Распечатать

Автоматизация

Мы уже давно приобщились к “Индустрии 4.0”

17.08.2016

Созданием сложных систем ЧПУ могут похвастать только самые развитые индустриальные страны. Числовое программное управление является основой станка и определяет уровень его работы. Так, китайцы поставили в Европу свой первый 5-осевой обрабатывающий центр с ЧПУ всего три года назад. В России есть кадры, опыт, работающие компании и большие планы на будущее.

КМ: Все чаще слышно о проектах подготовки к “Индустрии 4.0” или “Интернету вещей”, объединяющих на базе искусственного интеллекта станки с ЧПУ, роботов, периферийное оборудование. К каким изменениям это может привести?

Дмитрий Сладков, “ХАЙДЕНХАЙН”

“Индустрия 4.0” в разумных руках – скорее добро, чем зло. Автоматизации и роботизации доверяют монотонную работу по загрузке заготовок в станок и выгрузке оттуда готовых деталей, администрирование инструмента и т. д. Такой подход позволяет сократить вспомогательное время, увеличить коэффициент загрузки оборудования и повысить производительность без потери качества. Главное тут знать меру.

Андрей Костенко, Балт-Систем

В ближайшие годы все более широко будут применяться адаптивные системы управления с целью оптимизации процессов обработки. На первом этапе это будет использоваться на отдельных предприятиях с применением роботов, а на втором этапе – уже на предприятиях, объединенных с базой искусственного интеллекта. В данном случае УЧПУ является не только основным исполнительным элементом в этой цепочке, но и элементом, принимающим значительные интеллектуальные решения в управлении производством. В окружении ЧПУ находится вспомогательное программное обеспечение: CAD-CAM-системы, системы мониторинга, системы планирования, сетевые системы и пр. В комплексе они позволят автоматизировать производство и добиться повышения его эффективности, выполнять автономную работу УЧПУ с возможностью удаленного мониторинга, функционировать в составе заводских интеллектуальных систем. Прибавьте к этому сокращение издержек, предотвращение ошибок и повышение безопасности производства.

Все это позволит планировать работу на различных уровнях, в том числе под управлением/заказом индивидуального потребителя (например, заказ детали для автомобиля) через сеть Интернет и космические сети. В данном случае деталь может быть произведена на наиболее оптимальном оборудовании (на каком-то станке с минимальными издержками и с учетом доставки) и в точные (или в запланированные) сроки. Самые крепкие позиции на рынке сегодня – у производителей ЧПУ, имеющих соответствующие разработки и способных предложить заказчикам продукт, отвечающий “опережающим” запросам.

Для реализации этого кроме кропотливой работы необходимы единые международные стандарты по протоколам связи и обмена между производителями различных частей системы, т. е. необходима общепромышленная и бытовая стандартизация, тогда это позволит объединить в интеллектуальные сети элементы разных производителей. Сегодня на определенном уровне в “Балт-Систем” программно-аппартные средства готовы, и ряд проектов мы уже реализовали. Если внимательно всмотреться в наши разработки, то становится ясно, что мы уже давно стали приобщаться к “Индустрии 4.0”.

Александр Кудинов, Сименс

Рынком правит спрос и предложение, и, как известно, в разные временные периоды развития человечества каждый из них брал на себя лидирующие позиции. До 1950-х годов рынок был в основном дефицитным. Но ко второй половине прошлого века ситуация изменилась, производственных компаний становилось все больше и больше, а вот число потребителей росло не так сильно, поэтому стали необходимы новые модели продвижения продуктов.

Сейчас существует дисбаланс производства и потребления. Каждая из компаний стремится производить столько продуктов, сколько нужно рынку, и устранить перепроизводство. Потребители же хотят все больше новых устройств, которые могут улучшить их жизнь. Это может быть устранено применением новой концепции производства, нацеленного на потребителя и способного отслеживать качество продуктов, с возможностью их кастомизации. Эта концепция и получила название “Индустрия 4.0”.

Василий Семенников, “Умные станки”

Мне не нравится термин “роботы”, он очень уж приелся. Точнее будет – автономные мехатронные системы. Полагаю, что разделение между ЧПУ, периферийным оборудованием и манипуляторами вообще исчезнет. Скорее, это будет комплекс мехобработки, причем очень большую его часть будет составлять то, что сейчас называют “3D-принтеры”. Это заметно уже и сегодня, появляются токарно-фрезерные станки, комплексы “3D-принтер+фрезерная головка”, универсальные манипуляторы, имитирующие человеческую руку, и т. д.

КМ: Какие основные проблемы приходится решать сегодня производителям ЧПУ?

Дмитрий Сладков, ХАЙДЕНХАЙН

Ценовая война, развязанная двумя крупными игроками в этой отрасли, своим эхом затрагивает и тех, кто в этом не участвует. Это явление очень сильно проявляется в сегменте простых и бюджетных станков: тут работать сложнее всего.

Андрей Костенко, Балт-Систем

Основные проблемы – низкая квалификация производственного и обслуживающего персонала, которая с каждым годом все ухудшается. Но это стимулирует нас на создание программного продукта для УЧПУ и приводов, который позволяет использовать обслуживающий персонал с невысокой квалификацией либо молодых специалистов без необходимого опыта. Мы вводим функции, облегчающие адаптацию работы на оборудовании и в разы ускоряющие процесс обучения, что существенно снижает затраты производственных компаний на обучение. Эти меры в совокупности позволяют ускорить процесс обработки и избежать простоя оборудования.

Александр Кудинов, Сименс

Современные компании сталкиваются с различными проблемами, но одна из главных – это нахождение баланса между такими направлениями своей деятельности, как инновации, стратегия и организационная структура. Внешняя среда меняется все чаще, и необходимо постоянно развивать продукт для рынка, но это требует определенной стратегии для разных направлений компании – разработчиков, сервиса, сбыта. При этом все они должны работать совместно для достижения одной цели, а этого можно достичь, только имея оптимальную организационную структуру. Только найдя баланс, можно говорить об устойчивом развитии компаний на международном рынке СЧПУ.

Василий Семенников, Умные станки

Для небольших компаний главная проблема – нехватка капитала. Оборот средств в этом секторе очень долгий, нужны длительные инвестиции.

КМ: Какое будущее у открытых систем таких как Math3, LinuxCNC и им подобных?

Андрей Костенко, Балт-Систем

Будущее этих операционных систем (ОС) – применение во вспомогательных информационно-управляющих системах, не требующих жесткого реального времени. Эти системы являются системами мягкого реального времени, и их быстродействие в 10–80 раз ниже, чем у ОС жесткого реального времени. Основное применение этих систем – обучение студентов для получения теоретических и практических знаний по задачам интерполяций 2-D и 3-D, управления приводом, входами/выходами, индикацией и контролем на станочном оборудовании.

Александр Кудинов, Сименс

Один из институтов в Германии – ISW-University of Stuttgart, работая над проектом оптимизации технологической цепочки CAD/CAPP/CAM/CNC, создал систему планирования, которая преобразует данные STEP-NC в язык программирования ShopTurn, доступного на СЧПУ Sinumerik Suhetal (2008). И таких примеров можно привести большое количество. Открытые системы – это дополнительные возможности развития уже существующих СЧПУ или путь к созданию новых. И говорить о том, что крупные игроки полностью займут весь рынок СЧПУ, неверно. С развитием промышленности и увеличением потребления станков ЧПУ рынок открытых систем будет расти и развиваться.

Василий Семенников, Умные станки

Полагаю, что в ближайшие два-три года они вытеснят с малых и средних станков остальные системы ЧПУ. Не думаю, что они будут использоваться в верхнем сегменте рынка.

Дмитрий Сладков, ХАЙДЕНХАЙН

Большим преимуществом открытых систем является их гибкость и возможность оперативной адаптации даже к самым экзотическим требованиям. Но именно эта гибкость негативно сказывается на стабильности и устойчивости: никто не хочет, чтобы их станок завис в процессе обработки. Поэтому на серьезных станках мы эти системы не видим и в ближайшее время не увидим. К тому же открытые системы никто особо не продвигает, что тоже не прибавляет им популярности.

КМ: Как вы оцениваете перспективы малых и средних компаний, производящих системы ЧПУ?

Александр Кудинов, Сименс

Международный рынок станков ЧПУ можно условно разделить на четыре класса:

  • сложные станки, в которых применяются несколько технологий обработки, многоканальные решения с несколькими шпинделями и одновременная многоосевая обработка;
  • станки средней сложности, в которых число осей СЧПУ обычно ограничивается 6 – 10;
  • простые станки, где нужно управлять 3 – 4 осями и шпинделем;
  • класс станков, который построен на базе аналоговой техники или промышленных ПК.

Для каждого из этих классов необходимы свои решения, так как создавать одну СЧПУ для всех станков экономически нецелесообразно. И у каждой компании, малой или средней, на рынке есть возможность развиваться и создавать свои собственные продукты. А успешность этих компаний будет зависеть от их стратегий поведения на рынке.

Василий Семенников, Умные станки

Как минимум некоторые из них станут в ближайшее время большими либо будут поглощены крупными игроками рынка вместе с наработками. Скорее всего, это будут компании, базирующие свои решения на операционных системах жесткого реального времени

Дмитрий Сладков, ХАЙДЕНХАЙН

Малые и средние производители систем ЧПУ очень часто применяют стандартные комплектующие в своих изделиях, что не всегда положительно сказывается на функциональности и внешнем виде. Малые производители обычно работают с ограниченным кругом заказчиков, поэтому их системы знакомы узкому кругу пользователей. На сегодняшний день такие системы ЧПУ применяются в основном для модернизации станков и технологического оборудования.

Андрей Костенко, Балт-Систем

Если опираться на общемировой опыт, то следует отметить, что малые и средние предприятия стимулируют ведущие компании на новые разработки и снижение стоимости конечного продукта без потери качества, а также увеличение ресурса безотказной работы.

Программное обеспечение “Балт-Систем” построено на базе операционной системы жесткого реального времени. Для решения всех задач УЧПУ (интерполяция, автоматизация, мониторинг, обработка баз данных, видеографика и пр.), в том числе задач реального времени, нам достаточно одного CPU. Кроме того, мы как малое предприятие, обладаем большей гибкостью, что позволяет быстрее принимать решения по программно-аппаратным средствам, не отставать от ведущих мировых разработчиков УЧПУ, а по некоторым разработкам даже опережать их.

КМ: Каким вы видите ближайшее будущее и среднесрочное развитие своей компании?

Андрей Костенко, Балт-Систем

У компании очень хорошие перспективы. По оценкам экспертов, “Балт-Систем” входит в группу мировых лидеров по разработке программно-аппаратных средств по системам ЧПУ. На сегодня нами создана гамма приводов подач, успешно конкурирующих с иностранными приводами подач. Сейчас мы ведем разработку приводов главного движения.

На ближайшие 3 – 5 лет мы должны закрепиться в когорте мировых лидеров не только по системам ЧПУ, но и по приводам подач и главного движения. “Балт-Систем” не останавливается на достигнутом уровне, с оптимизмом смотрит вперед и продолжает разработку новых функций для ЧПУ и приводов в соответствии с потребностями современных тенденций автоматизации, а иногда даже опережая эти потребности. Это позволило уже на текущих этапах спрогнозировать и оценить перспективы при использовании наших систем ЧПУ на различных моделях станков как отечественного, так и импортного производства.

Нельзя не отметить принцип открытости архитектуры, позволяющий клиентам “Балт-Систем” встраивать свои наработки в систему (например визуальные циклы, мониторинг или построение собственного интерфейса управления, так называемый оконный интерфейс) и предоставляемую нами комплектность поставки системы автоматизации или модернизации, которая включает ЧПУ, привода, двигатели, датчики и остальные необходимые комплектующие.

Александр Кудинов, “Сименс”

Компания “Сименс” произвела свою СЧПУ Sinumerik в 1960 году, и сама стратегия компании нацелена на создание инновационного продукта, который может быть использован различными производителями станков для реализации своих ноу-хау. При этом мы не конкурируем с производителями станков, но плотно работаем с многими из них. И эта стратегия довольно успешна. На данный момент СЧПУ Sinumerik впитала в себя огромное количество решений и функций, которых нет у других компаний. Производитель станков может интегрировать свои циклы, описывать собственные технологии и вносить изменения в ядро СЧПУ с пакетом открытой архитектуры.

Общие же тенденции на рынке таковы: производственные предприятия хотят производить детали быстрее, иметь возможность оперативно вносить изменения в продукт и контролировать качество производства на всех этапах, и при этом снизить стоимость производства. Эти тенденции уже привели к появлению 3D-принтеров, концепции Industry 4.0 и облачных технологий. Скорее всего, за ними будущее СЧПУ Sinumerik и компании “Сименс” в области автоматизации процессов обработки металлов.

Василий Семенников, Умные станки

В ближайшем будущем особой прибыльности этого направления мы не ожидаем. В среднесрочном развитии мы планируем получить как минимум 5% российского рынка и наладить уверенный сбыт нашей продукции в Европу и Латинскую Америку.

Электротехника 23.10.2017 Конструкция новых разъемов CNE для датчиков компании Autonics вдвое сокращает время их подключения. Для присоединения провода, не требуется предварительно подготавливать кабель, достаточно просто сжать разъем обычными пассатижами.
Автоматизация 16.10.2017 Toyota и Hitachi приступят к совместной работе по созданию высокоэффективной модели производства с использованием IoT-платформы. В основу будет положена существующая система Lumada с элементами искусственного интеллекта и Big Data.
Автоматизация 16.10.2017 Компания Datalogic представляет компьютер с сенсорным экраном для установки на транспортном средстве (Vehicle Mount Computer - VMC) Rhino™ II. Он разработан для эксплуатации в сложных условиях – на производственном предприятии, распределительном центре или складе.
Автоматизация 16.10.2017 Новая технология MELSEC IQ-R позволяет распределять отдельные задачи между сопроцессорами, снижая тем самым нагрузку на каждый из них. Она также дает возможность создавать сложнейшие комплексы управления с объединенными воедино подсистемами.
Автоматизация 12.10.2017 Новые модули ввода-вывода AFL и AFR отличает компактная конструкция и удобный монтаж проводов. Серия AFL оснащена безвинтовыми зажимами, удобными для монтажа проводов. Модули AFR - винтовыми зажимами, которые существенно упрощают электромонтаж.
Автоматизация 11.10.2017 Продажа сервисных роботов для профессионального использования возрастет к концу 2017 года на 12% до рекордного уровня в 5,2 млрд. долларов. До 2020 года по прогнозам Международной федерации робототехники (IFR) ожидается рост в среднем от 20 до 25 процентов.
Автоматизация 09.10.2017 Компания Turck завершает линейку бесконтактных энкодеров EQR24 из нержавеющей стали моделью с интерфейсом IO-Link. Энкодеры QR24 специально созданы для работы в условиях с особыми требованиями по очистке или для экстремальных условий рабочей среды.