Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева автоматизировал производство Киберфизической фабрики с помощью «1С:ERP Управление производством»


Рабочих мест: 5
Отрасль : Другие организации.
Исполнитель: Бизнес Навигатор
Функциональная область: Управление на уровне группы компаний и холдинга. Управление финансами. Бухгалтерский и налоговый учёт. Управление закупками (МТО). Управление персоналом, расчёт зарплаты. Управление продажами. Управление взаимоотношениями с клиентами. Управление логистикой и складом. Управление инженерными данными. Управление производством. Управление документами и контентом. Управление проектами и портфелями проектов. Управление нормативно-справочной информацией. Управление информационными технологиями. Управление маркетингом.
31.10.2024 - 22.12.2023
Приволжский федеральный округ РФ

||
Краткое описание проекта

На базе Самарского нациноального исследовательского университета им. С.П. Королёва создана киберфизическая фабрика  с помощью решения «1С:ERP Управление предприятием». 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.

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. 

Цели и задачи проекта

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)

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.

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

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.

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.
Отзыв заказчика

Виталий Смелов

Директор Института двигателей и энергетических установок Самарского национального исследовательского университета имени Академика С. П. Королева

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.