Digital technologies in design of industrial facilities

Как быть конкурентным?

Цифровые технологии полностью изменили мир, в том числе промышленный. Они открывают широкие возможности по реализации перспективных идей. Эксперты отмечают, что цифровизация и роботизация промышленности – реальный, а зачастую и единственный шанс быть конкурентоспособными. Для сравнения по уровню: в России сейчас на 10 тыс. работников приходится 4 робота, в Словении – 10, в Китае – 100. Преимущества цифровизации на примере этих данных очевидны. Для инженеров цифровизация означает появление новых решений сложных задач.

Что такое  "Цифровая фабрика"?

Для промышленности будущее – за цифровыми фабриками - системами комплексных технологических решений, которые обеспечивают в кратчайшие сроки проектирование и производство конкурентоспособной продукции. Они включают в себя такие процессы как моделирование и создание цифрового двойника (Smart Digital Twin). Моделирование предлагает единственное решение, сочетающее в себе самые передовые инновации, надежность, быстрый выход на рынок и прибыльность, достигаемую путем контроля затрат. Созданные с помощью моделирования цифровые двойники могут быть полезны бизнесу, обеспечивая возможность прогнозного обслуживания, увеличение срока службы продукции и внедрение инноваций.

Рассмотрим это подробнее. Цифровая фабрика – это оцифрованная копия ГОК, карьера, завода, оборудования с возможностью описания процессов управления и логистики. Инженеры могут моделировать  процесс загрузки и разгрузки материалов. При помощи специальных программ возможно менять температурные условия, нагрузку, мощность оборудования, моделировать различные ситуации – вибрацию, удары, усталостную нагрузку, и оценивать работу оборудования, прогнозируя опробовать работу интеллектуальных устройств, начиная с уровня микросхемы и заканчивая воссозданием условий, которым устройства будут подвергаться. Анализируя цифровую модель, можно оптимизировать расположение оборудования, методы транспортировки, выявления «узких» мест. Это позволяет избежать проведения натурных испытаний в реальных условиях и доработок оборудования и уже на стадии проектирования выявить ошибки и минимизировать риски.

BIM-моделирование при проектировании промышленных проектов

Одна из технологий создания цифровой фабрики – BIM (Building Information Modeling). Она уже становится обязательной к использованию в строительстве: понятие цифрового моделирования закреплено в Градостроительном кодексе, постановление об информационном моделировании подписано в сентябре 2020 года. Эксперты отмечают, что компании, не использующие цифровые технологии в своей работе, в скором времени станут неконкурентоспособными.

Почему?

Преимущества от использования BIM-технологий выражаются весьма ощутимыми цифрами. Снижение затрат при проектировании – до 20%, экономия времени на исправление ошибок в проектной документации. Специалисты НПО «Аконит» подсчитали, что при использовании BIM-технологий сроки проектирования могут сократиться до 2-3 дней (при соблюдении ряда других условий, в том числе использовании в проектировании базы унифицированного оборудования).

Точность планирования бюджета возрастает в 4 раза, что является одним из решающих факторов при принятии решений по реализации крупных проектов. Изменение стоимости проекта всегда было «слабым» местом и для инвесторов, и производителей. Иначе говоря, цифровые технологии прямо экономят деньги и делают будущее менее туманным.

Одна из самых впечатляющих цифр – это экономия затрат на 90% на этапе координации и согласования проекта.  А как известно, успех проекта и эффективность работы очень сильно зависят от уровня взаимодействия заказчика и компании-проектировщика. В 2020 году НПО «Аконит» реализовал интересный проект в области проектирования с использованием цифровых технологий с иностранной инжиниринговой компанией. Была создана совместная директория, синхронизированы программы и инструменты и все участники (заказчик – проектный подрядчик и НПО «Аконит» как производственник и инженерная компания) вели проектирование в режиме он-лайн. Обсуждали детали, вносили правки, максимально синхронизировались и таким образом экономили время на согласовании и проектировании. И с помощью цифровых технологий «вписали» спроектированное оборудование - реклаймер - в склад, предоставив заказчику возможность увидеть – как он будет работать.

Стандарты и уровни детализации BIM

Но только на использовании BIM-технологий рынок не останавливается. Чтобы облегчить и упростить взаимодействие с подрядчиками НПО "Аконит" совместно с заказчиками разработал специальный открытый BIM-стандарт промышленного оборудования, где описаны регламенты взаимодействия и условия эффективной работы оборудования. В том числе в стандартах обозначены ключевые параметры, на которые должны обращать внимание заказчики при согласовании проекта, прописана необходимость согласования чертежей оборудования и 3D-моделей, чтобы исключить риски внесения изменений в проект уже на этапе установки готового оборудования.

Таким образом цифровая фабрика сегодня – уже не просто красивые картинки, которые можно показать на выставках или конференциях. Это реально работающая технология, которая помогает выстроить эффективную во всех отношениях работу заказчика и исполнителя, положительно сказывающаяся на сроках окупаемости проекта, внутренней норме доходности и других финансовых показателях.