Categories:

ТМХ: реальность цифровой трансформации

Цифровые технологии уже стали неотъемлемой частью работы и продукции крупнейшего производителя подвижного состава в России – АО «Трансмашхолдинг» (ТМХ). Сегодня компания уверенно развивает свои мощности и компетенции, проводя масштабную цифровизацию бизнес-процессов. Это позволит ТМХ совершить значительный рывок, предложить наиболее привлекательные условия для заказчиков и укрепить лидерство на мировом рынке. 

Главной целью своей работы в холдинге считают обеспечение партнеров и заказчиков современным подвижным составом, предоставляя таким образом возможности для их эффективного и устойчивого развития. Достижение этой цели в современных условиях возможно только путем внедрения цифровых технологий во все сферы деятельности компании.

Цифровое проектирование

Программа цифровой трансформации в ТМХ на текущий момент включает более 40 инициатив, которые должны быть комплексно интегрированы на всех этапах жизненного цикла продукции, начиная с проектирования новой техники и заканчивая ее обслуживанием. Стоит отметить, что данные инициативы являются естественным продолжением многолетней активной работы холдинга по повышению эффективности бизнеса и производимого подвижного состава. Реализация комплексных проектов цифровизации идет в стратегическом партнерстве с ГК #Ctrl2Go

Проектирование традиционно является той сферой, с которой начинается внедрение таких технологий. Цифровыми моделями продукции уже никого не удивишь, однако ТМХ был одним из пионеров на «пространстве 1520» по внедрению системного подхода к данному направлению своей деятельности.

В холдинге на всех этапах проектирования применяется комплекс трехмерных технологий. Еще до появления физического изделия в #ТМХ проводятся виртуальные испытания, моделируются любые условия эксплуатации, на основании которых проводится корректировка конструкторской документации, и, соответственно, минимизируются временные и финансовые затраты на испытания уже натурных образцов.

В рамках задач по комплексной цифровизации бизнеса ТМХ совершенствует процессы передачи цифровых моделей на производство, значительно сокращая время его подготовки. В результате на основе решений промышленного интернета вещей (IIoT) разработка технологической документации и обеспечение производства оборудованием, оснасткой и ресурсами будут осуществляться с максимальной гибкостью и скоростью.

Значительное внимание в ТМХ уделяется и развитию 3D-печати. В марте 2019 года в Москве компания 2050.digital (входит в ГК Ctrl2Go) приступила к созданию полноценной площадки по 3D-производству комплектующих для выпускаемого ТМХ подвижного состава. К концу 2019 года на ней разместятся от 40 до 50 принтеров, печатающих по техно- логии FDM (послойное наращивание из расплавленной пластиковой нити), из них от 10 до 15 принтеров будут печатать изделия больших размеров. Наращивание компетенций в данном направлении также будет способствовать технологическому лидерству холдинга на мировом рынке. Ведь ключевые преимущества 3D-печати – значительное повышение гибкости производства техники и ее сервиса, требуемое заказчиками.

Цифровое производство

Повышением эффективности производства ТМХ занимается с момента основания. Значительные инвестиции в модернизацию многих заводов позволили создать площадки, являющиеся одними из самых передовых в мире. Все предприятия холдинга имеют сертификат системы менеджмента качества ISO 9001:2015. Также 9 крупнейших площадок уже прошли сертификацию на соответствие международному стандарту менеджмента бизнеса ISO/TS 22163:2017.

Созданные условия дают холдингу очень весомое конкурентное преимущество. Так, налаженность бизнес-процессов, работы оборудования и персонала в холдинге планомерно стремится к оптимальному уровню. Концентрация усилий именно на цифровых инициативах позволит ТМХ в краткие сроки усовершенствовать системы управления производством и выйти на новый технологический уровень, способный обеспечить глобальное лидерство компании в долгосрочной перспективе. Готовность молниеносно проводить усовершенствования и адаптироваться под условия заказов – это то, что сегодня ожидают клиенты и к чему идет АО «Трансмашхолдинг». 

Проект ТМХ по цифровизации производственных площадок получил название «Цифровой завод» и реализуется компанией «2050-Интегратор» (входит в ГК Ctrl2Go). Он предусматривает реализацию инициатив по нескольким направлениям Индустрии 4.0.

Кирилл Липа, генеральный директор ТМХ:

«Сегодня подавляющее большинство компаний занимаются цифровизацией и параллельно формируют свою операционную модель. Но в реальности делать одно без другого крайне сложно. Наше конкурентное преимущество заключается в том, что операционную бизнес-модель мы уже создали. Теперь на нее мы накладываем инструментарий, в том числе цифровой».

Во-первых, создается цифровой «двойник» завода – комплексная математическая модель, в которой в виде формул и алгоритмов представлено все, что связано с производством, технологиями, персоналом, движением материально-технических ресурсов и полуфабрикатов. Сформированные цифровые имитационные модели (ЦИМ) цехов позволяют осуществлять симуляцию выполнения производственного плана с целью выявления его «узких мест» и формирования решений по их оптимизации. Основным назначением внедрения ЦИМ на НЭВЗ является автоматизация расчетов мощностей предприятия под производственные задачи.

Система мониторинга работы оборудования, установленная на станки, НЭВЗ
Система мониторинга работы оборудования, установленная на станки, НЭВЗ

Эффективность функционирования такого «двойника» зависит от степени проработанности бизнес-процессов и цифровых возможностей производственного оборудования. На входящем в ТМХ Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ), который выбран в качестве объекта для реализации проекта «Цифровой завод», такие стартовые условия обеспечены. Данная площадка была существенно модернизирована под задачи выпуска современных электровозов, система менеджмента качества на НЭВЗ сертифицирована по международным стандартам одной из первых в России, освоены принципы и технологии бережливого производства.

Сегодня на #НЭВЗ успешно реализован IIoT, охватывающий более 800 единиц производственных объектов различных типов (оборудование, ТМЦ, транспорт), создана полная 3D-модель завода. Уже сейчас в режиме реального времени осуществляется сбор данных о загрузке станков и роботов, о перемещении ТМЦ в рамках технологических процессов, о движении транспортных средств как внутри, так и за пределами завода. Созданные условия позволяют осуществлять непрерывный сбор объективных данных о работе ключевых производственных активов.

Эталонная линия. Вагоносборочный цех № 217 на АО «Метровагонмаш»
Эталонная линия. Вагоносборочный цех № 217 на АО «Метровагонмаш»

Далее в проекте «Цифровой завод» предполагается интеграция реальной работы площадки и ее цифрового «двойника» в единую систему, которая на первом этапе позволит существенно повысить прозрачность и эффективность производственных процессов, а на втором – значительно оптимизировать управление ими. Идущее параллельно накопление массива данных создает базу для внедрения инструментария предиктивной аналитики, которая позволит минимизировать риски сбоев, а также нарушения технологий в производственных процессах, обеспечивать оптимальную ритмичность, оперативно рассчитывать ресурсы для изготовления новой продукции на основе накопленной информации и выявленной специфики.

Промежуточным итогом проекта является создание центров ситуационной аналитики имитационного моделирования. Ситуационный аналитический центр позволяет осуществлять мониторинг работы всех ключевых производственных активов в режиме реального времени и оперативно реагировать на любые изменения и отклонения в их работе, что значительно повышает скорость принятия решений. Центр имитационного моделирования предназначен для моделирования и оптимизации производственных процессов с учетом объективных данных и накопленной базы знаний. На более отдаленном горизонте все это создает предпосылки для полной централизации управления производством на всех площадках ТМХ в одном месте.

Цифровизация позволяет осуществлять обмен данными в единой информационной среде, обеспечивает прозрачность потоков данных и увеличение скорости обмена информацией. Цифровой завод – это не далекая мечта будущего, это предприятия ТМХ уже сегодня, но с более эффективными, гибкими и безопасными производственными процессами.

Проект «Цифровой завод НЭВЗ» рассчитан на 2 года, нацелен на повышение производительности и включает в себя более 40 инициатив по 6 направлениям цифровизации:

– IIoT;
– Планирование и диспетчеризация;
– Моделирование и оптимизация;
– Цифровизация конструкторского-технологической подготовки производства;
– Технологии Индустрии 4.0;
– ИТ-интеграция.

Также в конце 2018 года такие проекты стартовали еще на двух площадках ТМХ – «Цифровой завод» на Тверском вагоностроительном заводе и проект по цифровизации участка сборки колесных пар на ОАО "Демиховский машинстроительный завод". На очереди находится и #Метровагонмаш, где функционируют несколько «эталонных линий» с высоким уровнем автоматизации и прозрачности управления. С 2017 года такая производственная линия существует в вагоносборочном цехе, а в конце 2018 года запущена в цехе сборки тележек. Цифровизация данных площадок будет играть стратегическую роль в выполнении долгосрочных контрактов ТМХ по поставкам пассажирских вагонов для Федеральная пассажирская компания, электропоездов «Иволга» и поездов метро «Москва» для нужд транспорта российской столицы.

Цифровая эксплуатация и сервис

Ключевыми проектами ТМХ в сфере эксплуатации и обслуживания железнодорожной техники является триада «Умный локомотив» – «Цифровое депо» − Clover Group SmartMaintenance, также реализуемая в партнерстве с ГК #Ctrl2Go. Ее цель – повысить эффективность технического обслуживания и ремонта локомотивов, минимизировать влияние человеческого фактора, а также увеличить надежность эксплуатации подвижного состава на всех этапах жизненного цикла.

Модель сервисного локомотивного депо (СЛД) Братское Восточно-Сибирской железной дороги, созданная при помощи лазерного сканирования
Модель сервисного локомотивного депо (СЛД) Братское Восточно-Сибирской железной дороги, созданная при помощи лазерного сканирования

Проект по предиктивной аналитике реализуется с 2016 года после нескольких лет сбора и обработки данных микропроцессорных систем управления локомотивов на нескольких пилотных площадках. Задача проекта − прогноз отказов подвижного состава с указанием узла оборудования, отслеживание аномалий и вывод в автоматическом режиме аналитической информации о состоянии оборудования и рекомендаций по его обслуживанию. По данным разработчиков из Clover Group, его реализация позволяет существенно сократить процедуры диагностики и, соответственно, высвободить большие ресурсы у специалистов для выполнения более интеллектуальных работ.

Сегодня проект «Умный локомотив» охватывает сбор и анализ телеметрии с 6 серий тепловозов и 6 серий электровозов парка РЖД - Российские железные дороги. Всего в его периметре находится 7 400 секций локомотивов в 59 сервисных депо. За время работы проекта уже собраны и изучены данные 2 млн часов эксплуатации тягового подвижного состава. При этом новые локомотивы, поставляемые ОАО #РЖД по контракту жизненного цикла, ТМХ выпускает уже со встроенным решением предиктивной аналитики.

Задачей «Цифрового депо» является повышение коэффициента готовности тяги к эксплуатации – ключевого показателя для заказчика. Процессы, идущие в рамках этого проекта, схожи с «Цифровым заводом»: налаживается система постоянного сбора и анализа данных, внедряется IIoT (работники обеспечиваются специальными гаджетами, на которые передается информация о задачах, а также происходит сбор данных о технике), создается единое информационное пространство, цифровая модель площадки, на основе которой централизуется и повышается эффективность управления производственным процессом. В 2019 году планируется ввод системы «Цифровое депо» в эксплуатацию на базе СЛД «Братское» (г. Вихоревка) Восточно-Сибирской железной дороги, а к концу 2020 года – ее тиражирование на все сервисные локомотивные депо ЛокоТех, которая входит в ТМХ.

Проекты «Умный локомотив» и «Цифровое депо» связывает другой проект-надстройка – Clover #SmartMaintenance. Он является комплексным инструментом, который позволит принимать решения по ремонту оборудования на основе спрогнозированных данных о техническом состоянии и в режиме реального времени передавать их на места. Также получаемые оценки результатов эксплуатации и обслуживания становятся основой для рекомендаций, направляемых конструкторам для доработки локомотивов. Сегодня ТМХ стремится придать взаимодействию сервиса и разработчиков системный характер.

Таким образом, цифровизация в холдинге охватывает весь цикл и обеспечивает непрерывное повышение эффективности бизнеса и производимого подвижного состава в интересах заказчиков.

Взаимодействие с заказчиком

Одним из факторов успеха реализуемых ТМХ инициатив, который позволит замкнуть цикл цифровизации от проектирования до сервиса, является открытость заказчика к передаче данных о технике, находящейся в эксплуатации. С одной стороны, этому способствует практика контрактов жизненного цикла, когда подвижной состав постоянно находится под пристальным вниманием производителя, с другой − ТМХ готов идти на углубление взаимодействия с клиентами в данном направлении. Так, сегодня холдинг совместно с ОАО «РЖД» реализует проект «Доверенная среда». Он предполагает создание единого виртуального пространства, в которое выгружается вся необходимая информация для производства, эксплуатации и сервиса локомотивов: конструкторская и ремонтная документация, статистика, отказы и пр.

Будущие возможности

В перспективе цифровизация должна охватить все предприятия ТМХ, вывести принятие решений на принципиально новый уровень, сократить время, необходимое для создания новых продуктов, развития производств и обеспечения их необходимыми ресурсами. Таким образом, машиностроитель сможет эффективно ответить на вызовы, связанные с растущими темпами внедрения новых технологий и расширением тренда на кастомизацию, когда заказы эксплуатантов железнодорожной техники становятся более индивидуальными и точечными. Стратегически важно значение этих процессов и для экономики России: на ее территории будут работать производства − лидеры мирового рынка, а созданные высокотехнологичные рабочие места поспособствуют реализации интеллектуального и научного потенциала страны.

Опубликовано в журнале «Техника железных дорог» №2 (46)

Error

default userpic

Your reply will be screened

When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.