Количественная оценка ценности цифровой трансформации на производстве. Индустрия 4.0. Интернет вещей (IIoT). Дополненная реальность (AR).

Количественная оценка ценности цифровой трансформации на производстве. Индустрия 4.0. Интернет вещей (IIoT). Дополненная реальность (AR).

Please wait while flipbook is loading. For more related info, FAQs and issues please refer to DearFlip WordPress Flipbook Plugin Help documentation.

БЕЛАЯ КНИГА

В самом базовом определении Индустрия 4.0 — это своевременный подход к принятию решений, базирующийся на интегрированных и надежных данных. Индустрия 4.0 построена на промышленном Интернете вещей (IIoT), который позволяет производителям собирать, анализировать и представлять реальные данные, а также анализировать их в удобном для понимания формате.

Дополненная реальность (AR) также важна для Индустрии 4.0, так как она воплощает данные IIoT в жизнь через 3D. Интернет вещей и дополненная реальность объединились, чтобы создать гибридную рабочую силу, которая переосмысливает понятие производительности труда.

Эволюция экономии затрат и оптимизации бизнеса

Неотъемлемые преимущества Индустрии 4.0 продвинут отраслевые инновации. С каждой новой технологией Индустрии 4.0- от аналитики Интернета вещей до искусственного интеллекта и дополненной реальности становится все яснее, что Индустрия 4.0 — это уже не просто возможность, а императив.

Это нововведение делает ее еще более важной, производители должны понять как технологии IIoT и AR могут поддержать их бизнес-цели, или они рискуют остаться позади не только в прямой конкурентной борьбе, но и в целом отраслевом движении.

Проблема количественной оценки ценности Индустрии 4.0

Повышенная производительность труда, более низкие производственные затраты, снижение времени выхода на рынок, а также возможность быстро и точно реагировать на меняющиеся запросы потребителей являются наиболее разрекламированными преимуществами Индустрии 4.0. И с такими важными бизнес-результатами Индустрия 4.0 очень привлекательна, но все еще требует достоверного анализа затрат. К сожалению, сложность производственной отрасли, а также длительная окупаемость инвестиций в технологии IIoT и AR, затрудняют полную количественную оценку прямой ценности Индустрии 4.0. Как, например, измерить ценность «повышение гибкости рынка»? Или предсказать будущую стоимость внедрения инноваций?

Индустрию 4.0 нельзя рассматривать как просто еще один ИТ-проект или инициативу на уровне предприятия, например, как обновление сети или внедрение новой ERP системы. Жизненно важная часть Индустрии 4.0 непрерывна, она масштабируется для новых бизнес-возможностей, и раскрывают её технологии IIoT и AR. Традиционная рентабельность и методы расчета не подходят для инвестиций в Индустрию 4.0, поскольку они склонны завышать начальные затраты и обесценивать долгосрочные стратегические инвестиции, представляя большую неопределенность в начале и недооценку будущей стоимости.

Анализ стоимости: традиционное производство против Индустрии 4.0

Лучший способ определить количественные и качественные ценности вашей конкретной Индустрии 4.0 это работа с отраслевыми экспертами, которые проанализируют ваши бизнес-цели в разрезе Индустрии 4.0, как они будут развиваться в будущем и какие стратегии цифровой трансформации лучше всего взять за основу.

Отраслевые эксперты могут предоставить информацию о IIoT и технологиях AR, об опыте внедрения у других производителей, какие проблемы возникали при развертывании Industry 4.0.  Их методология специально разработана, чтобы помочь определить наиболее стратегически ценный путь Индустрии 4.0 для ваших уникальных бизнес-потребностей как тактических, так и стратегических на основе имеющегося отраслевого опыта.

В таблицах анализа стоимости, которые составляют основу этого документа отраслевые эксперты взяли

методологию, используемую для определения ценности Индустрии 4.0, консультаций для конкретных производителей и обобщили эти данные. Эти таблицы помогут понять сколько стоит цифровая трансформация и каких целей можно достигнуть с использованием ее.

Таблицы не такие индивидуализированные и подробные, как консультации отраслевого эксперта, но они предоставляют отправные точки для изучения как поддающихся количественной оценке, так и качественные преимущества инвестиции в технологии AR и IIoT.

Для удобства, мы разбили таблицы по наиболее распространенным областям производственных проблем:

  • Таблица 1. Активы: незапланированные простои и оперативная прозрачность
  • Таблица 2. Персонал: обучение, повышение квалификации и гибкость
  • Таблица 3. Процессы: гибкость, инновации и видимость

Таблица 1. Активы: незапланированные простои и операционная прозрачность

Традиционное производство  Подход Индустрия 4.0Реальные результаты
Незапланированный простой активов Незапланированные простои являются одними из самых дорогостоящих затрат для производителей. Независимо от причины простоя, эффект снежного кома образуется немедленно на производственном процессе. И в долгосрочной перспективе простой может повлиять на работу оборудования, срок службы, сокращая общую рентабельность активов (ROA).   Большинство мероприятий по техническому обслуживанию цехов проводятся по запланированному графику, независимо от того, нужны они или нет. Или, что еще хуже, техническое обслуживание происходит только тогда, когда машина ломается.   Но такой подход неэффективен для машин, расточительно расходует время и ресурсы и снижает рентабельность производственных мощностей, так как регулярно требует снятия машин с производства, независимо от того, требуется ли на самом деле техническое обслуживание  Предсказательное и предписывающее техническое обслуживание Понимание различных режимов работы оборудования — это лучший способ для предотвращения простоев оборудования. IIoT системы позволяют проводить техническое обслуживание только тогда, когда оно действительно необходимо, предотвращая простои и повышая рентабельность активов.   Решения IIoT могут собирать информацию о состоянии устройства и оборудования, температуру, скорость, вибрацию, отдельные компоненты и другие объективные данные для интегрированного представления о «здоровье машины» и производительности в реальном времени.   Эти данные в сочетании с мощной аналитикой, могут использоваться для предотвращения время простоя, прогнозируя, что требуется техническое обслуживание. Решения с дополненной реальностью еще более ускоряют процесс путем включения пошаговых инструкций — рабочие могут решить проблему быстро и безопасно.  Предиктивный IIoT в режиме реального времени Техническое обслуживание сокращает потери от простоя более чем на 40 000 евро в минуту   Крупный немецкий автомобильный Производитель использует IIoT для создания ролевой информации о производственной линии. Команды технического обслуживания получают информацию в режиме реального времени о любом малоэффективном или отказавшем компоненте и могут немедленно определить точную потребность в техническом обслуживании.2   Точность прогнозирования поломки 91%   В аналогичном случае использования крупный автомобильный поставщик первого уровня смог разработать новые модели, которые могут предсказывать аварийные состояния с примерно с 91% точностью. Теперь технические специалисты более проактивны при обслуживании и предотвращают простои, а не реагируют на них2 2 Результаты от клиента PTC  
Ограниченная видимость активов Утилизация   Разрозненные и недоступные сведения об использовании активов мешают прозрачности производства. Это затрудняет планирование и создает ненужные простои.  Данные в реальном времени. Гибкость.   Обеспечивая большую прозрачность в многочисленных видах деятельности в цепочке создания стоимости решения Индустрии 4.0 объединяют данные для более простого и быстрого анализа. Технические специалисты имеют возможность наблюдать за процессом в режиме реального времени в любое время, что дает им возможность для немедленного эффективно реагирования на любые происходящие события в цепочке создания стоимости и повышать доступность активов  Сложный анализ данных устранил потребность в новых инвестициях в станки с ЧПУ; Собранные данные стимулируют улучшения   HIROTEC собрал и проанализировал в реальном времени исторические подробные данные для устранения неэффективностей. В ходе улучшения процесса, HIROTEC фиксировал узкие места, которые привели к устранению необходимости в новых инвестициях в станки с ЧПУ. 3 3. HIROTEC запускает инициативу IoT.Пример использования PTC. Дата обращения 25.11.2018.  

Сколько вы можете сэкономить?

Основываясь на опыте работы с клиентами и отраслевыми аналитиками, было рассчитано, что производитель с годовым доходом в 1 миллиард долларов может получить экономию от 2,6 млн до 5,6 млн долларов в зависимости от разновидности факторов.

Эта экономия достигается за счет предотвращения незапланированных простоев, увеличивая использование активов и обеспечивая работу в режиме реального времени.

 Увеличьте время безотказной работы активов с помощью промышленного Интернета вещей и аналитики, Отчет ARC Advisory Group

Таблица 2. Персонал: обучение, повышение квалификации и гибкость

Традиционное производство  Подход Индустрия 4.0Реальные результаты
Разрозненные системы и Информация   Производственные операции полагаются на ряд разрозненных ИТ и ОТ системы по всему цеху. Эти несоответствия снижают эффективность работы цеха и качество продукции. Без просмотра в реальном времени контекстуализированных данных менеджеры и операторы ограниченны в своих действиях, заводские операции выполняются с повышенными эксплуатационными расходами, нарушаются сроки поставки клиенту, образуются лишние отходы.  Унифицированные, основанные на ролях приборные панели С помощью интегрированного, одноэкранного представления, обеспечивающего двунаправленный доступ ко всем данным из различных систем — таких как MES, ERP, PLM и пр. — все сотрудники имеют доступ к унифицированным данным. Эта конкретная информация повышает эффективность производства и качество продукции. Для работников цехов это означает доступ ко всей необходимой информации, включая рабочие инструкции и требований качества, адаптированные к их уникальной бизнес-единице или языку. Для руководителей предприятий это означает повышение прозрачности на всех уровнях производственного процесса.Реализованная эффективность работы оператора Повышение эффективности и экономия затрат обеспечивают по оценкам ежегодную экономию в $1,7 млн. на каждом предприятии   Благодаря интегрированной системе поддержки IIoT с единым экраном, Woodward, Inc. значительно улучшил понимание данных, оптимизировал рабочие заказы, а также повысил производительность, обучение и работу всего предприятия.4 4. Оптимизированные системы данных ускоряют цифровую трансформацию Woodward ; Пример использования PTC. Дата обращения 25.11.18.  
Нехватка квалифицированных кадров и выход на пенсию Рабочая сила   С 2017 года количество открытых производственных вакансий растет двузначными темпами5. Средний показатель получения квалификации по отрасли составляет около 12 месяцев для новых сотрудников; это очень длительное и дорогостоящее время подготовки. Кроме того, поддержание уровня квалификации и передача знаний от поколения к поколению зачастую отсутствуют из-за ухода на пенсию старой гвардии и общей ограниченности ресурсов. 5. Обследование вакансий и текучести кадров . Дата обращения 25.11.2018.  Улучшение прохождения обучения Эффективность и новые сотрудники Благодаря полным, последовательным и гибким инструментам обучения, AR повышает эффективность обучения и производительность труда новых сотрудников, минимизирует время производства и сокращает ошибки. Она также позволяет осуществлять удаленную помощь эксперта, что помогает решать конкретные проблемы и сокращает время обучения и повышает скорость приобретения новых навыков. А так же снижает затраты на выезд эксперта на место проблемы.  На 30% — 40% эффективнее Обучение за десятую часть стоимости с помощью учебных пособий AR7   Использование программного обеспечения AR с поддержкой IIoT, BAE Systems создала управляемое пошаговое решение для обучения, которое обучает навыкам сборки более эффективно и с меньшими затратами.6   6. BAE Systems делает больше с меньшими затратами, сохраняя качество с помощью PLMПример использования PTC. Дата обращения 25.11.2018.        
Отсутствие гибкости персонала Как только специалист приобретает навыки работы с одним процессом, перевод его на перевод на новую должность требует полного переобучения. Сотрудники чувствуют застой в своих навыках, но перевод на новую должность является дорогостоящим и медленным.               Безопасность и эффективность рабочей силы   Сложность производственных процессов и нехватка квалифицированной рабочей силы увеличивают вероятность дорогостоящих человеческих ошибок и создают риски для безопасности персонала.Повышение гибкости рабочей силы и Удовлетворенность работой Технические специалисты могут использовать AR для получения новых знаний: захватывающие инструкции, ремонтные процедуры, настройки производственной линии, переналадка и многое другое в рамках обучения на рабочем месте. Технические специалисты получают полное понимание новых задач, не нуждаясь в новом очном обучении.     Углубленное обучение с эффектом присутствия в дополненной реальности   Наложение пошаговой 3D информации непосредственно на физическое оборудование повышает эффективность и повышает осведомленность о рисках в контексте опасных условий.Повышение эффективности благодаря пошаговым 3D-инструкциям в реальном времени AR-инструкции по выполнению работ. Sysmex заменил бумажные мануалы на иммерсивные технологии, 3D и рабочие инструкции AR, которые предоставили техническим специалистам нужную информации, прямо на их «кончики пальцев». 7       Сокращение времени установки на 60% и значительно повышена безопасность благодаря иммерсивной AR-работе   Мировой лидер в разработке, производстве и распространении сельскохозяйственного оборудования, AGCO сократила время сборки на 60% при одновременном повышении безопасности специалистов и точности с помощью инструкций по монтажу и обслуживанию. Фотографии и двухмерные чертежи были неэффективны для высокотехнологичного оборудования, что создавало проблемы с безопасностью. Благодаря AR-технологиям и инструкциям линии AGCO стали безопаснее, эффективнее и более точны в своей работе.8 7. ThingWorx обеспечивает преобразование бизнеса в SysmexПример использования PTC. Дата обращения 25.11.2018. 8. Результаты клиентов PTC, любезно предоставленные AGCO  

Компания АВИ Лаб разрабатывает комплексные решения с использованием дополненной реальности (AR)

Сколько вы можете сэкономить?

Основываясь на опыте работы с клиентами и отраслевыми аналитиками, было рассчитано, что производитель, принося 1 миллиард долларов годового дохода, может получить экономию между 1,2 миллиона долларов и 2,3 миллиона долларов, в зависимости от множества факторов.

Эта экономия достигается за счет использования IIoT и AR для улучшения эффективности и безопасности обучения, преодоления пробелов в навыках персонала, и повышения гибкости и маневренности персонала.

 Как дополненная реальность способствует получению реальных доходов в сфере услуг, обучения, продаж, маркетинга и производства, Отчет IDC 2018

Таблица 3. Процессы: гибкость, инновации и видимость

Традиционное производствоПодход Индустрия 4.0Реальные результаты  
Медленно адаптируется к потребностям рынка   С увеличением сложности продукции и массовой кастомизацией продукции, производственный цех не может легко перестроиться, чтобы соответствовать новым требованиям рынка. С негибкими системами ИТ и ОТ и процессами производители не могут быстро совершенствоваться и идти в ногу с конкурентами и ожиданиям клиентов.     Доходность, отходы и переработка Отсутствие понимания в реальном времени производственного процесса означает, что сложнее выявлять проблемы или задержки и невозможно предотвратить их. В результате более высокие эксплуатационные расходы, больше отходов, и более медленная способность устранять проблемы, влияющие на качество продукции.         Неэффективно и непоследовательно Бенчмаркинг Подобно неэффективности, вызванной отсутствием единой видимости в рамках производственного процесса, производственные разрозненные данные могут негативно влиять на работу предприятия в измерении OEE. Без интегрированных, стандартизированных производственных данных, нет возможности последовательно отслеживать и измерять все операций. Это приводит к увеличению эксплуатационных расходов, срыву сроков и избыточным отходам.Итеративная и инновационная гибкость Благодаря глубокой промышленной экосистеме, предприятия могут легко корректировать производство и внедрять новые продукты и процессы для удовлетворения рыночного спроса. Они могут предоставлять актуальные, оперативные прогнозы выпуска продукции и оценки рисков, а также управлять цепочкой поставок и трудовыми ресурсами соответственно.       Процесс, производство и Осведомленность о коррекции Благодаря оповещениям в реальном времени и пониманию производственного процесса, технические специалисты могут заблаговременно выявлять неэффективность, низкое качество и исправлять это, ликвидируя брак, предотвращая ненужные отходы и высвобождая время для более ценных задач.             Стандартизированные OEE и операции Составление отчетов Интегрированная отчетность в режиме реального времени в масштабах всего предприятия обеспечивает эффективное сравнительное тестирование предприятия, наряду с надежными показателями OEE и KPI измерениями. Руководители предприятий могут объединять, анализировать и предоставлять выкладки из разрозненных и разнообразных активов, линий, операторов, и корпоративных систем для унифицированной KPI в реальном времени по всему предприятию.Производство, качество, Техническое обслуживание и ERP Интеграция систем позволяет Быстро принимать решения на основе ролей и оперативно управлять Производство ATI Allvac и ИТ-команды используют платформу IIoT для интеграции производства и ИТ в части видимости данных в реальном времени, позволяя получать оперативную информацию для бизнеса. 9       100% сокращение времени на Ручной осмотр производственных систем, позволяя техническому персоналу инвестировать это время в более ценные процессы Решение IIoT от HIROTEC обеспечивает видимость в реальном времени своих бизнес-операций, что, в свою очередь, позволяет в реальном времени решение проблем неэффективности, отходов и проблем пропускной способности. 10 9. Результаты клиентов PTC 10. HIROTEC запускает инициативу IoT ; Пример использования PTC. Дата обращения 25.11.2018.   5% — 8% Производительность Улучшения, благодаря Оперативной информация в режиме реального времени Глобальная компания по производству продуктов питания и напитков использует IIoT, чтобы получить ролевой доступ к стандартизированным метрикам и информации. Несмотря на множество разнообразных систем, эта единая система позволяет компании последовательно рассчитывать OEE и производительность 11  

Сколько вы можете сэкономить?

Основываясь на опыте работы с клиентами и отраслевых аналитиков, было рассчитано, что среднестатистический производитель с годовым доходом в 1 миллиард долларов может сэкономить от $4 млн до $12,2 млн, в зависимости от множества факторов.

Такая экономия достигается за счет использования IIoT и AR для предоставления унифицированных данных для операционной деятельности, сокращения брака и переделок, улучшения отчетности по OEE и KPI, а также повышения гибкость на рынке.

 Интеллектуальное производство в контексте Индустрии 4.0: обзор, Инженерный журнал

Начало пути к Индустрии 4.0

Индустрия 4.0 подрывает производство предприятия по всему миру. Целенаправленная и точная оценка стоимости – вот лучший способ получить максимальную отдачу от этих революционных инструментов — как в ближайшем будущем результаты и долгосрочное масштабирование. Этот анализ ценностей — только отправные точки. Ориентируясь на конкретные бизнес-цели, отраслевой эксперт может помочь вам сбалансировать ценность и долгосрочные выгоды промышленности 4.0.