||
Краткое описание

На базе Самарского нациноального исследовательского университета им. С.П. Королёва создана киберфизическая фабрика  с помощью решения «1С:ERP Управление производством». Ключевой целью создания киберфизической фабрики являлась отработка процессов цифрового проектирования газотурбинных двигателей и технологий их интеллектуального производства, а также подготовка инженеров, умеющих создавать цифровые производства и управлять ими. Это проект, теоретической основой для которого стала концептуальная модель цифрового завода, разработанная сотрудниками Передовой инженерной аэрокосмической школы (ПИАШ) Самарского университета им. Королёва.

 Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева
Заказчик

Киберфизическая роботизированная фабрика по разработке и производству малоразмерных газотурбинных двигателей создана на территории кампуса Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королева в интересах индустриальных партнеров. Университет гоотовит специалистов для ракетно-космической, авиационной, радиоэлектронной, металлургической, автомобильной и других отраслей. 

1
Цели и задачи

Цели проекта автоматизации киберфизической фабрики:

  • совмещение цифровых решений и умного проектирования производственной линии для увеличения производительности и сокращения времени производства;
  • использование технологий аналитики и цифрового контроля для сокращения простоев и процента бракованной продукции;
  • развитие масштабируемости для выпуска новой продукции;
  • цифровое операционное планирование и технологии мониторинга в реальном времени для сокращения запасов и увеличения производительности, изменения тактов работы производственной линии.
  • интеграция реальной работы производственного полигона и его цифрового «двойника» в единую систему, которая на первом этапе позволит существенно повысить прозрачность и эффективность производственных процессов, а на втором — значительно оптимизировать управление ими.

Задачи проекта: автоматизация всех этапов производства малоразмерных газотурбинных двигателей с помощью ПП «1С:ERP Управление предприятием» и интеграция этого ПП с другими отечественными системами производства.

Конечной целью заказчика было создание интеллектуальной производственной ячейки (ИПЯ) за счет интеграции PLM-системы и «1С:ERP Управление предприятием», имитационного моделирования, и разработки сервиса удаленного мониторинга состояния ИПЯ за счет интеграции «1С:ERP Управление предприятием» и АИС Диспетчер (MDC-системы)

2
Ситуация до старта проекта

Проект реализовывался с нуля.

Структура создаваемой киберфизической фабрики полностью соответствует концептуальной модели цифрового завода, в которой предусмотрены три иерархических уровня: цифровая фабрика — «умная фабрика» — виртуальная фабрика. Фабрики более высокого уровня включают в себя фабрики нижестоящих уровней по принципу матрешки.

На первом уровне (так называемая «цифровая фабрика») произведена конструкторская подготовка производства малоразмерного газотурбинного двигателя. С использованием отечественных цифровых платформ уже выполнены инженерные и оптимизационные расчеты, созданы цифровые двойники деталей, узлов, агрегатов, формирующие комплексную цифровую модель изделия. Также определены характеристики двигателя, выполнены его виртуальная сборка и виртуальные испытания.

На втором, более высоком, уровне (это «умная фабрика», в структуру которой входит и первый уровень) осуществляется подготовка производства и непосредственный выпуск продукции. Сотрудники Передовой инженерной аэрокосмической школы (ПИАШ) моделируют технологические процессы изготовления деталей с учетом основных свойств материалов и условий производства.

В фокусе внимания разработчиков, отвечающих за этот уровень, современные технологии литья, аддитивные технологии, процессы механической обработки деталей на станках с ЧПУ, инструменты имитационного моделирования производственных систем, а также системы управления ресурсами и мониторинга производства.

«Ключевой элемент «умной фабрики» — это интеллектуальная производственная ячейка (ИПЯ). Она представляет собой информационно-аналитическую систему, включающую оба нижестоящих уровня и управляющую всей киберфизической фабрикой в целом. На этом уровне формируется цепочка поставок в целом, ведется анализ производственно-экономических показателей и вырабатываются управленческие решения на базе ситуационного центра.

3
Архитектура решения и масштаб проекта

В ходе автоматизации было задействовано пять производственных площадок (цехов): цех механической обработки деталей (ЦМО), селективно лазерное сращивание (СЛС), участок 3D печати (территориально разделен на три площадки).

ERP-система — один из элементов Цифрового завода, который служит для консолидации информации по конфигурации производственных систем и фактических параметров производства, диспетчеризации и планировании производства, формирования аналитических отчетов по деятельности Фабрики.

В ходе первого этапа были задействованы и включены в работу предприятия подсистемы:

  1. Бюджетирование и планирование.
  2. CRM и маркетинг.
  3. Склад и доставка.
  4. Производство.
  5. Кадры.
  6. Регламентированный учет.
  7. Продажиэ
  8. Закупки.

В короткий срок (три недели) было выполнено интервьюирование ключевых пользователей всех производственных площадок, произведено моделирование бизнес-процесса, настроены роли и права, сформированы инструкции по ролям, обучены пользователи заказчика.

Ожидается второй и последующие этапы работы над проектом.

Samara_Korolev_Inst_Shema.jpg

Схема архитектуры

4
Особенности и уникальность проекта

Киберфизическая фабрика — это уникальный полигон, который позволяет организовать конструкторско-технологическую подготовку к производству и испытать разработку на настоящем оборудовании, чтобы посмотреть, каким будет результат на практике, — рассказал директор института двигателей и энергетических установок Самарского университета имени С. П. Королева Виталий Смелов. — Мы связали все составляющие в единое информационное пространство.

Оснащение фабрики позволяет создавать высокотехнологичные изделия, в том числе по собственным разработкам. Пилотный продукт — проект по производству малоразмерного газотурбинного двигателя.

Наше флагманское изделие — двигатель на 20 кг тяги, — продолжает Виталий Смелов. — Он используется, например, в беспилотных летательных объектах. Еще один интересный проект — создание энергетической установки, когда мы добавляем к ней генератор, который позволяет вырабатывать электрическую энергию, сжигая топливо. Эта разработка позволяет обслуживать магистральные трубопроводы в газовой и нефтяной отраслях. Это пример эффективного импортозамещения, когда отечественная разработка используется вместо западной техники.

Центр управления

Отдельная структура в составе самарской киберфабрики — ситуационный центр. Здесь работают программисты, которые помогают оптимизировать планировку участка и полностью автоматизировать производство изделий.

— Я занимаюсь ситуационным моделированием, работаю в программе, которая является цифровым двойником производственной цепочки, — рассказал студент первого курса магистратуры передовой инженерной аэрокосмической школы Илья Бородкин. — Анализирую возможные планировки и решения по тем или иным технологическим процессам.

В работе с программным обеспечением площадки учащиеся вуза принимают активное участие. Также на фабрике представлена специальная обучающая модель, с которой под кураторством студентов работают школьники, будущие инженеры и программисты. Так реализуется научно-образовательный потенциал этого пространства.

— Программные компоненты, которые мы используем в работе, являются абсолютно новыми, уникальными, — продолжает студентка первого курса магистратуры передовой инженерной аэрокосмической школы Самарского университета Ольга Сенацкая. — Они созданы, чтобы апробировать новые технологии. Это позволяет не только увидеть, как будет выглядеть производственный процесс, но и подобрать оборудование, заранее знать, как расположить все компоненты, чтобы облегчить дальнейшую работу.

Управлять роботизированным процессом производства можно и удаленно.

Сегодня ситуационный центр занимает помещение на втором этаже киберфабрики, а в перспективе ближайших лет может переехать в международный межвузовский кампус возле стадиона «Солидарность Самара Арена». Строительство масштабного объекта планируют завершить в 2027 году.

— Учебно-научная лаборатория достаточно мобильна. После завершения строительства IT-кампуса мы можем перевезти туда системы, серверы, конструкторскую подготовку и подготовку с точки зрения экономики и организации производства. Управлять станком можно из любой точки, — объяснил Виталий Смелов.

5
Результаты проекта

Киберфизическая фабрика на базе ПП «1С:ERP Управление предприятием» успешно внедрена, временные и ресурсные затраты сведены к минимуму. Благодаря компетентному планированию, оперативной реализации и качественной поддержке, проект был завершен в срок и принес значительные улучшения в работе компании.

В рамках первого этапа //(договора)// нами были решены следующие задачи:

  • первоначальная настройка программы, проработка 1-го бизнес-процесса на данных с участием ответственных лиц заказчика.
  • составление и согласование параметров ролей пользователей.
  • разработка необходимых инструкций для сотрудников по выделенным ролям.
  • обучение пользователей по блокам CRM, закупки, склад, производство, финансовый результат.

В результате проекта проведены следующие работы:

  1. Обновление типовой конфигурации БД ERP до релиза 8.3.22.2239.
  2. Первоначальные настройки системы, сведения об организации.
  3. Заполнение справочников.
  4. Консультации с владельцами бизнес-процессов.
  5. Заполнение раздела «Склад и доставка»; схемы обеспечения, способы обеспечения, заполнение справочника склады и магазины.
  6. Заполнение раздела «Бюджетирование и планирование»; планы, виды, сценарии производства, заказы на производство.
  7. Заполнение раздела «CRM и маркетинг»; виды цен, установка цен номенклатуры, раздел закупки, заказы поставщикам, приобретение товаров и услуг.
  8. Заполнение раздела «Кадры»; штатное расписание, приемы на работу, справочники.
  9. Заполнение раздела «Производство»; тех процессы, ресурсные спецификации, рабочие центры.
  10. Заполнение раздела «Производство»; управление очередью заказов, диспетчирование этапов, сменные задания, выпуск продукции.
  11. Заполнение раздела «Производство»; выработка сотрудников, плановые калькуляции.
  12. Настройка отражения документов регламентированного учета, закрытие месяца.
  13. Настройка ролей в системе, план консультаций.
  14. Консультации конечным пользователям системы, демонстрация модели бизнес-процесса.
  15. Разработка пользовательских инструкций.
Версия для печати
Вход для
партнеров
Эксперты фирмы «1С» и партнеров будут рады дать вам консультацию.
Задать вопрос по кейсу

БАЗЫ ЗНАНИЙ "ПРОФКЕЙС"

Отзывы заказчиков
Директор Института двигателей и энергетических установок Самарского национального исследовательского университета имени Академика С. П. Королева
Виталий Смелов
На базе «1С:ERP Управление предприятием» успешно внедрена Киберфизическая фабрика, минимизировав наши временные и ресурсные затраты. Благодаря компетентному планированию, оперативной реализации и качественной поддержке, проект был завершен в срок и принес значительные улучшения в работе компании.
Публикации,
связанные
с проектом
Дополнительные
материалы
Новости
02 декабря 2024
Новое в версии 8.3.26 платформы «1С:Предприятие»

По запросам от партнеров и пользователей были расширены возможности аутентификации, сделан ряд доработок в системе взаимодействия, внедрен новый механизм уведомления клиента, расширены возможности журналирования и аудита, что особенно важно для корпоративных внедрений.

15 ноября 2024
Новый онлайн-курс «Искусственный интеллект и 1С. Курс на основе решений от 1С-Рарус. Большие языковые модели и распознавание речи - инструменты для бизнеса»

Участники познакомятся с принципами работы и возможностями ИИ, практикой применения ИИ в профессиональной деятельности. Получат навыки использования ИИ из ПП на платформе «1С:Предприятие 8». Обучатся эффективным запросам к большим языковым моделям.