Верфь на флешке. В санкт-петербургской Корабелке оцифровали судостроительный завод - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Верфь на флешке. В санкт-петербургской Корабелке оцифровали судостроительный завод

На Онежском судостроительно-судоремонтном заводе в Петрозаводске состоялась необычная церемония, собравшая множество людей. В огромную гранитную глыбу, подобную Гром-камню под Медным всадником, была заложена капсула, в которой помещался электронный носитель с цифровой моделью будущего предприятия, разработанной Санкт-Петербургским государственным морским техническим университетом совместно с АО «Центр технологии судостроения и судоремонта».

В церемонии приняли участие инициатор проекта глубокой модернизации завода и создания на его базе первой в стране цифровой верфи Секретарь Совета Безопасности РФ Николай Патрушев, глава Республики Карелия Артур Парфенчиков и другие официальные лица. Был среди VIP-персон и виновник торжества ректор СПбГМТУ профессор Глеб ТУРИЧИН, идеолог и руководитель проекта. Он же – научный руководитель одного из направлений упомянутого Центра технологии судостроения и судоремонта, он же – директор – главный конструктор входящего в структуру вуза Института лазерных и сварочных технологий.

Ректор и руководитель проекта глубокой модернизации предприятия – довольно редкое сочетание. Впрочем, доктор технических наук Глеб Андреевич считает такое сочетание нормальным: «Ректор – всего лишь один из профессоров университета, которому его коллеги доверили выполнение общих организационных и представительских функций. От этого он не перестает быть ученым, инженером, если он им, конечно, был». Тем интереснее было расспросить собеседника о значении цифрового преображения предприятия, затеянного специалистами вуза.

– Итак, символической церемонией дан старт реальному строительству объектов глубокой модернизации судоверфи?
– Для нас это, скорее, середина дистанции. Решение о глубокой модернизации верфи было принято в 2017 году в рамках подготовки к столетию Республики Карелия в ряду других мер, нацеленных на развитие региона. Ему предшествовал глубокий анализ, связанный с тем, что речной флот и флот судов «река-море» в нашей стране устарел до чрезвычайности. Суда этого класса эксплуатируются по 40-50 лет, можно сказать, 40% этого флота старше 40 лет. В столь недружелюбной среде, как вода, судно за этот срок перестает отвечать своему прямому назначению, превращается в технический объект, причем небезопасный. Поэтому возникла идея модернизировать завод по последнему слову техники и технологии, научиться быстро и экономично строить суда гражданского назначения и тиражировать эту модель на аналогичных предприятиях.

Кстати, сам по себе завод не старый, основан в 2002 году на базе судоремонтных мощностей Беломорско-Онежского пароходства, образованного в 1944 году, выпускал крупнотоннажные суда различного назначения. Затем – процедура банкротства, конкурсное управление, передача в государственную собственность с целью возвращения на судостроительный фарватер. Для нашей концепции важно, что завод стоит на Беломорско-Балтийском пути, значит, сделанные здесь блоки и секции можно дешевым водным путем направлять на другие предприятия, где будет производиться сборка. Т. е. это комплексное решение, хорошо продуманное и просчитанное с точки зрения развития отрасли. А Корабелка готовила материалы для его принятия.

– У вашего вуза богатый опыт проектирования судов. Хватало ли компетенций для проектирования судостроительных производств и их модернизации на цифровой основе?
– Практически все суда, построенные в нашей стране, проектировались выпускниками, преподавателями, сотрудниками Корабелки. Это наше традиционное направление. С проектированием предприятий дело обстояло сложнее, потому что в советские времена каждая отрасль имела свой проектный институт. В судостроении таковым был институт «Союзпроектверфь», но в 1990-е годы он вошел в Центр технологии судостроения и судоремонта, с которым Корабелка тесно сотрудничает. Так что при разработке проекта модернизации Онежского завода под нашим началом сошлись несколько искомых компетенций. Строительным проектированием занималась «Союзпроектверфь», технологическим – Корабелка вместе с Центром технологии судостроения и судоремонта, проектирование цифровой системы взял на себя наш университет. Благодаря кооперации усилий работали как единое целое, в одиночку столь серьезную задачу было бы не решить. Зримый образ завода в голове сложился раньше, но, чтобы перенести его на бумагу, помимо напряженной дистанционной работы нам понадобилось не менее 30 поездок на предприятие. Объем документации по этому проекту с трудом умещается в грузовую газель.

– А где же цифра?
– Разумеется, проект создан в электронном виде – и строительная, и технологическая, и тем более айтишная части – и раскладывается на экране компьютера до последней гайки и спецификации. Но по закону все чертежи нужно распечатать, внести названия красивым конструкторским шрифтом, снабдить печатями и подписями, сброшюровать и поставить печать на сшивку. Главгосэкспертизе (проект успешно прошел ее в июне прошлого года) цифровая модель предприятия не нужна. Специалистам Военно-строительной компании, которые уже приступили к модернизации предприятия, нужна техническая документация на строительство. И вовсе не копирование чертежей тормозило работу, а, например, определение и согласование механизмов финансирования проекта из федерального бюджета. Организационный период занял примерно год. Дело не во временных проволочках, а в отсутствии опыта – раньше такие предприятия у нас не строились.

– Считается, что можно создать цифрового двойника любого предмета. К цифровой верфи это тоже относится?
– Термин «цифровой двойник» более применим к изделию или агрегату, по сути, это математическая модель, помогающая его представить и даже испытать на стадии проектирования. В нашем случае создан полный цифровой двойник завода. В него можно играть. Зайти в цех, нажать на кнопку и посмотреть, как станок режет металл. Но завод – это не изделие, а инструмент, с помощью которого выпускаются изделия. Так вот цифровую верфь мы задумали и выполнили как инструмент для директора, призванного руководить предприятием, в каждый момент видеть объективную картину процесса и правильно реагировать на ее изменения. С помощью этого инструмента можно не только корабль построить, но и паромный мост, и блоки для других предприятий – все, на что способен современный металлообрабатывающий завод.

Мы спроектировали предприятие, внутрь которого, в его технологические, производственные, управленческие процессы вставлены современные информационные системы, где оборудование «общается» друг с другом по протоколам Интернета вещей. Где отношения с поставщиками и складами строятся на основе блокчейн-технологии распределенного реестра. Где условный слесарь-сборщик работает по технологии дополненной реальности. Где для оптимизации производственных цепочек применяется искусственный интеллект, а для текущего контроля над ними – технологии big data. Это завод из бетона, стекла и металла, а не образ завода в компьютере. По большому счету будущее тех, для кого важнее образ в компьютере, – жизнь в виртуальных квартирах и полеты на виртуальных самолетах. А нам, согласитесь, хочется жить в нормальном доме и летать на самолетах из металла и композита. Все-таки компьютер их не заменяет. Цифровая верфь – это не виртуальный проект, а реальный.

– Чем управление цифровой верфью отличается от управления обычным судостроительным заводом?
– Завод, если отрешиться от зданий и сооружений, – это двухуровневая система. Нижний уровень – производство: технологические машины, транспортные системы и занятые на производстве люди. Верхний уровень – это управление, финансы, экономика, планирование деятельности завода. В прежние времена эти уровни связывались разного рода документацией (сменно-суточные задания, отчеты, служебные и докладные записки), которую формировал, исходя из своих субъективных оценок, и переносил с этажа на этаж, из цеха в кабинет технический персонал предприятия. Цифровизация верхнего уровня – это уже вошедшие в практику информационные системы автоматизации бухгалтерского учета, управленческой деятельности предприятия и т. д.

На современном предприятии, которое мы спроектировали, эти два уровня связывает единый дата-центр, своего рода электронный мозг завода. От него идут команды по разветвленной внутренней сети, доведенной до каждого работника на производстве и в системе управления – плановика, бухгалтера, кадровика, логиста, снабженца – что исключает элементы субъективизма, потери или искажения информации. Контрольные функции, присущие любому мозговому центру, при этом возложены еще на две интегрированные системы. Первая из них – это судометрика – система высокоточных бесконтактных измерений. Она постоянно сравнивает результат измерения параметров той или иной детали, изготовленной в процессе производства, будь то лист металла для секции судна или заглушка на маслопроводе, с математической моделью объекта, ранее сделанной проектантом. При несоответствии уже человек принимает обоснованное решение об исправлении или переделке.

Вторая – это система отслеживания движения изделий по всему заводу, основанная на автоматическом лазерном штрих-кодировании и считывании информации с передачей ее в центр обработки данных. Скажем, робот-манипулятор, прежде чем собрать листы, нарезанные для изготовления секции судна, в свою тележку и отвезти их на место сборки, считывает эту информацию и сопоставляет с программой. Благодаря этой системе директор всегда в курсе, где и что у него лежит и в каком направлении движется.

Важно, что все эти системы, связывающие подразделения предприятия в единое целое, обеспечивающие автоматизацию управленческих, технологических, производственных, складских и логистических процессов, полностью построены на отечественных программных решениях.

– То, что вы описываете, – безлюдные или малолюдные технологии. При этом декларируется, что проект позволит создать в Карелии более тысячи высокотехнологичных рабочих мест. Противоречие налицо!
– На первый взгляд, таковы негуманные плоды автоматизации. Но это если бы производительность нового завода равнялась производительности старого. А после модернизации заводу потребуются другие люди. Вот эти системы отслеживания и судометрика собирают гигантский объем цифровой информации, которую надо анализировать. Так вот есть такая профессия – аналитик big data – которая стала обычной для банков, т. к. финансовые учреждения оцифровались раньше промышленных предприятий. Она будет в полной мере востребована на этой верфи и последующих, как и специалисты по искусственному интеллекту, по тому же блокчейну или Интернету вещей. Ведь что такое цифровизация? Это превращение производственного динозавра, который одновременно управляется тысячей распределенных мозгов, в нормальный биологический организм, управляемый одним централизованным мозгом через систему нервных окончаний.

За счет умной организации каждый работник и цифровой завод в целом в разы производительнее обычного. Еще одна причина роста производительности: запроектировано использование не только цифровых, но и новых производственных технологий. Скажем, в полный рост присутствует промышленная робототехника. Это будет первый судостроительный завод с использованием гибридной лазерно-дуговой сварки, а она для стандартных судостроительных задач примерно втрое производительнее, чем дуговая. Предстоит построить блок корпусных цехов общей площадью более 25 тысяч квадратных метров, очистные сооружения, центр обработки данных и ряд других объектов, в которые тоже заложены инновационные решения. В итоге завод будет перерабатывать не тысячу тонн металла в год, а десять. Но людей ему для этого надо будет не в десять раз больше, а вдвое.

Учтите также, что это государственный проект, а социальную составляющую государство не упускает из виду. И сократить число рабочих мест в регионе никто не позволит, заданием на проектирование предусматривалось создание именно современных рабочих мест.

– Подготовка кадров для нового завода возложена на Корабелку в партнерстве с Петрозаводским государственным университетом. Станет ли цифровизация верфей стимулом для разработки новых образовательных программ и модернизации действующих?
– Да, причем неизбежно. Ведь, как правило, технические университеты готовят специалистов для традиционных, всем понятных производств. А такого предприятия, как цифровая верфь в Петрозаводске, еще не было. И нам пришлось параллельно с ее проектированием придумывать новые учебные планы и программы. Частично удалось кадровую модернизацию синхронизировать с модернизацией верфи, в чем-то запаздываем. Министерство науки и высшего образования уже обещало нам выделить новые бюджетные места с прицелом на будущее производство. Учитывая, что образовательный цикл составляет 4-6 лет, какое-то время завод будет испытывать недостаток кадров. Это минус реконструктивного периода. Чтобы сбалансировать ситуацию, мы занялись переподготовкой действующих сотрудников завода. Появляются новые специальности и специализации, скажем, специалист цифрового сварочного производства, не только владеющий технологиями сварки, но способный оценивать ее качество, взаимодействуя с центром обработки данных предприятия.

Цифровизация меняет смысл и содержание профессий. Одни исчезнут от слова «совсем», другие получат иное, привлекательное, наполнение. Мы закладываем в проект новые идеи, которые материализуются, начинают развиваться, совершенствоваться, становятся живым объектом и даже опосредованно влияют на студентов, получающих образование в университете.

Аркадий Соснов

На снимке: обсуждение проекта глубокой модернизации Онежской верфи. Слева направо: декан факультета цифровых промышленных технологий СПбГМТУ А.В.Липис, ректор вуза Г.А.Туричин, директор Института инновационных технологий СПбГМТУ Д.А.Липис.

Фото пресс-службы ОССЗ и пресс-службы СПбГМТУ

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2