Наша жизнь наполнена умными устройствами: телефонами, умными часами, термостатами, динамиками, дверными звонками и многим другим. Но слышали ли вы когда-нибудь об умном производстве?
Умное производство использует цифровизацию для повышения производительности. Такие инструменты, как искусственный интеллект, робототехника, анализ больших данных и промышленный интернет вещей (IIoT), могут использоваться для оптимизации производственных процессов и снижения энергопотребления.
Центр инноваций в области интеллектуального производства Политехнического института Ренсселера (RPI) — SMIC — является центром CESMII, Института интеллектуального производства, на северо-востоке США. CESMII финансируется правительством США и помогает компаниям пройти цифровую трансформацию.
«SMIC помогает нам воспитывать следующее поколение производственных новаторов», — говорит Крейг Дори, исполнительный директор SMIC. «Мы фокусируем наши усилия на взаимодействии с отраслью, исследованиях, образовании и профессиональной подготовке, а студенты RPI получают выгоду от практического обучения с использованием самого современного оборудования».
Хареш Малкани, технический директор CESMII, посетил весенний день открытых дверей SMIC и был впечатлён работой студентов RPI. «Меня особенно впечатлил проект Майкла Аксена по внедрению интеллектуального производства на промышленной ленточной пиле 40-летней давности», — сказал он. «Это так изменило качество поверхности деталей».
23-летний Майкл Аксен добавил компьютерное управление и анализ данных к ленточной пиле десятилетней давности, значительно улучшив её работу. Ленточная пила принадлежала и эксплуатировалась Factory Amsterdam, стартапом, основанным студентами RPI из студии Inventor's Studio classes. В рамках учебной программы Inventor's Studio студенты учатся творчеству и совместной работе над инновациями, созданием прототипов, подачей заявок на патенты, а также расширению масштабов производства.
Проект ленточной пилы был магистерским проектом Аксена. «Курс Inventors Studio помог мне лучше понять влияние моего проекта на деятельность компании и продемонстрировать его заинтересованным сторонам», — говорит он. Проект Аксена консультировали Асиш Гхош, доктор философии, профессор практики механической, аэрокосмической и ядерной инженерии в RPI, и Дори.
Проект Майкла: интеграция интеллектуальных производственных систем и процессов на устаревших площадках
Гхош, преподаватель курсов Inventor's Studio в RPI и обладатель чёрного пояса мастера бережливого производства Six Sigma, рассказал о проекте Майкла. В нём Майкл использовал инструменты и процессы бережливого производства и Шести сигм, которым он научился на курсах Inventor's Studio.
Аксен также участвовал в программе погружения в стартапы Invent@Rensselaer. Она объединила его с заводом в Амстердаме для интеграции инновационной платформы CESMII Smart Manufacturing Innovation Platform (SMIP) в свою деятельность. SMIP — это приложение для сбора данных и визуализации, которое позволяет производителям данных, таким как промышленное оборудование, подключаться к нему по стандартизированным протоколам связи, управлять своими данными и визуализировать аналитические данные.
Целью проекта было сделать ленточнопильный станок более надёжным при использовании и сократить время простоя, когда неизбежно требовалось техническое обслуживание. Аксен начал работу над проектом без знаний о ПЛК (программируемых логических контроллерах), промышленных коммуникациях или работе с промышленным оборудованием. Однако за два летних каникул и перерывов в учебном году он смог установить ПЛК на станок, перепроводив всю электрическую логику и сигналы станка через ПЛК, и поддерживать логику работы станка. Поначалу этот процесс казался непростым, но все вехи и трудности были преодолены благодаря настойчивости и сотрудничеству с коллегами.
Междисциплинарный дизайн Capstone дал Аксену преимущество в понимании ключевых концепций интеллектуального производства и предварительный опыт работы с системой SMIP.
Антуанетт Маниатти, доктор философии, руководитель отдела механической, аэрокосмической и ядерной инженерии RPI, отметила, что работа Майкла демонстрирует успешную интеграцию его образования в RPI в области интеллектуального производства, машиностроения и инноваций для улучшения функциональности ленточной пилы. Благодаря этому опыту Майкл основал свой собственный стартап по внедрению интеллектуального производства и бережливых процессов Six Sigma и получил награду Inventor's Studio Startup Founder Award.
«Этот проект позволил мне научиться самостоятельности в обучении, понять, когда и как просить других о помощи. Он также подтвердил мои способности и потенциал», — сказал Аксен.
RPI стал отличной основой для моей будущей карьеры в производстве и дал мне необходимые навыки для решения любых инженерных задач, с которыми я могу столкнуться. Кроме того, этот проект предоставил мне бесценный опыт работы с промышленным оборудованием и помог глубже понять интеллектуальные производственные приложения и мир обрабатывающей промышленности.