Как автоматизация помогает вывести производство на новый уровень

Автоматизация промышленного производства является одним из важнейших глобальных трендов мировой экономики. Несмотря на высокую стоимость, ро́боты, автоматические линии и станки с ЧПУ оказываются рентабельнее использования труда работников и демонстрируют рекордные сроки окупаемости: порой инвестиции возвращаются менее чем за год. Эту тенденцию назвали Третьей промышленной революцией, и она уже пришла в Россию.

Врезка

Согласно данным Международной федерации робототехники, в мире работает почти полтора миллиона роботов. В частности, они обеспечивают до 80% мирового производства автомобилей.

Автоматизация производства: вызовы времени

Начало широкомасштабной технологической модернизации было положено еще в 60-е годы XX века, а первыми «революционерами» стали Япония, США и Германия. Переоснащение предприятий повлекло за собой масштабную реструктуризацию рынков промышленной продукции в соответствии с новыми требованиями к качеству на всех этапах производства.

«В 1960-е годы оконная промышленность Германии постепенно переходила на использование автоматических производственных линий. Полным ходом шло переоснащение оконных фабрик с ремесленного уровня до высокотехнологичных производств. И это открывало новые возможности для молодых поставщиков ПВХ-профиля, таких как компания Veka, поскольку автоматические линии могли работать только на оконном профиле с безупречными и стабильными параметрами. Именно акцент на качество и ориентация на крупные автоматизированные производства позволили нашей компании найти место на уже поделённом рынке, – рассказывает Сергей Ельников, руководитель отдела маркетинга компании Veka Rus, крупнейшего международного производителя и эксперта в области оконных ПВХ-систем. – С тех пор на всех производствах Veka внутренние требования к качеству продукта всегда строже, чем это регламентировано госстандартами. Например, в наших тестовых лабораториях производится оптическое трёхмерное сканирование для проверки геометрии профиля, а на российском рынке мы – единственная компания, работающая по немецкому стандарту RAL c минимальными допусками. Разрабатывая новые профильные системы, специалисты Veka всегда ориентируются на то, чтобы с ними было максимально удобно работать на автоматизированных сварочных линиях».

Как отмечает эксперт, в российской оконной отрасли сейчас наблюдаются те же процессы, что ранее протекали в Германии. На отечественном рынке пластиковых окон сейчас одновременно присутствуют как архаичные «кустарные» и «полукустарные» производства, основанные на использовании ручного труда или частично автоматизированном конвейерном производстве, так и современные роботизированные заводы с минимальным количеством обслуживающего персонала. Поэтому на примере российской оконной отрасли можно наблюдать все преимущества автоматизации производства.

«У нас на производстве работает линия автоматической сварки и обработки углов Urban, состоящая из 4-головочного сварочного станка и агрегата для зачистки сварных углов с поворотной станцией. Этот комплекс обслуживается одним оператором, и может выдавать готовое изделие каждые 90-120 секунд. Производительность за смену достигает 240 оконных блоков, – рассказывает Владимир Карагулаков, руководитель оконной компании «Карви», партнёра Veka Rus на о. Сахалин. – В памяти автоматизированного комплекса хранятся настройки для шести профильных систем, и переключение между ними производится с пульта управления за несколько секунд. При условии правильной эксплуатации такая линия вообще исключает брак, несмотря на то, что её выработка многократно превышает показатели производства с ручной сборкой окон».

Сейчас «полукустарные» производства всё активнее вытесняются с оконного рынка. Они не могут предложить частному и корпоративному заказчику ни высокой скорости выполнения заказов, ни приемлемого качества, ни привлекательной цены. Крупные заводы с роботизированными линиями выполняют те же заказы быстрее, качественнее и дешевле. Единственный сегмент оконного рынка, где ручной труд всё ещё востребован – это изготовление нестандартных окон: арочных, круглых и полукруглых, треугольных и трапециевидных, а также с нестандартными и дизайнерскими цветовыми решениями. Так что маленькая промышленная революция в отдельно взятой отрасли фактически свершилась.

Российский опыт

Несмотря на то, что роботизированные линии для наших производителей по-прежнему остаются большой экзотикой, в стране уже накопился большой опыт в эксплуатации такого оборудования.

Исторически внедрение промышленных роботов в мире началось с автомобильной индустрии. Так что не удивительно, что именно российские автопроизводители первыми стали присматриваться к зарубежному опыту. Так, на предприятиях «АвтоВАЗа» в Тольятти и Ижевске на конвейерах по сборке Lada Kalina и других популярных моделей уже несколько лет работают десятки роботизированных линий по сварке кузовов. Они позволяют достигать небывалой точности, что благотворно сказывается на качестве продукции, с которой у этого производителя ранее были традиционные проблемы.

Сегодня примерно 95% всех запросов по внедрению роботов в России связаны с желанием модернизировать сварочные процессы, как наиболее трудоёмкие и критичные для качества продукции. В Европе, напротив, сварочные автоматические линии составляют не более 15% продаж, а основной спрос – на роботов для 3d резки, покраски и механообработки, автоматизации паллетирования, обслуживания станков и т.п.

Однако и у нас растёт интерес к многофункциональным комплексам, способным выполнять сразу несколько операций и заменять буквально десятки низкоквалифицированных рабочих.

«В 2015 году на производственной площадке ТПХ «Русклимат» в г. Киржач Владимирской области, где развёрнут выпуск биметаллических радиаторов, мы запустили в эксплуатацию роботизированный литьевой комплекс Isola della Vittoria, специально спроектированный для нашей компании, – рассказывает Ринат Закиров, управляющий директор российского завода «ROYAL THERMO». – Производительность этой линии вдвое выше, чем у лучших существующих аналогов, поскольку впервые в мире здесь была использована четырёхместная пресс-форма для производства биметаллических радиаторов. Комплекс отличается рекордной производительностью: время создания одной секции составляет всего 12,5 секунды. По планам на линии будет производиться около 7 млн. секций в год. При этом вероятность брака практически полностью исключена».

Отрадно, что российские промышленные производства постепенно оснащаются роботами не только зарубежного, но и отечественного производства. К примеру, учёные Инженерной школы Дальневосточного Федерального Университета спроектировали и собрали интеллектуальную роботизированную систему, которая способна обрабатывать более 250 видов деталей размером до 6 метров из 22 типов композитных материалов. К концу 2015 года комплекс запустят в опытно-промышленную эксплуатацию на заводе ААК «Прогресс» (г. Арсеньев Приморского края), где собирают всемирно известные гражданские и военные вертолёты Ка-52, Ми-26, Ми-8, МИ-38 и многие другие.

Врезка

Аналитики крупнейшей японской консалтинговой компании Nomura Research Institute предполагают, что в течение следующих 20 лет до половины рабочих мест в Японии будет занята роботами.

Управление автоматизированными производствами

Широкая автоматизация производства заставляет бизнес качественно менять подходы к управлению предприятиями. Так, по мере сокращения занятости производственных работников снижается роль привычных HR-служб. В то же время растёт потребность в современных телекоммуникационных решениях, позволяющих управлять производством и контролировать его работу удалённо. Сегодня подобные решения внедряются и на российских предприятиях.

«Мы разработали технологию облачного управления частотными приводами электродвигателей, полностью адаптированную для использования в России. Это решение позволяет удалённо управлять конвейерным оборудованием, насосными станциями, лифтами и грузоподъёмными механизмами, компрессорами, системами вентиляции и кондиционирования, – рассказывает Павел Федотов, продукт-менеджер компании «Данфосс», ведущего мирового производителя энергосберегающего оборудования. – Автоматика предупреждает простои и поломку оборудования и позволяет удалённо решать большинство эксплуатационных проблем. В результате существенно сокращается использование человеческого труда в управлении производственными процессами, а экономия средств на предприятиях непрерывного цикла может достигать миллионов рублей ежемесячно».

По словам специалиста, система Cloud-Control устроена таким образом, что её подсоединение к оборудованию происходит автоматически и не требует настройки. Связь осуществляется по технологии GPRS в любой сотовой сети. При этом решение гораздо доступнее дорогостоящих и избыточных по функционалу SCADA-систем. Вместе с тем это не означает полного отказа от технического персонала. Однако требования к его квалификации качественно повышаются.

«Широко распространено мнение, что автоматизация оставляет людей без работы, – комментирует Гэри Фрэнк, вице-президент по автоматизированным системам компании Westfalia Technologies. – Однако на самом деле рынок рабочих мест не уменьшается, а развивается. Конечно, некоторые специальности становятся невостребованными, но одновременно появляется потребность в новых, более квалифицированных».

Мировая экономика стоит на пороге глобальных перемен. Согласно прогнозам Международной федерации робототехники, уровень использования ро́ботов в промышленности будет расти на 5% ежегодно. Чтобы не отстать от общемировых тенденций, нам нужны массированные инвестиции в автоматизацию производств.