Дигиталната трансформация в машиностроителния сектор

АвтоматизацияТехнологииСпециален брой: Иновации в машиностроенето • 08.09.2022

  • Базираните на услуги и резултати бизнес модели се превръщат в ключов двигател за покачването на приходите и рентабилността

  • Ключ към цифровизацията на машиностроителните компании е безжичното свързване в мрежа чрез разширяване на клетъчната инфраструктура или изграждането на корпоративни мрежи

  • Благодарение на дигиталната трансформация в проектирането на нови машини и компоненти се постига безпрецедентна оптимизация на жизнения цикъл на активите



Кризата с COVID-19 оказа съществен стимул за развитието на цифровизацията в бизнеса, защото насърчи необходимостта от дигитално управление и наблюдение на процесите. В резултат на това пандемията накара производителите, които не бяха склонни да променят процесите си, да добият повече смелост, да приемат новите технологии и да изпробват нови бизнес модели.
Все пак индустриалните производители се заемат да променят производствената си парадигма не само в отговор на пандемията, но и в резултат на други ключови тенденции, които оказват влияние върху промените в сектора на машиностроителното производство.

 

Ключови тенденции в трансформацията на индустрията

За индустриалните производители вече не е достатъчно просто да доставят страхотни продукти. Днешните клиенти очакват доброто потребителско изживяване и изключително обслужване да вървят заедно с тези продукти.

Клиентите също така очакват индустриалните производители да персонализират решенията според техните уникални нужди и да доставят тези персонализирани решения на близки до стандартните цени. Нарастващото търсене на персонализирани решения е необратим процес, който поставя висока летва за отрасъла, тъй като изисква производителите да имат по-голяма гъвкавост, по-високо ниво на автоматизация и интелигентни технологии в своите бизнес процеси.
Освен това за постигането на удовлетвореност у съвременния клиент се изисква ефективно и автоматизирано сътрудничество между отделите за продажби, инженеринг, производство и следпродажбено обслужване. Експертите в бизнеса са единодушни, че клиентите стават все по-взискателни и знаят точно какво искат за себе си.

Тенденцията производствените компании да предлагат проектирани по поръчка и конфигурирани по поръчка продукти не е нищо ново. Това, което според мениджърите с голям опит в производството се случва сега, се отнася до клиентите, които са все по-взискателни или очакват още по-персонализирани решения на стандартна цена. Така че това означава, че производствените компании трябва да имат пълна прозрачност на веригата на стойността, за да задържат цената близка до тази на стандартната поръчка.

Втората отчетлива тенденция касае внедряването на нови технологии в процесите. Индустриалните производители променят начина, по който управляват своя бизнес, като внедряват набор от модерни технологии за автоматизиране на бизнес процеси, за подобряване на оперативната ефективност и за въвеждане на нови бизнес модели. Забелязва се едно интересно развитие, а именно това как опитната работна сила, която по-рано не се чувстваше много комфортно с приемането на цифровите технологии, сега е по-възприемчива да изпробва нови цифрови методи за обслужване.

Някои добри примери в сферата на иновативните услуги включват дистанционна диагностика на машини и портали за електронни услуги за автоматизирани поръчки на части. Все по-ясно става дори и за най-големите скептици в сектора, че дигитализацията може да бъде от голяма полза както за клиентите, така и за производителите на оригинално оборудване (OEM), тъй като клиентите могат лесно да поръчват продукти или услуги онлайн или да го правят автоматично въз основа на нивата на наличностите на склад, а производителите на оригинално оборудване реализират значителни спестявания на разходи от транспорт и ресурси.

Базираните на услуги и резултати бизнес модели се превръщат в ключов двигател за покачването на приходите и рентабилността, когато продажбите на продукти навлязат в период на стагнация. Продажбата на продукт вече не предоставя достатъчно високо ниво на гъвкавост на клиентите. Индустриалните производители проектират, продават, доставят и поддържат персонализирани пакетни решения, които осигуряват постоянна добавена стойност и резултати. Наблюдава се все по-голям фокус върху разработването на интелигентно оборудване и събирането на генерирани данни за нови базирани на услуги модели на работа, включително и такива, основаващи се на резултати.

Компаниите с неизменен фокус върху бизнеса с машини като услуга успяха да постигнат значителна стабилност и дори ръст в приходите от предлагането на оборудване като услуга там, където други бизнес сегменти се свиха по време на пандемията.
Преминаването от продажба на продукта към предоставяне на работеща услуга е формулировка, за която вече е създаден термин – сервитизация. Добре илюстриращ пример за това е не просто продажбата на свредло, а и на отворите в стената. Техническото определение на сервитизацията според изследователите от Кеймбриджкия университет е “трансформация на възможностите и процесите на организацията за по-добро взаимно създаване на стойност чрез преминаване от продажба на продукти към продажба на системи от продукти и услуги”. Тази тенденция променя из основи начина, по който компаниите функционират.

 

5G и IIoT променят правилата на играта в машиностроителния сектор

Разбираемо е при първото споменаване на термина “5G” за момент човек да си помисли, че това по своята същност е по-бърза версия на LTE или 4G мрежите. В края на краищата се следва една последователна номерация, а това е просто следващото поколение в това семейство безжични технологии. Истината е друга. 5G е коренно различна технология от предхождащите поколения. Огромният обем данни, чийто обмен става възможен с 5G, е трудно да се възприеме и почти невъзможно да се визуализира.

Ключ към цифровизацията на машиностроителните компании е безжичното свързване в мрежа на производствените обекти чрез разширяване на клетъчната инфраструктура или изграждането на корпоративни мрежи за обслужване на огромното количество данни, предавани чрез 5G технологията.
Всъщност 5G и свързаните с нея приложения могат да разгърнат оптимално възможностите си главно за нуждите на индустриалния сектор, тъй като те правят възможна реализацията на автоматизирани и ефективни производствени процеси. Това дава на индустриалните компании огромно конкурентно предимство.

Корпоративните мрежи могат да се използват по различни начини в машиностроителни обекти от всякакъв размер. 5G технологията предлага много мощни характеристики като работа в изключително висока честотна лента, минимални закъснения и подобрена наличност.

Технически погледнато, вътрешните мрежи в едно предприятие са изключително добре структурирани за определени фирмени съоръжения. Тези мрежи са съобразени с индивидуалните нужди на потребителите и отговарят на бъдещите изисквания в областта на Индустрия 4.0. На практика това позволява например дистанционно обслужване на машини или дистанционно извършване на промени в производствения процес, комуникация в реално време между машини или между машина и център за данни. Също така отваря врати за надграждане на обслужващото оборудване и автопарка с автономни индустриални превозни средства в рамките на предприятието.

Конкурентоспособността е всичко за производителите и необходимите печалби в бъдеще ще се постигат чрез нови иновации за по-висока ефективност и рентабилност на процесите. Това включва продължаващата автоматизация на роботите и складовия транспорт и премахването на окабеляване за постигане на истинска гъвкавост. 5G и IoT са от ключово значение за подобряването и активирането на този напредък в машиностроителното производство.
5G мрежите са това, което дава на производителите възможността да изградят интелигентни фабрики и на сто процента да се възползват от технологии като автоматизация на процесите, изкуствен интелект, добавена реалност и Интернет на нещата (IoT).

Машиностроенето се очертава като един от най-значимите сектори със свеж потенциал, насочен към цифровизацията на индустрията чрез 5G технологии. Те осигуряват мрежовите характеристики, които са от съществено значение за производството. Необходими са ниска латентност и висока надеждност за поддръжка на критични приложения. Високата честотна лента и плътността на връзката осигуряват повсеместна свързаност. Това са изисквания, за които производителите в момента разчитат на фиксираните мрежи. Мобилната 5G технология ще позволи по-голяма адаптивност, по-ниски разходи и по-кратки срокове за преконфигуриране на производствените мощности, преоформление и промени.
Сред най-важните категории случаи на производствена употреба, които 5G ще позволи на операторите да адресират, са индустриални системи за контрол и автоматизация, системи за планиране и проектиране и полеви устройства.

 

Дигиталното бъдеще в проектирането

Колкото по-прецизно е проектиран един редуктор, толкова по-голяма е неговата оперативна ефективност и толкова по-добре ще работи.
Благодарение на Индустрия 4.0 и технологичния напредък, който дигиталната трансформация донесе със себе си, проектирането и производството на машинни части вече могат да бъдат подобрени чрез използване на цифрови двойници. Процесът включва дигитализация на физически съществуващи активи в цифрова платформа и използване на сензори за наблюдение на ефективността и състоянието на актива в реално време.
На свой ред, това може да информира производителите как да проектират в бъдеще продуктите, за да подобрят новите прототипи и да удължат жизнения цикъл на съществуващите продукти.

Технологията на цифровите двойници насърчава много аспекти на продуктовото развитие и един от тях, който не трябва да бъде подценяван, е координацията между екипите. Производителите вече могат да симулират поведението на компонентите, докато координацията с инженерите означава, че проектантите могат да подобрят производството и да рационализират работните процеси. Те могат да си сътрудничат, независимо от местоположението, за да открият малките детайли, които имат голямо въздействие. В резултат на това се реализират спестявания на производствени разходи, по-ниска поддръжка на по-издръжливи продукти и по-голяма удовлетвореност на клиентите.

Благодарение на дигиталната трансформация в проектирането на нови машини и компоненти се постига безпрецедентна оптимизация на жизнения цикъл на активите. Индустриите, силно зависими от оборудване и машини, изискват активи, за да могат да работят с пълен капацитет, а понякога и денонощно. Всички неизправности или повреди могат да повлияят на производителността и качеството. Чрез цифровите двойници производителите могат както да правят промени в проектните характеристики, така и да наблюдават активите, за да могат да предвидят кога дадена част, като например редуктор, може да се нуждае от подмяна.

 

Производствени технологии на бъдещето

Разходите за поддръжка и подмяна на компоненти на големи промишлени машини и оперативните загуби, свързани с неизбежния престой, могат да бъдат утежнени от закъснения в доставките на необходимите резервни части. Ключов етап от бъдещето управление на активи ще бъде обслужването и управлението на частите.
Проектирането с помощта на цифрови двойници ще ускори прототипирането и ще намали времето за изпълнение, но няма да може да преодолее физическото и цифровото разделение, освен ако не се използва заедно с интуитивни производствени технологии.

Адитивното производството дава на машиностроителите една добра обратна връзка за характеристиките на даден компонент, а в следващия етап им позволява да създадат 3D отпечатан компонент в кратък срок. Редуцирането на времето за доставка на компонент до клиент означава, че производителите могат да реагират по-бързо на възникващите нужди на клиентите. Това също означава, че те могат непрекъснато да въвеждат постоянни подобрения в геометрията и характеристиките на продуктите въз основа на информацията, получена от цифров двойник, и бързо да отстранят всички недостатъци.

Внедряването на цифрови решения и иновативни технологии в интелигентни фабрики, както и персонализирането и управлението на всеки аспект от веригата на стойността в машиностроенето по систематичен начин и използването на оперативна и емпирична обратна връзка позиционира клиента в центъра на всяко решение и представлява пътят към подобряване на клиентското изживяване. Конкуренцията в машиностроителния сектор нараства, но дигиталната трансформация открива нови възможности за своевременно адаптиране на продуктите към специфичните изисквания и постигане на конкурентна диференциация.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top