Глобальная цифровая трансформация, происходящая во всем мире, поставила в ряд актуальных задач сегодняшнего дня цифровизацию такой важнейшей сферы, как городская инфраструктура, в которой “умное” управление начинает охватывать все области городского хозяйства. Неотъемлемой частью этого хозяйства являются инженерные инфраструктурные сети, которые обеспечивают горожан теплом, водой, электричеством и другими ресурсами. Стабильность и эффективность функционирования систем жизнеобеспечения городов, в частности ЖКХ-систем, являются необходимым условием комфортного и безопасного проживания жителей и шагом к постепенному воплощению в нашу действительность концепции Умного города. Закономерно, что сегодня во всех регионах страны происходят преобразования с внедрением новых технологий и оборудования в секторе генерирования тепловой энергии и оптимизации процессов тепло- и водообеспечения.
Наше издание в рамках Круглых столов на протяжении нескольких лет публикует мнения экспертов ведущих отечественных и западных компаний, как технологических, так и производственных, по большому кругу проблем, связанных с вхождением мировой и российской промышленности в эпоху Индустрии 4.0. Темой сегодняшнего обсуждения являются ключевые цифровые технологии, которые должны быть внедрены на предприятиях, ставших на путь цифрового развития, а также наиболее оптимальные способы их интеграции в производственные и бизнес-процессы.
В сентябре в Санкт-Петербурге уже третий год подряд состоялась Российская неделя роботизации, которая проходит в рамках Европейской недели роботизации, проводимой в европейских странах с 2011 года. В этом году за организацию мероприятия отвечали Кластер “Креономика” и Университет ГУАП. Генеральными партнерами выступили компания KUKA и Концерн R-Про. Официальными партнерами стали компании Mitsubishi Electric, “Авиатех”, EU Robotics, SICK, Inrotech, Delfoi, Visual Components, Rethink Robotics, Juran Global, АО “ЛЛС”, R-Про Консалтинг, “ПЛМ Урал”, Pride Automatics, а также Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербургский государственный экономический университет, Институт инновационных технологий в бизнесе.
В современных условиях, когда международная обстановка вынуждает к ведению вооруженной борьбы на море, в том числе в дальних морских и океанских зонах (о чем красноречиво свидетельствует применение группировок кораблей ВМФ в антитеррористических операциях в Сирии и условиях Арктики), происходит постоянное повышение требований к уровню их тактико-технических характеристик (ТТХ), качеству и надежности. Выполнение этих требований приводит к возрастанию сложностей в процессах разработки, производства, ремонта и сервисного обслуживания кораблей и, соответственно, к увеличению их стоимости, особенно на стадии эксплуатации. Указанные сложности существенно возрастают в отношении таких наукоемких, технологически сложных, с длительным циклом изготовления изделий, как современные боевые корабли и специальные суда военно-морского флота, цикл эксплуатации которых может достигать 50 лет.
В статье рассказывается об опыте внедрения системы Powerproject для создания календарно-сетевых графиков на крупном судостроительном предприятии, анализируются преимущества решения и этапы проекта по его внедрению.
Цифровая верфь, цифровое судостроение, верфь 4.0 – все эти понятия обозначают индустриальную тенденцию, направленную на интеллектуальное проектирование, производство и кооперацию в судостроении. Однако при реализации этой концепции часто теряется уровень цеховых производственных процессов (fabrication), поскольку исторически многие процессы традиционно не являются цифровыми. Чтобы реализовать все преимущества цифровизации, цеховое производство должно получить цифровую платформу, которая позволит ему вписаться в общую цифровую цепочку и образовать интегрированную связь с проектированием, планированием и строительством.
Оптимальная размерность судна и его систем является основой его эффективности как морской платформы с точки зрения ее применения. При рассмотрении отношения эффективность/стоимость важно учитывать баланс между стоимостью создания и стоимостью эксплуатации судна.
Тенденции развития судостроения. Цифровое производство как ответ современным вызовам
Судостроение издавна является одной из важнейших мировых отраслей, которая обеспечивает баланс между спросом и предложением в секторе торгового судоходства. В этой сфере наблюдается очевидная и прямая зависимость между спросом на определенные товары потребления и спросом на суда, перевозящие их. Учитывая подобную зависимость и саму природу судоходства, можно сказать, что оно отражает “состояние здоровья” мировой экономики и торговли и отчетливее всего показывает тенденции их развития.
В кругах специалистов, занимающихся цифровизацией процессов создания сложных технических изделий, все настойчивее звучат тезисы о необходимости использования цифровых двойников, Искусственного интеллекта, интеграции традиционных САПР с программами управления, подготовки производства и т.п. применительно и к такой исторически консервативной отрасли, как судостроение. Система CADMATIC, одно из ведущих в мире ПО для проектирования судов, уже давно предлагает своим пользователям возможности современных цифровых технологий, позволяющих им повысить свою конкурентоспособность и укрепить позиции на внутреннем и внешнем рынках. Данная статья посвящена опыту применения системы в отечественной судостроительной среде.
В настоящее время в российской и мировой промышленности развиваются тенденции, которые ставят перед проектными организациями, занятыми созданием сложных технических изделий, требования по выполнению на самых ранних этапах проектирования их комплексной оценки с точки зрения анализа процессов эксплуатации, ремонта и обслуживания. Аналогичные тенденции имеются и в российской судостроительной отрасли. Еще до недавнего времени при эргономической оценке проектных и компоновочных решений традиционно применялись полномасштабные натурные макеты, воссоздающие рабочую среду в процессе производства, монтажа и эксплуатации изделий. Временные и финансовые затраты на создание и корректировку подобных макетов могут быть значительными и зависят от типа, сложности и насыщенности макетируемого изделия и помещения.
На современном этапе развития судостроительной отрасли требуется совершенствование технологий, дающих возможность дальнейшего сокращения времени, проходящего от появления идеи проектирования конкретного судна до выхода этого судна в первый рейс. Разработка и внедрение систем автоматизации в конструкторских бюро и на производстве дает такие возможности.
Сухогрузное судно “Финвал-8000” (проект 23640). Спроектировано в АО “Невское ПКБ”. Предприятие, имеющее целью переход к цифровому производству, должно прежде всего оценить, где оно на сегодняшний день находится с точки зрения эффективности функционирования производства и чего оно хочет достичь в перспективе 8-10 лет. Для этого нужно четко определить задачи, которые должны быть решены при реализации концепции цифрового предприятия, а самое главное, необходимо представлять, что решение этих задач даст предприятию. Это не простой вопрос, так как КБ в целом и все ведущие специалисты заняты в первую очередь задачами операционной деятельности – выпуском существующей продукции, ее модернизацией и выпуском новой в рамках действующих в организации технологий. В процессе движения к цифровому предприятию ПКБ должно продолжать ритмично работать, и сложность как раз и заключается в том, чтобы внедрить новые технологии именно в существующие процессы, модернизировать их и постепенно перейти, без остановки работающего производства, на цифровую основу.
Технологии искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (ML) находят все большее применение для решения задач инженерного моделирования и анализа. Благодаря этим технологиям существенно повышается качество и эффективность решения задач проектирования, выбора оптимальных параметров будущего изделия. В статье представлены возможности программного комплекса ODYSSEE, разработанного компанией CADLM, вошедшей в состав корпорации Hexagon. ODYSSEE – система, использующая технологии и алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта для решения практических инженерных задач, нахождения оптимальных параметров проектируемого изделия в кратчайшие сроки за счет построения моделей сокращенной (редуцированной) размерности (Reduced Order Model, ROM).
Современные производственные процессы в таких сложных отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная, энергетическая, нефтегазовая, электроника и судостроение, неизбежно сопровождаются загрязняющими окружающую среду выбросами, а также интенсивно расходуют невосполнимые энергетические и водные ресурсы. Истощение природных ресурсов наряду с быстро растущим населением планеты, вымиранием биологических видов, деградацией экосистем и глобальным потеплением поставили человечество на грань экологической катастрофы и представляют реальную угрозу самому существованию жизни на планете Земля. Доказано, что применение инженерных расчетов (CAE) уменьшает отходы уже на стадии проектирования, сокращая количество физических прототипов, сразу предоставляя персоницифированные решения и помогая переходить к возобновляемым источникам энергии. В результате при разработке продукции обеспечивается возможность вторичной переработки для максимальной рентабельности инвестиций, а затем полная вторичная переработка на всем жизненном цикле, что получило название “экономики замкнутого цикла”. Инженерные расчеты являются одновременно источником данных моделирования и связующим звеном с цифровым потоком данных, необходимым для снижения производственных затрат, повышения продуктивности и создания качественных продуктов, с самого начала разрабатываемых с учетом всех экологических проблем.
В ноябре состоялась ежегодная конференция пользователей САПР – “САПР-Петербург”. В этом году мероприятие было посвящено системам управления инженерными данными, собственным разработкам ГК “САПР-Петербург”, цифровым двойникам сложных индустриальных объектов, ГИС и другим темам. В конференции приняли участие представители крупнейших предприятий нефтяной, газовой, атомной, судостроительной и металлургической промышленности и других отраслей, а также компании-вендоры ведущих мировых и российских САПР. Учитывая современные реалии, традиционное мероприятие несколько изменило формат, добавив онлайн-трансляцию для удаленных пользователей, что пошло только на пользу конференции.
Оборудование компании Schneider Electric на протяжении многих десятилетий пользуется высокой популярностью во всем мире и является приоритетным выбором многих организаций при построении высоконадежной инфраструктуры электроснабжения. Создание инновационных решений для обеспечения бесперебойного питания – одно из основных направлений разработок мирового вендора. В продуктовом портфеле производителя имеются средства защиты электропитания для любых сред и сфер применения, которые претерпевают непрерывную модернизацию, направленную на то, чтобы сделать их более дружественными и легкими для эксплуатации, более надежными, современными и эффективными.
