В подмосковной Кашире построен «умный завод», в котором удалось полностью автоматизировать технологический процесс. Управление производством осуществляется роботами с применением беспроводных технологий.
Заказчиком выступила группа компаний «Черкизово». Бюджет проекта составил 7 млрд рублей.
Реализованный проект
Такой порядок работы стал возможен с применением технологий «Индустрия 4.0», когда с задействованными в производстве роботами взаимодействует искусственный интеллект (ИИ). ГК «Черкизово» заявляет, что в сегменте мясопереработки завода с таким уровнем автоматизации нет ни в России, ни в Европе.
Все производственные операции выполняются по регламентированному технологическому процессу с повсеместным применением автоматических линий. На выходе каждого участка расположен элемент контрольного оборудования, который разрешает переход продукции на следующий участок. Кроме того, в автоматическом режиме происходит обработка заказов на готовую продукцию. Анализируются остатки на складе, что полностью исключает риск невыполнения поставок или перепроизводства.
Сравнение производств, основанных на технологиях «Индустрия 3.0» и «Индустрия 4.0»
Люди-сотрудники следят за роботизированными «коллегами», контролируя лишь поточность производства и бесперебойную работу ИИ. Поэтому численность работников здесь составляет 150 человек вместо 700 на аналогичных предприятиях с низким уровнем автоматизации.
Использование робототехники на предприятии
Процесс производства начинается с выгрузки мясного сырья, которое взвешивается и фасуется в ящики с RFID-метками. Далее сырье движется по конвейеру и попадает на автоматизированный склад, где равномерно охлаждается до нужной температуры.
На склад передается информация о рецептуре и объеме продукции, которую необходимо произвести сегодня. Затем ПО само контролирует пропорции мяса, шпика, специй и других ингредиентов для приготовления фарша. По конвейерам со склада сырье передается на линию производства фарша. На этом же участке фарш набивается в оболочку и развешивается на рамы для отправки колбасы на ферментацию и сушку.
Производственная линия
В процессе сушки роботы каждый день взвешивают рамы и фиксируют изменения веса. Полученная информация передается системе, которая управляет производственным процессом и принимает решение о готовности продукции.
Особенности проектирования единой информационной среды
Строительство «умного завода» пришлось начинать с нуля: готовых решений полной автоматизации производства попросту не было. Сложность проектирования полностью автоматизированного процесса заключается в управлении локальными системами и их взаимодействии друг с другом, которое осуществляется через накопительный буфер продукции. В основном это автоматизированные линии, не имеющие единого протокола взаимодействия. Для объединения таких участков создана единая информационная платформа, которой требуется физическая среда передачи и взаимодействия.
Офисные и производственные помещения оборудованы Wi-Fi сетью. Все технологическое оборудование управляется посредством сети, как и роботы-шаттлы, которые транспортируют продукцию между участками автоматизированных линий.
При строительстве помещений решалась проблема устранения возможных помех при работе Wi-Fi сети, которые могут создавать различные виды коммуникаций: электрокабели, вода, воздуховоды. Наличие помех особенно актуально для роботов-шаттлов. Проблема помех решилась детальной проработкой расположения точек доступа Wi-Fi.
Робот-шаттл
Проводная сеть так же присутствует, через нее подключены промышленные контроллеры разных локальных автоматизированных систем. Интересной особенностью является ПО, встроенное в датчики, оно отделяет критическую информацию от некритической и передает ее с соответствующим приоритетом.
Основной сложностью при проектировании автоматических процессов является интеграция на заводе различных MES и ERP решений, а так же синхронное управление большим числом автоматизированных линий, автоматов и роботов.
Приемосдаточные испытания локальных сетей длились 4 дня. Проводились проверки отказоустойчивости, функционирования беспроводной сети и роуминга.
Руководство ГК «Черкизово» считает стратегию создания подобных заводов перспективным и планирует развиваться в этом направлении. Компания собирается перестраивать все свои производства по принципу полной автоматизации. Такой подход призван повысить конкурентоспособность компании за счет повышения производительности труда и уровня качества продукции.