes de la fabrication numérique, ils restent non seulement pertinents, mais permettent également une optimisation plus approfondie de l'ensemble du processus de gestion du cycle de vie des produits.

Avantages et inconvénients de la production Lean

La production Lean peut offrir de nombreux avantages, notamment une production et une efficacité accrues, une réduction des retouches, une productivité globale et une qualité des produits accrues, la productivité des travailleurs et leur enthousiasme. Cela peut réduire les pertes pendant le transport, les stocks, la surproduction et les défauts, et également contribuer à éviter les mouvements inutiles d'équipements ou de personnel en attendant les prochaines étapes de production.

Les initiatives Lean se concentrent sur le processus de fabrication, mais il existe d'autres domaines dans lesquels il existe des obstacles à l'obtention des résultats promis par l'approche. L'un d'eux est la formation, mais ce problème ne peut être résolu que par l'organisation elle-même. De plus, vous remarquerez peut-être une forte augmentation des coûts lors du déménagement ou du remplacement d’équipement.

Tecnomatix est une solution de préparation automatisée de la production qui permet aux entreprises de trouver rapidement meilleures stratégies augmenter la productivité et réduire les coûts de production

Les processus de production Lean reposent sur une amélioration continue. Cela nécessite la présence de mécanismes appropriés qui captent les connaissances de production pour leur transfert à la phase de développement, qui met en œuvre la stratégie d'amélioration continue.

En conséquence, tous les efforts sont concentrés sur le gaspillage et les pertes en production existante. Les stratégies traditionnelles de Lean Manufacturing font référence à l’optimisation des systèmes technologiques existants. De nombreuses entreprises ne considèrent donc pas le Lean Manufacturing comme étant étroitement lié aux principes de la fabrication numérique et passent à côté de nombreuses opportunités intéressantes. Par exemple, les processus de production Lean impliquent généralement la production de prototypes et de maquettes réels qui, au mieux, ne font l'objet que d'examens de fonctionnalité incrémentiels. En d’autres termes, il est extrêmement difficile d’évaluer pleinement les conséquences de changements complexes dans un système technologique. Cependant, lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec des technologies de fabrication numérique, le besoin de prototypes réels est réduit grâce à une plate-forme de développement unique.

Production numérique

La fabrication numérique est un moyen de fournir aux ingénieurs d'une entreprise les outils nécessaires pour planifier, concevoir, simuler et communiquer. processus technologiques, mis en œuvre sous la forme d'un ensemble de programmes d'accompagnement à la conception et à la préparation technologique de la production.

Cette technologie est intégrée Système d'ordinateur, comprenant des outils de modélisation numérique, de visualisation 3D, d'analyse et de collaboration conçus pour le développement simultané de produits et de processus technologiques pour leur fabrication.

Ces outils vous permettent de créer des modèles numériques de produits et des usines virtuelles pour optimiser les processus technologiques avant que les fonds ne soient investis dans la production réelle. L'environnement de conception permet la création d'instructions de processus détaillées et de programmes de contrôle pour les équipements automatisés, ainsi que l'évaluation des performances globales et la simulation numérique des flux de matériaux. Tous ces processus peuvent être réalisés en parallèle avec la conception du produit, ce qui réduit le temps de lancement de la production, améliore la qualité et réduit les coûts.

En augmentant la collaboration, ces technologies contribuent à atteindre meilleurs résultats lors de la mise en œuvre de stratégies de production Lean dans l’environnement technologique existant à toutes les étapes du processus de développement.

Les technologies de fabrication numérique permettent de calculer et de réduire les coûts lors de la planification, d'utiliser l'expérience accumulée précédemment et d'optimiser le coût des matériaux.

Au stade du contrôle des décisions de conception, les outils de fabrication numériques permettent de visualiser les flux de produits, d'équilibrer les charges des équipements, de créer des diagrammes de processus graphiques et d'analyser les temps principaux et auxiliaires, réduisant ainsi le nombre de modifications apportées aux processus de production. étapes ultérieures, et éliminant le besoin de prototypes réels.

L'industrie manufacturière peut atteindre une rentabilité accrue en réduisant les déchets, en optimisant les systèmes, en améliorant la sécurité et la productivité des travailleurs, en mettant en œuvre les meilleures pratiques et en réduisant les mouvements de matériaux.

La fabrication numérique fournit des outils et des techniques pour soutenir les principes de production Lean en prévoyant et en analysant les besoins et l'efficacité de la mise en place de lignes de production. En utilisant ces outils dans un environnement collaboratif, les ingénieurs de procédés peuvent identifier les goulots d'étranglement et les inefficacités des processus et développer des actions correctives, éliminant ainsi les gaspillages et les gaspillages et mettant en œuvre de manière proactive les principes de production allégée.

Conclusion

Le Lean Manufacturing est une philosophie qui offre des avantages commerciaux prouvés. Les entreprises mettant en œuvre des initiatives de production Lean ont désormais la possibilité d’augmenter leur productivité même si les coûts et la complexité des produits augmentent. En particulier, soutenir la production Lean signifie mettre en œuvre ces concepts dès le début du cycle de vie, ce qui est mieux réalisé grâce aux technologies de fabrication numérique. Cela vous permet de développer et de mettre en œuvre des processus technologiques optimaux et de les exécuter à l'aide de la simulation numérique pour contrôler les solutions de conception et de conception technologique. En conséquence, ces entreprises parviennent à harmoniser les exigences technologiques avec la conception du produit lui-même, ce qui augmente l'efficacité de la production et élimine le besoin d'apporter des modifications aux conceptions finies pour des raisons de fabricabilité.

Disposer d’une solution de bout en bout combinant les principes de fabrication Lean et numérique garantit une traçabilité complète de toutes les étapes de préparation de la production. Cette approche unit le travail de tous les employés de l'entreprise - des ingénieurs réalisant des maquettes et des spécialistes impliqués dans le « bourrage » des produits, jusqu'au service des achats et même aux ouvriers des ateliers.

15 technologies que les usines russes doivent mettre en œuvre le plus rapidement possible si elles veulent devancer les entreprises étrangères dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle.

Comment les industries russes peuvent-elles se préparer au nouvel ordre technologique ? Qu’est-ce qui permet exactement aux entreprises étrangères de produire des équipements industriels de meilleure qualité, plus rapidement et à moindre coût ?

Au cours des 10 dernières années, mon équipe et moi, mettant en œuvre de grands projets industriels, avons répondu à ces questions en travaillant dans sept pays (Grande-Bretagne, États-Unis, Allemagne, Japon, Italie, Ukraine, Russie) dans des dizaines d'entreprises internationales de construction de machines. . Grâce à ce travail, nous avons réalisé une analyse détaillée des approches et des technologies permettant d'assurer un haut degré de compétitivité d'une entreprise manufacturière internationale moderne.

Voici 15 technologies que les usines russes doivent mettre en œuvre le plus rapidement possible si elles veulent rattraper et dépasser les entreprises étrangères dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle.

1. Systèmes de gestion de l'information d'entreprise, Gestion des informations d'entreprise : EIM = PLM+MES+ERP. C'est dans ce sens, avec le transfert mutuel de données, qu'ils travaillent depuis les années 90 du siècle dernier dans des entreprises internationales, formant un pôle d'information numérique centralisé utilisé à toutes les étapes du cycle de vie d'un projet de production : pour le numérique conception, dans l'atelier numérique, dans la supply chain numérique, logistique et adaptation numérique au consommateur du produit lors de la vente et du service. DANS Dernièrement En tant qu'un des composants importants de l'EIM, les systèmes de la classe MDC - Collecte de données de fabrication des fabricants russes se développent activement, assurant la surveillance des outils de production à commande numérique et collectant des données sur la charge de travail des machines-outils. L’accumulation, l’organisation et la gestion des informations à toutes les étapes du cycle de vie du produit sont encore importantes aujourd’hui pour la transition progressive de l’apprentissage automatique vers une production entièrement automatique.

Aujourd'hui, en Russie, de nouvelles productions numériques sont créées chaque année

2. Convergence du numérique et du physique dans le produit en cours de développement dès la conception préliminaire - mais il est d'abord nécessaire de mettre de l'ordre dans le stockage de la conception et de la documentation technologique en mettant en œuvre le composant 1. Déjà aujourd'hui, les principaux fabricants au stade de la conception des équipements mécaniques réfléchissent et intégrer dans la conception du produit fabriqué les moyens de son interaction via l'Internet industriel sécurisé des objets avec des systèmes de contrôle numérique.

3. Systématisation, accumulation et protection des actifs incorporels(NMA) et la propriété intellectuelle. Pas nécessairement sous forme de brevets, mais toujours sous forme de secrets de fabrication et de savoir-faire. N'oubliez pas d'intégrer les actifs incorporels dans les activités commerciales de l'entreprise, en enregistrant leur évaluation au bilan. Tout est simple ici : l’un des principaux bénéficiaires de la quatrième révolution industrielle est le propriétaire et le fournisseur de capital intellectuel. Si vous développez en tant que fabricant et n'enregistrez pas votre propriété intellectuelle, vous vous privez de ces avantages. Aujourd’hui, les grandes entreprises et les États luttent pour construire une économie de la connaissance compétitive, basée sur la production de produits intellectuels – technologies, brevets, savoir-faire. En assurant l’intégration des actifs incorporels dans les activités économiques, les entreprises russes peuvent devenir des géants industriels mondiaux, même sans posséder leurs propres usines.

4. Rétro-ingénierie numérique. Aujourd'hui, le développement de son propre centre de service à l'étranger s'est confirmé dans la pratique comme l'une des stratégies commerciales les plus efficaces pour l'expansion internationale d'une entreprise de construction mécanique. Une base de service ou une installation de réparation est créée à proximité du consommateur ; le personnel formé d'une telle base aide à réparer l'équipement usé du consommateur en numérisant les pièces et transfère les modèles 3D obtenus à la suite de la numérisation vers son installation d'origine pour la production. En conséquence, les bases de données des systèmes PDM des fabricants mondiaux internationaux sont remplies de compositions de produits existantes et de configurations d'équipements d'exploitation pour l'expansion ultérieure des gammes de produits de ces derniers. entreprises mondiales.

5. Analyse technique(CAE) en tant que domaine d'activité distinct, prototypage virtuel, expérience virtuelle numérique, FEA et CFD. La simulation numérique du fonctionnement des équipements que vous produisez influence également grandement le calendrier de développement et de sortie du produit. Différentes manières Les simulations - depuis les processus physiques et les unités d'assemblage individuelles jusqu'aux processus technologiques et à la production en général, sont aujourd'hui largement utilisées dans toutes les grandes entreprises manufacturières, garantissant ainsi leur leadership industriel. Le vice-président de la production de Tesla en a très bien parlé : « la production moderne est une machine intelligente qui produit d’autres machines. Vous devez collecter toutes les données de l'usine. Vous devez comprendre les processus et comment vous pouvez les améliorer. Une fois que vous disposerez de suffisamment d’informations, il sera facile de modéliser l’ensemble de l’usine du début à la fin et de comprendre les principaux points d’impact et paramètres de l’usine. »

6. Jumeaux numériques(modèle d'information complet) du produit en cours de lancement, promotion et vente via la réalité virtuelle (VR) et service utilisant la réalité augmentée (AR). Visitez le site Web de Caterpillar. Voir la gamme de produits ? Pour montrer le fonctionnement de cet équipement, le présenter et le vendre aux cheikhs, CAT n'amène plus la niveleuse aux Emirats Arabes Unis. CAT envoie un modèle 3D de la niveleuse à son bureau de représentation et le montre avec des lunettes réalité virtuelle en VR ce modèle à un acheteur potentiel. Évaluez les économies réalisées sur la logistique. Avec l'aide d'AR, les ingénieurs de service CAT, qui entretiennent la même niveleuse sur la base d'un modèle mathématique avec analyse prédictive, peuvent effectuer des réparations « ponctuelles » en totale conformité avec toutes les instructions et l'état actuel de la niveleuse qui a demandé l'entretien. Évaluer les perspectives du service en tant qu'entreprise pour SAT.

7. Efficacité énergétique des entreprises, en les certifiant selon les normes LEED, BREEAM et en réduisant les coûts d'exploitation de 25 % ou plus. Cela affecte directement le coût de production de ces entreprises et réduit les risques de dépendance énergétique des entreprises, les risques de changements de législation, etc.

8. Transfert de technologie. Si vous avez équipé votre champ pétrolier d'un complexe d'équipements industriels étrangers, pensez immédiatement à le produire ici. Même pas ça. Après avoir prévu d'acheter une quantité importante d'équipements étrangers pour équiper votre champ pétrolier, planifiez et mettez en œuvre immédiatement le transfert de technologies pour la production de ces équipements en Russie. Sinon, lors de l'exploitation de cet équipement, vous ferez rapidement faillite sur son service (à partir de 100 euros de l'heure - le coût d'un ingénieur européen), et au bout de cinq ans vous vous retrouverez propriétaire de déchets périmés. De plus, vos voisins de l'industrie, ayant acheté des équipements similaires auprès de la même entreprise en cinq ans, deviendront propriétaires de machines de cinq générations plus anciennes et plus efficaces que la vôtre, puisque la mise à jour de la gamme de produits une fois par an est la véritable pratique d'une entreprise internationale moderne. constructeur de machines. AVEC développement accéléré technologies de production numérique et réduction des délais de sortie des produits, le TRANSFERT DE TECHNOLOGIE est devenu aujourd'hui le seul moyen de survivre non même pour le fabricant, mais pour le client et l'exploitant de l'équipement. Dans le même temps, les entreprises qui ont généré des volumes d'actifs intellectuels dans les systèmes PDM peuvent commencer à réfléchir à leur capitalisation, y compris le transfert (exportation) de technologie vers les pays en développement et la vente de licences pour les actifs incorporels (savoir-faire et propriété intellectuelle). ).

9. Fabrication additive pour les tests de modèles et le prototypage. Vous n'avez pas encore d'imprimante 3D ou de studio d'impression 3D partenaire ? Ensuite - voir le volet 5 sur la modélisation numérique - vous ne pourrez pas développer et lancer de nouveaux produits aussi rapidement que les fabricants internationaux.

10. Gestion de projet professionnelle. Pour assurer l'approvisionnement espèce complexeéquipement à temps, avec le résultat financier prévu et avec la qualité requise par le client, les principales entreprises manufacturières créent des systèmes de gestion de projet d'entreprise, se tournant vers les meilleures pratiques de gestion de projet moderne et combinant les approches Agile et Waterfall pour la mise en œuvre des projets.

11. Fabrication allégée(lean) dans toutes ses manifestations et ordre dans les ateliers avec le développement et la mise en œuvre d'un système de production solide. Grande quantité ateliers en Russie - des locaux négligés qui ne répondent pas aux normes environnementales avec des outils jetés au hasard sur des établis sous une couche de copeaux. Est-ce que quelqu'un pense vraiment que dans de telles conditions, il est possible de fabriquer un produit compétitif ? L'optimisation de l'aménagement de l'atelier, la standardisation du processus de production et l'augmentation de l'efficacité des équipements sont des éléments importants pour augmenter la productivité du travail dans une usine moderne.

12. Sortie des sous-systèmes du système de gestion de l'information d'entreprise (PDM, MES, MDC) vers les postes de travail automatisés (AWS) des sites de production. Au cours des dix dernières années, une génération a grandi pour qui un présentoir est plus familier qu'une feuille de papier. Les jeunes mécaniciens d'assemblage travailleront efficacement avec l'interface numérique de la composition du produit sur les postes de travail automatisés des zones d'assemblage, à l'aide de manuels techniques électroniques interactifs. Les opérateurs de machines CNC utilisent efficacement des assistants numériques pour les processus technologiques en cours d'exécution, y compris des bases de connaissances d'informations réglementaires et de référence. Contrôle processus de production, analyse de leurs goulots d'étranglement et de leurs limites, prenant des décisions de gestion sur la base de cette analyse, le chef d'atelier dirige depuis la salle de contrôle principale, un panneau de contrôle de production équipé d'un afficheur, qui reçoit des signaux vidéo de toutes les zones de production et des informations sur leur productivité (exemple - l'atelier « Vysota 239 » ChTPZ).

13. Formation des centres de production dans votre entreprise et développement d'un fablab dans la région où l'entreprise est implantée. Vulgarisation de la production numérique à travers des ateliers avec des histoires sur le travail des ingénieurs modernes, l'impression 3D et la robotique. Participation de jeunes spécialistes d'ateliers à WorldSkills, EuroSkills. Une entreprise européenne qui a ouvert une usine en Russie dispose de plusieurs centres de ce type équipés d'échantillons de produits pour dispenser des formations au personnel et aux partenaires de l'entreprise.

14. Gestion logistique numérique, y compris l'utilisation de l'identification RFID, avec contrôle du mouvement des matières premières et des matériaux, est aujourd'hui très important pour assurer la compétitivité de la production. Automatisation maximale de la gestion des stocks de l'entrepôt, systèmes numériques de sélection des stocks avec indication lumineuse (étagères intelligentes, pick-by-light), lorsque les informations sur une tâche de sélection de matériaux sont affichées sur un écran intégré au rayon, lorsqu'il est connecté au MES, dans une production avancée avec des équipes intelligentes, augmentez la productivité d'un ordre de grandeur avec une réduction proportionnelle des coûts logistiques.

15. Coopération intersectorielle, interaction avec les partenaires dans associations professionnelles, en réalisant des audits qualité d'autres entreprises pour organiser des partenariats technologiques.

Intensifier l’échange de ressources, d’opportunités et de besoins, notamment via les outils en ligne existants. Tirer parti de l’effet plateforme, où les fabricants numériques créent des réseaux qui connectent acheteurs et vendeurs, augmentant ainsi les revenus grâce à des économies d’échelle. Un exemple est la coopération entre Hewlett-Packard, National Instruments, PTC et Flowserve, qui se sont associés pour produire conjointement des unités de pompage contrôlées et entretenues à l'aide de l'Internet des objets industriel et des technologies d'analyse prédictive. Un exemple russe est la coopération de Yandex Data Factory et de l'usine sidérurgique de Magnitogorsk, qui, à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, a créé un modèle mathématique de production d'acier pour optimiser la consommation de ferroalliages et de matériaux supplémentaires.

Pourquoi est-il si important aujourd’hui de s’appuyer sur ces technologies de fabrication efficaces dans la course à la compétitivité de la quatrième révolution industrielle ?

Regardons ce qui s'est passé dans dernières années. Dans le domaine des produits et des moyens de production, la convergence radicale du numérique et du physique a prouvé son efficacité. En développement - si l'entreprise ne produit pas nouveau modèle produit chaque année dans un monde numérique rapide et dense, il perd face à ses concurrents. Dans le secteur manufacturier, les opportunités efficaces de production sans personnel se sont multipliées, de sorte que le personnel des ateliers est progressivement remplacé par des opérateurs de processus numériques, tout comme les tourneurs et les fraiseurs ont commencé à être remplacés par des opérateurs de machines CNC il y a dix ans. Dans le domaine des services produits, les technologies d'analyse prédictive se répandent en tant que force concurrentielle sérieuse et lien entre le produit et son développeur (voir l'exemple de Tesla). Oui, ces technologies sont nées il y a des décennies. Mais toute révolution est la destruction définitive de l’ancienne plate-forme technologique par une masse critique de nouvelles technologies se développant de manière évolutive. de longues années. Il serait naïf de supposer qu’une révolution industrielle se produit lorsqu’une toute nouvelle plate-forme technologique change instantanément le chiffre 3 en 4. Meilleur exemple un produit révolutionnaire obtenu par l'évolution - Tesla et, si l'on projette la nouveauté technologique de ce produit (et les moyens de sa production) sur d'autres industries et produits, il devient clair qu'un changement dans la structure technologique est réellement en train de se produire.

La révolution industrielle passe par la transformation des moyens de production et du produit développé et fabriqué par ces outils. Il en résulte une augmentation spectaculaire de la productivité du travail, de la rapidité de sortie des produits et de leur qualité.

À propos de n'importe quelle technologie (IoT, AR, VR, Big Data), vous pouvez dire « nous l'avons fait il y a 10, 20, 30 ans ». Mais ce ne sont pas des pratiques isolées qui créent une révolution industrielle, mais la formation (y compris par la coopération industrielle, composante 15, et des initiatives éducatives, composante 13) d'un système technologique qui affecte radicalement la productivité du travail, la vitesse de production et crée de nouveaux types de activité économique. De ce point de vue, la position snob selon laquelle « ces technologies ne sont pas nouvelles, ce ne sont que des noms marketing » n’a aucun impact sur le début de la nouvelle révolution industrielle.

Que faut-il faire pour que les composants modernes des systèmes et des technologies de production fonctionnent dans la production russe ?

Nous devons abandonner le snobisme technologique et adopter l’expérience des entreprises orientales en développement et de leurs dirigeants, qui, comme une éponge, absorbent les meilleures pratiques mondiales. Recherchez et travaillez avec de telles pratiques lors de conférences, de forums, de visites de référence dans des entreprises manufacturières de premier plan et en communication avec des consultants en ingénierie et en production. DANS structure organisationnelle Nos entreprises doivent assurer une coopération étroite entre les départements informatiques et R&D avec le développement conjoint de nouveaux produits et la modernisation des produits existants. Travailler avec des fournisseurs et des intégrateurs de systèmes d'information qui, à leur tour, se développent de manière dynamique et synchrone avec la technologie et proposent des solutions complètes pour automatiser l'ensemble du cycle de vie des produits manufacturés.