ИНТЕРНЕТ СТАНКОВ
Андрей Ловыгин, АО “ЛО ЦНИТИ”
Мониторинг станочного парка – первый шаг к промышленному
Интернету для российский предприятий
Компания
 Год основания - 1969
 В начале 2000-х преобразование в частную компанию
 Штат – 17 человек
 Разработка и поставка ПО для станков с ЧПУ
 Клиенты - более 700 предприятий
Станки с ЧПУ
 Основа современного производства
 Различные устройства ЧПУ:
Fanuc
Heidenhain
Sinumerik
 Несовместимость форматов
 Опции обмена данными
 Рынок – 80 млрд. USD/год
СМПО Foreman
 Назначение – контроль и повышение
эффективности процессов, связанных с
работой станочного парка предприятия
 1-й продукт для мониторинга станков в РФ
 Более 70 предприятий-пользователей
 Собственная разработка и производство
Проблемы
 Низкая загрузка
 Отсутствие информации о
причинах простоя и
истории состояний станков
 Неконтролируемый ход
производства
 Слабое взаимодействие
цеховых служб
Решение
 Мониторинг станков онлайн
 Контроль работы персонала
 Генерация и экспорт отчетов
 Диспетчеризация цеховых служб
 Отслеживание хода производства
 Хранение, поиск и передача УП
 Взаимодействие с MES/ERP/ТОиР
Технологии
Источники информации:
 Сигналы электроавтоматики
 Данные из УЧПУ
 Команды от терминала
 Периферийные устройства
Способы подключения:
Аппаратное
Программное
Записать фоновое видео по реальному клиенту – 5
минут – демонстрация всех клиентских приложений.
В докладе – подчеркнуть преимущества приложений
СМПО Foreman, например наличие шаблонов в Онлайпн
и пр.
Интернет станков
Смартфон и планшет
Браузер
Умные часы
Повышение эффективности
Уменьшение внеплановых простоев
Координация работы цеховых служб
Принятие решений на основе объективных и точных данных
Кейс 1
Понять реальную загрузку оборудования
Кейс 2
Прекратить нецелевое использование оборудования
Кейс 3
Найти виновного в поломке станка
Кейс 4
Сократить простои станка по вине крановой службы
Кейс 5
Сократить простои из-за проблем с УП
Результаты
Состояние
БЫЛО (2015г.)
(участок/станок)
СТАЛО (2017г.)
(участок/станок)
Отклонение
(участок)
Цикл 41% (1275/318 ч.) 64% (1471/367 ч.) +23%(196 ч.)
Наладка 25,3% (635/158 ч.) 12,8% (303/75 ч.) -12,5%(332 ч.)
Наладка одной детали 7,5 ч. 3,06 ч. -4,44 ч.
Замена инструмента
22,3% (561 ч./140 ч.)
5% (118/30 ч.)
-0,3%(7 ч.)
Контроль деталей 17% (413/103 ч.)
Саранский приборостроительный завод
Результаты
Состояние
БЫЛО (2014г.)
(участок/станок)
СТАЛО (2017г.)
(участок/станок)
Отклонение
(участок)
Цикл 23,6% 52,4% +28,8
Наладка 23,1% 36,4% +13,3%
Необоснованный простой 30,9% 0,8% -30,1%
Погрузка-разгрузка 14,9% 3,6% -11,3%
АЭМ-технологии (г. Волгодонск)
Развитие аппаратной части
2007-2009 г. 2009-2014 г.
Развитие аппаратной части
2014 г.- н.в.
Особенности разработки
 Опрос большого количества устройств/станков
 Поддержка различных СУБД
 Разработка драйверов для различных УЧПУ
 Определение комбинации сигналов и команд как состояния станка
 Передача УП больших размеров через последовательный порт
Индустрия 4.0
Тренды и перспективы
Дополненная реальность
 Облака и веб-сервисы
 Мобильная электроника
 Предсказательная аналитика/диагностика и ремонт
 Социальные сети и чатботы
 Платформы и стандарты IIoT
 AR/VR
Дополненная реальность
Дополненная реальность Сканер QR-кода
 Адаптация к текущей ситуации
 Вызов специалиста
 Сведения о необходимости ТОиР
Траектория Онлайн
Дополненная реальность
 Траектория в реальном времени
 Несколько режимов:
 Облако точек
 Точки и вектора
 Маркер на заранее
рассчитанной траектории
Шифрование УП
Дополненная реальность• Анализ состава и размера УП
• Преобразование отдельных
параметров исходной УП в
макропеременные R или #
• Настройка преобразования УП
• Генератор случайных чисел
• Переменные на бумажном носителе
Дополненная реальность
Умные помощники
Мастер Онлайн
Дополненная реальность
 “Живое” общение
 Самообучающаяся система
 Варианты решения проблемы
 Текстовые и голосовые запросы
 Предсказательная аналитика
 Формирование отчетов
Бот для Telegram
Дополненная реальность Привычный источник информации
 Сообщения о статусе оборудования
 Отправка запросов специалистам
 Справочная информация
Достижения
Дополненная реальность
Рабочие Администрация
 Соревновательный процесс
 Элементы компьютерных игр
 Настраиваемая система бонусов
*Персонажи игры Angry Birds, правообладатель - Rovio Entertainment Ltd.
Достижения
 Загрузка, кол-во деталей, нет брака, время работы, точно в срок
 Рекорды: личный, участка, смены, всего предприятия
Монитор эффективности
Дополненная реальность
 На большом экране
 Загрузка и OEE
 Сводная диаграмма
 Рекорды и достижения
Рынок
2007 г. 2027 г.
 Фактический: в РФ – 150 млн. руб., мировой – 240 млн. USD
 Потенциальный: в РФ – 1 млрд. руб., мировой - более 1 млрд. USD*
*По данным planetacam.ru
Интернет станков / Андрей Ловыгин (ЛО ЦНИТИ)

Интернет станков / Андрей Ловыгин (ЛО ЦНИТИ)

Editor's Notes

  • #2 Здравствуйте, меня зовут Андрей Ловыгин. Я представляю компанию ЛО ЦНИТИ. Цель моего выступления – не рассказывать вам о хитростях разработки ПО, не учить программированию – уверен, что вы гораздо лучше меня в этом разбираетесь, а продемонстрировать на примере нашего продукта, как Интернет активно проникает в производственную среду и помогает промышленным предприятиям становиться более эффективными. На стыке идей и технологий рождаются инновации и в процессе разработки продукта о котором пойдет речь, мы стараемся использовать элементы из различных областей – это мобильная электроника, социальные сети, мессенджеры и даже компьютерные игры. Сегодня мы уже слышали доклад про Интернет вещей, не так давно появился даже термин Интернет Денег, давайте поговорим про промышленный Интернет вещей, об Интернете станков!
  • #3 Пару слов о нашей компании. Мы занимается разработкой и поставкой программных продуктов для автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства. Речь идет о станках с числовым программным управлением. Поднимите пожалуйста руку те, кто знает, что такое станки с ЧПУ, это важно, чтобы я понимал, насколько подробно мне стоит на этом останавливаться. Отлично! Тогда я очень кратко расскажу для чего они нужны и какое место занимают в современном производстве.
  • #4 На сегодняшний день практически каждое предприятие, занимающееся механической обработкой, имеет в своем распоряжении станки с ЧПУ. Это могут быть фрезерные, токарные, токарно-фрезерные или электроэрозионные станки. Перемещения исполнительных органов этих станков управляются контроллером или устройством ЧПУ в которое загружается программа, состоящая из специальных G, M команд и координат перемещений режущего инструмента. Если речь идет о фрезерном станке, то из заготовки по программе мы постепенно выбираем лишний материал до получения детали нужной формы и размеров. Станки могут оснащаться контроллерами различных производителей, например Fanuc, Heidenhain или Sinumerik, формат данных которых, как правило, не совместим друг с другом. В последнее время много говориться о промышленных роботах и 3D принтерах, но все таки именно станки с ЧПУ являются основой сегодняшнего производства.
  • #5 Наш продукт, система мониторинга промышленного оборудования предназначена для автоматизированного контроля и повышения эффективности процессов, связанных с работой станков с ЧПУ. В 2007 году мы представили первую версию системы, которая условно относится к классу MDC (Machine Data Collection) и в настоящее время являемся лидерами по количеству реализованных проектов в России. Кстати, Foreman – переводится как Бригадир. Английское название было выбрано с прицелом на экспорт в будущем.
  • #6 За последние 10-15 лет производство на российских предприятиях было существенно модернизировано. Особенно это касается государственных и оборонных заводов, которые инвестировали в новое производственное оборудование огромные средства. Речь идет о миллиардах рублей, так как станки стоят дорого, скажем от двух до нескольких десятков миллионов рублей и требуют также недешевого обслуживания. Если сейчас прийти в цех какого-либо предприятия и средствами объективного контроля измерить загрузку станков, то есть отношение их полезной работы к простоям, то выяснится, что она дай бог достигает 30% от нормы. При этом администрация предприятия обычно слабо представляет реальную картину на производстве, может продолжать тратить деньги на приобретение нового оборудования. Если мы говорим, про частное предприятие, то это нагрузка на владельца, если про государственное – то на муниципальный или федеральный бюджет. Еще одна проблема заключается в крайне слабом взаимодействии цеховых служб. Ну, например, ломается станок и требуется довольно продолжительное время, чтобы ремонтники пришли на место и выяснили что случилось. Предприятия теряют время и деньги. Как работает наша система и каким образом помогает решить обозначенные проблемы.
  • #7 СМПО Foreman представляет собой программно-аппаратный комплекс. Основой аппаратной части комплекса является терминал с сенсорным экраном, пленочной клавиатурой и набором портов для передачи данных - так называемый “Электронный блок мониторинга”, который монтируется в наиболее удобном для подключения, безопасном и легко доступном для оператора месте на корпусе станка или устройства ЧПУ. Терминал, подключенный к электроавтоматике или к порту ввода-вывода (RS-232 или Ethernet) автоматически собирает информацию о состоянии и параметрах станка и отправляет ее по локальной сети в базу данных на сервере. Возможна реализация прямого 100% программного подключения сервера мониторинга к станку, без использования терминала, но в этом решении есть определенные минусы, о чем я расскажу позднее. Что касается баз данных то мы работает с MS SQL Server, Oracle и PostgreSQL. Теперь для чего нужна клавиатура и экран на терминале. Нужно понимать, что при работе станка бывают простои естественные, это когда например, нужно зажать заготовку в тиски и неплановые, например, когда станок простаивает потому что нет заготовок. В случае непланового простоя оператор при помощи терминала может указать причину простоя, выбрав ее из списка на экране. Это позволяет решить сразу две задачи: во-первых, база системы наполняется данными о причинах и длительности простоев – для последующего анализа и, во-вторых, в соответствующие подразделения предприятия отправляются уведомления – для оперативного устранения возникшей проблемы. Например, если станок не работает из-за отсутствия программы обработки, то SMS или EMAIL поступит технологам-программистам; в случае поломки – моментально будет проинформирован главный механик. Полезную информацию получает и оператор станка – на экран может выводиться информация из систем управления производством (MES/ERP), например, сменно-суточное задание, нормативы времени на его выполнение, список необходимых УП и даже карта наладки (инструмента).
  • #8 Существует две основные технологии, каждая из которых обладает определенными преимуществами и недостатками: аппаратная – когда используются датчики и/или специальные терминалы, подключаемые к электроавтоматике станка для регистрации его базовых состояний, и программная - обеспечивается прямой коммутацией сервера мониторинга с УЧПУ. Очевидный плюс аппаратной технологии заключается в возможности сбора дискретных сигналов практически c любого оборудования - система накрывает не только оборудование с ЧПУ, но и универсальные станки, сварочные установки, печи термической обработки и т. д. Кроме того, при наличии терминала появляется возможность указывать причины простоя и расширять функционал за счет подключения периферийных устройств, например, сканера штрих-кода или датчика RFID (Radio Frequency IDentification). Минусы решения: данные ограничены лишь базовыми состояниями, датчики и блоки мониторинга необходимо смонтировать и физически подключить к станку. Вставляем сетевой кабель в соответствующий разъем устройства ЧПУ и задаем IP-адрес станка в настройках приложения - таким простым в идеале должно быть программное подключение. Однако при реализации подобной технологии на практике встречается множество преград. Во-первых, далеко не все УЧПУ оснащены сетевой картой и портом LAN. Во-вторых, только часть из них допускает свободный обмен системными данными. Во многих случаях вам потребуется установить или активировать специальные программные модули в ЧПУ станка. К сожалению, пока не все производители систем открывают протокол данных. В-третьих, получаемая информацию не однородна - пока нет какого-либо единого стандарта. Самая большая проблема заключается в том, что обычно цеха предприятий представляет собой “зоопарк”, состоящий из станков различных типов и марок. Таким образом, если часть имеющегося оборудования не поддерживает программную технологию, либо вовсе не имеет УЧПУ.
  • #9 Программное обеспечение – вторая часть комплекса, которая обрабатывает данные и представляет их в удобном и наглядном виде. Вот так выглядит приложение Мониторинг Онлайн. Пользователи получают картину работы станочного парка в режиме реального времени на экране ПК. При проектировании интерфейса ключевая идея состояла в том, чтобы с первого взгляда можно было увидеть требуемую информацию для принятия максимально оперативных решений. Пользователь может выбрать необходимый ему шаблон: от минимального, который отображает лишь состояние станка до очень подробного, включающего данные оператора, коэффициент загрузки, хронологию состояний, и так далее и даже наблюдать за технологическими параметрами станка: скоростью, подачей, нагрузкой и координатами. В связи с ростом объема информации отображаемой приложением, технология Windows Forms, которую мы использовали в предыдущих версиях не обеспечивала необходимого функционала и гибкость в представлении информации. Поэтому было принято решение о разработке нового приложения с использованием системы Windows Presentation Foundation (WPF). В отличие от устаревшей технологии Windows Forms, WPF включает новую модель построения пользовательских приложений (в основе WPF лежит мощная инфраструктура, основанная на DirectX). Это означает возможность применения развитых графических эффектов, не платя за это производительностью, как это было в Windows Forms. Использование системы Windows Presentation Foundation (WPF) позволило создать приложение, имеющее насыщенный и гибкий интерфейс, а применение шаблонов позволяет изменять вид отображение информации «на лету». Приложение Генератор отчетов предназначено для формирования отчетов за определенный временной интервал об эффективности работы, причинах и времени простоя, коэффициенте загрузки, количестве обработанных деталей и неисправностях. В базовую поставку входят порядка 15 различных отчетов, вы можете наблюдать как происходит процесс создания отчета, который затем может быть экспортирован в документы MS Office и различные графические форматы. Система Мониторинга динамично развивается и в процессе развития появляются новые виды отчетов по работе оборудования. Для расширения подсистемы отчетов появилась возможность подключать новые отчеты в виде плагинов, как это принято в большинстве крупных систем. Это позволяет существенно сократить время разработки и инсталляции дополнительных отчетных модулей. Также это дало возможность разрабатывать и поставлять отдельные отчеты на заказ разным клиентам. Для реализации этой возможность применяется технология позднего связывания, с помощью которой можно получить информацию об используемой сборке, а также получить указатели на интерфейсы объектов конкретных отчетов. Таким образом, для того чтобы добавить новый плагин с отчетами, требуется всего-навсего поместить файл сборки в папку с плагинами и перезапустить приложение, после чего новые отчеты будут доступны для построения.
  • #10 Наблюдать за работой станочного парка в режиме реального времени пользователь может не только на экране компьютера, но и в браузере, с помощью смартфона и планшетного компьютера на базе iOS или Android. Основными требованиями к передаче данных для доступа к ним из сети Интернет были, в первую очередь, надежность передачи и хранения. Для решения данной задачи, на одном из веб-хостингов был развернут веб-сервер, которому поступают данные от сервера мониторинга при помощи rest-технологии. Данные содержат уникальный код предприятия, а также информацию о текущем состоянии оборудования. Веб-сервер в свою очередь записывает информацию в базу данных MySql, а затем раздает клиентам, указавших правильный логин, пароль, а также идентификатор предприятия. Таким образом, информация разных предприятий защищена от несанкционированного доступа.
  • #11 Однажды директор небольшого частного предприятия, наш пользователь позвонил и сказал, что хочет в зарубежных командировках следить за работой станков, мол не очень доверят операторам и планирует купить готовящиеся к выходу Apple Watch. Пришлось очень оперативно создавать приложение для умных часов. Вот так это работает на Apple Watch. Думаю комментарии здесь не требуются. В общем это первое в мире и пока единственное приложение для контроля станочного парка при помощи умных часов.
  • #12 Программная технология позволяет без участия человека собирать большой массив данных о работе оборудования, значительная часть которого относится к технологическим параметрам или системным переменным станка (скорость, подача, координаты, нагрузка, код ошибки), но не помогает выявить “узкие места” производства и принять управленческие решения для минимизации внеплановых простоев. Пока роботы не заменили людей на производстве, а станок не знает почему он простаивает, единственный способ повысить эффективность использования станков с ЧПУ заключается в улучшении организации работы персонала. Концепция нашего продукта заключается в комбинации мониторинга работы промышленного оборудования и ассистирования всем участникам производственного процесса. Руководитель принимает управленческие решения на основе объективной информации о работе оборудования и ходе выполнения производственного процесса. Цеховые службы становятся более оперативными, реагируя на сигналы и запросы, поступающие от станков. Оператор, в свою очередь, мотивирован системой на выполнение операций точно в срок. Разрешите привести несколько примеров из жизни.
  • #13 ДИРЕКТОР ПРЕДПРИЯТИЯ ПОСТАВИЛ ЗАДАЧУ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РЕАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗАГРУЗКИ СТАНОЧНОГО ПАРКА, ТАК КАК ИНФОРМАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СЛУЖБ О ТОМ, ЧТО СРЕДНЯЯ ЗАГРУЗКА СОСТАВЛЯЕТ 90-95% ПОКАЗАЛАСЬ ЕМУ НЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ. Комплекс мониторинга был оперативно установлен на 20 станков с ЧПУ и посредством отчета “Эффективность работы оборудования” система показала коэффициент загрузки 17%. Стало очевидно, что дорогостоящее оборудование простаивает значительную часть рабочего времени.
  • #14 ОДИН ИЗ РУКОВОДИТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОМПАНИИ ПОДОЗРЕВАЕТ, ЧТО В НОЧНУЮ СМЕНУ СТАНКИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ОПЕРАТОРАМИ В ЛИЧНЫХ ЦЕЛЯХ, ТО ЕСТЬ ДЛЯ ЗАРАБОТКА “НА СТОРОНЕ”. Комплекс мониторинга Foreman опционально может быть оборудован сканером штрих-кода для авторизации операторов и идентификации обрабатываемых деталей. Таким образом, администрация предприятия всегда знает: кто, что и когда делает на станке. В данном случае были выявлены факты нецелевого использования оборудования и приняты меры по исправлению ситуации. 
  • #15 ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ РАБОТАЕТ В ТРИ СМЕНЫ. ПРИДЯ УТРОМ НА РАБОТУ, МАСТЕР УЧАСТКА ОБНАРУЖИЛ, ЧТО ОДИН ИЗ ДОРОГОСТОЯЩИХ СТАНКОВ С ЧПУ ВЫШЕЛ ИЗ СТРОЯ. ПО СЛОВАМ ОПЕРАТОРА, В МОМЕНТ ПОЛОМКИ ЕГО НЕ БЫЛО РЯДОМ СО СТАНКОМ И ПРИЧИНЫ ПОЛОМКИ ЕМУ НЕ ИЗВЕСТНЫ. МАСТЕР ОБРАТИЛСЯ К АДМИНИСТРАТОРУ КОМПЛЕКСА МОНИТОРИНГА ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ИСТИНЫ. Опция “Видеомониторинг” позволяет не только наблюдать за происходящим в цеху, но и производить фото- и видеозапись посредством веб-камеры при изменении состояния оборудования. Комплекс ведет запись круглосуточно и автоматически “нарезает” файлы с видео при возникновении, например, аварийной ситуации на станке. В результате мастер выяснил, что оператор станка присутствовал в момент поломки станка – отрабатывая тестовую УП он задел шпинделем тиски на рабочем столе. 
  • #16 ПРОИЗВОДСТВО ОСНАЩЕНО КРУПНОГАБАРИТНЫМИ КАРУСЕЛЬНЫМИ СТАНКАМИ. ВРЕМЯ ЦИКЛА ОБРАБОТКИ ОДНОЙ ДЕТАЛИ СОСТАВЛЯЕТ ПОРЯДКА 50 ЧАСОВ, ПОСЛЕ ЧЕГО ОПЕРАТОР ДОЛЖЕН ВЫЗВАТЬ КРАН, ЧТОБЫ СНЯТЬ ДЕТАЛЬ СО СТАНКА.ПРОСТОИ СТАНКА ОТ МОМЕНТА ВЫЗОВА КРАНА ДО СНЯТИЯ ДЕТАЛИ СО СТАНКА В СРЕДНЕМ СОСТАВЛЯЮТ 3 ЧАСА. НАЧАЛЬНИК ПРОИЗВОДСТВА РЕШИЛ СОКРАТИТЬ ВРЕМЯ ПРОСТОЕВ ПО УКАЗАННОЙ ПРИЧИНЕ ДО 20 МИНУТ. Оператор станка через электронный блок мониторинга может заранее вызвать определенную цеховую службу. В данном случае, за 2 часа до завершения цикла обработки оператор сканирует специальный штрих-код и сообщает о потребности в работе крана. Простои по причине ожидания крана сократились более чем в 5 раз. 
  • #17 НА УЧАСТКЕ РАБОТАЕТ 7 СТАНКОВ С ЧПУ. УПРАВЛЯЮЩИЕ ПРОГРАММЫ РАЗРАБАТЫВАЮТСЯ ИНЖЕНЕРАМИ-ТЕХНОЛОГАМИ, ЗАТЕМ ПЕРЕДАЮТСЯ НА СТАНКИ НА ФЛЭШ-НОСИТЕЛЕ. ПРИ ЭТОМ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПЛОЩАДКА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ РАСПОЛОЖЕНЫ В РАЗНЫХ ЗДАНИЯХ. ВРЕМЯ ПЕРЕДАЧИ ГОТОВОЙ УП В ПРОИЗВОДСТВО В СРЕДНЕМ СОСТАВЛЯЕТ 20 МИНУТ, А В СЛУЧАЕ НЕОБХОДИМОСТИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ КОРРЕКТИРОВКИ – 1 ЧАС. НАЧАЛЬНИК ЦЕХА ПОСТАВИЛ ЗАДАЧУ СОКРАТИТЬ ВРЕМЯ ПРОСТОЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПО ПРИЧИНЕ ОТСУТСТВИЯ ПРОГРАММЫ ДО 5 МИНУТ. После подведения локальной сети к станкам и установки комплекса Foreman технологи-программисты, используя “Менеджер УП” могут передавать программы через электронные блоки мониторинга в систему ЧПУ станка непосредственно с рабочего места. Время передачи УП сократилось до 1 мин., то есть примерно в 20 раз. 
  • #18 Вот вы видите результаты от внедрения системы на Саранском приборостроительном заводе. Рост эффективной работы станка составил 23%.
  • #19 Похожие результаты на предприятиях АЭМ-технологии (подразделение Росатом) в г. Волгодонск, рост почти 29%.
  • #20 Прежде чем перейти ко второй части доклада, посвященной нашему видению ближайшего будущего систем мониторинга станков с ЧПУ, хочу продемонстрировать с чего все начиналось. Примерно в 2005 году я работал в НИИ, была куча свободного времени и современные станки с ЧПУ под рукой, но совершенно не было денег. Идею мониторинга я подсмотрел на одном из европейский предприятий и по возвращении из командировки предложил своему другу и коллеге, который, в отличие от меня, разбирался в электронике разработать прототип системы. Первая версия блока мониторинга была довольно простой и неказистой, как видите. Тем не менее уже в 2007 году появились первые заказы. Затем мы изменили корпус, добавили сначала 2-, затем 4-строчный дисплей, чтобы оператор станка мог видеть сообщения от системы.
  • #21 Сегодня наш блок мониторинга – это современный промышленный компьютер, оснащенный TFT дисплеем 4.3 дюйма, защищенным по стандарту IP65 корпусом – это важно для условий работы в цеху, PoE-питанием – это когда информация и питание блока осуществляются по одному проводу и при этом относительно не дорогой. В общем отличается более привлекательной стоимостью по отношению к европейским аналогам и лучшим качеством по отношению к изделиям из Китая. В качестве операционной системы используется Windows CE.
  • #22 При разработке нам пришлось подумать над решением нетривиальных задач и если вы соберетесь разрабатывать подобную систему нужно учесть ряд моментов. Расскажу о паре из них. При расширении системы формат последовательного опроса блоков Мониторинга оказался малоэффективным и требовалось принять меры по ускорению данного процесса. Было найдено следующее решение: сервер мониторинга перед началом опроса блоков отправляет сразу всем блокам сигнал о начале отправки данных, а затем уже начинает опрашивать их на наличие пришедшей информации. Прием данных осуществляется через незаблокированный сокет (в асинхронном режиме). Если блок успел подготовить и переслать пакет данных, то полученная информация обрабатывается, а если нет ­– то переход к следующему БМ. Такой способ позволил на порядок сократить время опроса всех блоков вместе и, соответственно увеличить время отклика системы. Система Мониторинга поддерживает хранение конфигурационной и архивной информации в различных системах базы данных (SQL, Oracle и тд). Для унификации подключения клиентских и серверных приложений к базе данных была разработана специальная библиотека, которая, принимая запросы к БД в параметрической форме, формирует их в обычные запросы с учетом специфики той или иной СУБД. Данный подход позволяет при разработки приложений системы, работающих с базами данных, не заботится о конечном виде запроса, что в свою очередь, упрощает доступ к БД, а также уменьшает количество ошибок, связанных с формированием запросов.
  • #23 Надеюсь, что вы все слышали про четвертую промышленную революцию, также известную как «Индустрия 4.0». Название появилось от инициативы 2011 года, возглавляемой бизнесменами, политиками и учеными, которые определили ее как средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию «киберфизических систем», или CPS, в заводские процессы. Другими словами, Индустрия 4.0 — производственная сторона «Интернета вещей».
  • #24 На слайде вы видите технологии, которые по идее должны играть активную роль в Индустрии 4.0, и определенно повлияют на системы мониторинга станков с ЧПУ в ближайшем будущем. Что касается облаков, веб-сервисов и мобильной электроники - здесь комментарии не требуются. Очень интересным и перспективным мне видится пункт Предсказательная аналитика/диагностика и ремонт. Дело в том, что одно дело когда система говорит о случившемся факте и совсем другое – когда на основе больших данных она предупреждает пользователя о грядущих проблемах и предлагает варианты решения. Эффективность подобной системы возрастает на порядок. Например, вибродиагностика станков позволяет перейти от планово-предупредительного ремонта к обслуживанию по фактическому техническому состоянию без разборки станков, что позволяет на 40-50% снизить стоимость их обслуживания. Спектр вибрации, возбуждаемый деталями и узлами станка, содержит как гармоники собственных частот, так и кратные им, так и модулированные другими элементами. Поэтому при решении многофакторной задачи идентификации показателей каждого узла и детали используется специальная программа, учитывающая вклад каждого элемента в суммарную вибрацию, а также взаимосвязи между вибрационными характеристиками деталей. Перед началом измерений в программу вносятся все необходимые данные подшипников, зубчатых и ременных передач, шарико-винтовых пар и динамические показатели работы узлов и деталей станка. Данная программа идентифицирует в общем вибросигнале составляющие, относящиеся к исследуемой детали и сравнивает их с характеристиками бездефектной детали из базы данных программы. По результатам сравнения точно идентифицируются как зарождающиеся, так и развитые дефекты, и выдается заключение о возможном остаточном ресурсе каждой детали. Сейчас мы активно работаем над реализацией некоторых перспективных технологий и кое-что уже можно показать.
  • #25 Первый пример, в мобильное приложение мы добавили функционал дополненной реальности. На станок вещается QR код, наводим на него камеру смартфона и получаем детальную информацию о состоянии станка и необходимости технического обслуживания. Прямо из приложения можно позвонить конкретному специалисту для получения актуальной информации по простою станка.
  • #26 Следующий пример. Можно осуществлять не только мониторинг состояния станка, но и трассировку перемещения инструмента. Считывая текущие координаты из устройства ЧПУ можно схематично прорисовать траекторию, чтобы, например, понять, а та ли деталь обрабатывается на станке и обнаружить отклонения в технологической процессе.
  • #27 Технология защиты геометрической и технологической информации, содержащейся в УП от возможных угроз несанкционированного доступа. При этом производится преобразование отдельных параметров исходной программы обработки таким образом, что ее нежелательное использование или модификация становятся невозможными
  • #29 Мы считаем, что по-настоящему умная система мониторинга должна не просто контролировать фактическое состояние оборудования, но и предсказывать возможные проблемы, а также предлагать пользователю варианты решения. Приложение Мастер Онлайн – это умный помощник, который прячется в трее и позволяет интерактивно общаться с системой. Используются методы предсказательной аналитики для прогнозирования проблем производства, возможных поломок оборудования, формирования отчетов и выполнения различных действий исходя из опыта и предпочтений пользователя.
  • #30 Российский мессенджер Telegram в июне 2015 года открыл платформу для создания ботов, которые откликаются на команды пользователей и взаимодействуют с внешними сервисами. Боты в Telegram — это разновидность чат-ботов. По своей сути – это те же пользовательские аккаунты, которыми вместо людей управляют программы. Их прелесть в том, что вам не нужно покидать экосистему мессенджера, чтобы решить элементарную задачу: спросить, уточнить, узнать, посчитать.  Мы считаем Telegram перспективной платформой, поэтому решили создать экспериментального бота, который в привычной среде пользователя умеет отвечать на запросы пользователя о статусе станков и информировать о выбранной категории событий, например отправлять мастеру уведомления об авариях и поломках.
  • #31 Создавая этот слайд, я долго думал, кто свиньи – рабочие или администрация предприятия. С одной стороны свиньи по идее должны работать в более грязных условиях, в цеху, то есть рабочие. С другой стороны, у свиней корона и они довольные, значит все таки руководство. Ну а если серьезно, то наша новая идея заключается в том, чтобы принести в производственную сферу дух соревнования. И пусть это будет не социалистическое соревнование, а такое современное соревнование, с ачивментс и бонусами, прямо как в компьютерных играх.
  • #32 Администратор системы определяет критерии достижений. Это может быть количество деталей, рекордная загрузка станка или соблюдение технологических режимов. При достижении требуемых показателей система выдает на экран блока мониторинга сообщение и оператору присваивается 1,2 или 3 звезды. Причем предусмотрены как личные, так и групповые достижения, например результат работы производственного участка или смены. Аналогично, информация попадает в специальный отчет и отображается в приложении Мониторинг Онлайн.
  • #33 Достижения могут выводиться на большой экран на входе в цех, чтобы все работники видели, кто сегодня лучший. Такая своеобразная Доска почета в электронном виде. Администрация предприятия может использовать эти данные для выплаты премий.
  • #34 Когда мы начинали создавать систему, в 2005 – 2007 годах, на российском рынке фактически не было аналогов. В принципе и рынка как такового не было, можно вспомнить пару иностранных продуктов от Siemens и Omative. В период с 2007 по 2011 СМПО Foreman была единственной отечественной системой мониторинга. Мы пытались пробудить интерес у промышленных предприятий, объясняли им преимущества решения, постепенно формировали рынок. Отсутствие конкуренции сыграло с нами злую шутку – продукт перестал развиваться, мы только и делали что продавали. С 2011 года начали появляться первые конкуренты, как российские, так и зарубежные продукты. В общем это не удивительно, появился спрос, одна компания вряд ли может претендовать здесь на удовлетворение потребностей всех предприятий. Нашим продуктом пользуются почти 80 предприятий, и это лучший показатель, но в России – около 50 000 предприятий, обладающих станками с ЧПУ, так что рынок огромный и места на нем хватает пока всем. Не знаю, что будет лет через 10, возможно станет тесновато, тем более что процесс разработки должен значительно упроститься благодаря развитию устройств ЧПУ и платформ промышленного Интернета. Говоря о сегодняшнем дне, системы мониторинга станков с ЧПУ - один из редких примеров успешного импортозамещения - иностранные продукты фактически перестали составлять нам конкуренцию. Самое интересное, что процесс этот не был навязан “сверху”, просто отечественные разработчики стали предлагать больше возможностей за меньшие деньги. Более того, у наших продуктов есть все шансы занять лидирующие позиции и на мировой арене. Знаю, что к тематике и продуктам промышленного интернета проявляют пристальное внимание и ЯНДЕКС и МЭЙЛ. РУ, которые работают над сервисами для анализа больших данных.
  • #35 Хочу поблагодарить МЭЙЛ.РУ за приглашение выступить на фестивале, а вас за внимание. Готов ответить на ваши вопросы.