Концепция производства с выключенным светом, известная как lights-out manufacturing, перестала быть футуристической идеей и воплотилась в реальных промышленных объектах. Примером служит завод китайской корпорации Xiaomi в Ухане, специализирующийся на сборке бытовой техники. В цехах механической обработки, где не требуется присутствие человека, освещение действительно может быть отключено, что приводит к дополнительной экономии энергоресурсов.
Эволюция автоматизации: от деревянных механизмов до нейросетей
Историческое развитие автоматизации демонстрирует постепенное усложнение технических решений. В конце XVIII века американец Оливер Эванс создал автоматизированную мельницу на гидроприводе, оснащенную конвейерными лентами. Это позволило сократить число занятых работников с четырех до двух человек. В начале XIX века ткацкий станок Жаккарда, управляемый перфокартами, произвел революцию в текстильной промышленности и стал прообразом программируемых устройств. В 1920-х годах фабрика компании A.O. Smith по производству автомобильных рам демонстрировала возможности крупносерийной автоматизации: 200 операторов выпускали 10 тысяч рам в день, тогда как при традиционном ручном труде для производства 3 тысяч рам требовалось 2 тысячи рабочих. Ключевым событием стало создание в 1968–1970 годах первого программируемого логического контроллера Modicon 084, разработанного для замены громоздких релейных систем на автомобильном заводе General Motors.
Искусственный интеллект присматривает за металлом
Современные системы автоматизации активно используют искусственный интеллект и технологии интернета вещей. На Новолипецком металлургическом комбинате создана диспетчерская будущего для управления конвертерным цехом. В цехе установлено до 200 камер, выполняющих различные функции наблюдения и контроля. RFID-метки и нейросети отслеживают перемещение каждого ковша с расплавленным металлом с точностью до полуметра, обновляя данные ежесекундно. На мнемосхеме диспетчер видит не только местоположение объекта, но и его текущие параметры: химический состав, температуру, время выдержки. Ведется видеоархив, хранящий информацию о работе всех цехов за весь период эксплуатации системы.
Безопасность на первом месте
Одним из важнейших направлений применения автоматизации является обеспечение безопасности на производствах с повышенным риском. На терминале Порт Фавор в Усть-Луге внедрена автоматизированная система управления перевалкой опасных грузов, таких как аммиак и минеральные удобрения. Ключевой элемент системы — независимая противоаварийная защита, способная в автоматическом режиме остановить технологический процесс при выходе параметров за допустимые пределы. Все каналы связи дублированы, а USB-порты заблокированы для предотвращения кибератак. При этом некоторые операции, например подключение шлангов к автоцистернам, сознательно оставлены в ручном режиме из-за технической сложности и экономической нецелесообразности их автоматизации.
Российские разработки: планшеты для суровых условий
Автоматизация также меняет инструментарий работников промышленности. Группа Астра и компания Mobile Inform Group разработали для одного из машиностроительных заводов специализированный промышленный планшет MIG T10x86 на базе операционной системы Astra Linux. Устройство имеет класс защиты IP67, что гарантирует его работоспособность в условиях запыления и временного погружения в воду. Диапазон рабочих температур составляет от -20 до +60 градусов Цельсия. Планшет оснащен 2D-сканером штрих-кодов для идентификации материалов и деталей. Для соблюдения требований информационной безопасности устройство лишено камер и беспроводных модулей связи, подключаясь к сети только через проводное Ethernet-соединение при установке в док-станцию. Это обеспечивает полную прослеживаемость материалов на всех этапах производства.
Есть ли жизнь без рабочих?
Вопрос о полной замене человека автоматизированными системами не имеет однозначного решения. Даже такие лидеры индустрии, как Toyota, в некоторых случаях возвращают рабочих на участки, где автоматизация оказалась недостаточно гибкой и эффективной. Попытки создания полностью автоматизированных фабрик, предпринимавшиеся, в частности, Илоном Маском и Стивом Джобсом, сталкивались с серьезными трудностями. Основные причины заключаются в высокой стоимости внедрения, недостаточной адаптивности роботов к частой смене задач и сложности обслуживания высокотехнологичного оборудования. При выполнении постоянно изменяющихся задач человеческая способность к быстрому переобучению остается труднозаменяемой. Оптимальным подходом сегодня считается не вытеснение человека, а его переквалификация для выполнения более сложных функций, связанных с обслуживанием автоматики, анализом данных и управлением производственными процессами.