Цифровые тягачи выходят на дорогу
КАМАЗ — крупнейший в России производитель тяжелых грузовиков с долей рынка около 50%. За этой цифрой стоит серьезная работа управленческой команды, поддерживающей курс на постоянное обновление бизнеса и внедрение новых технологий. Еще в середине 2000-х компания запустила проект по обновлению модельного ряда. Амбициозные продуктовые планы потребовали пересмотреть подход к производственным и бизнес-процессам — это дало начало стратегическому проекту по цифровому преобразованию бизнеса.
Концепция цифрового предприятия предполагает, что проектирование, инжиниринг, испытания образцов и управление производством проходят в виртуальной среде. Это позволяет быстро обновлять продуктовые линейки и параметры отдельных моделей, ориентируясь на реальный спрос. За счет этого большие и сложные производства приобретают гибкость и скорость реакции, свойственные технологическим стартапам.
Одним из важных шагов в цифровой трансформации КАМАЗа стало внедрение технологий Siemens PLM Software — решений для создания цифровых двойников производства, технологических процессов и изделий, которые связаны в единой информационной среде и ускоряют проектирование, проведение испытаний и создание новых моделей. Услугами Siemens по автоматизации промышленности пользуются больше 140 тыс. компаний во всем мире, а решение Siemens PLM Software отлично зарекомендовало себя в России на таких сложных производствах, как авиа- и двигателестроение.
На первом этапе проекта были внедрены отдельные программы: одни — для решения частных производственных задач, другие — для объединения процессов в общей среде. Например, для работы над проблемами топливной эффективности, управляемости автомобиля и баланса систем используют Simcenter Amesim, для работы над компоновкой, дизайном и эргономикой — систему NX. Рассчитать себестоимость нового грузовика на ранних этапах проектирования позволяет система Product Cost Management. А решения Cortona 3D и Content Management помогают создавать электронные каталоги, эксплуатационные документы и интерактивные инструкции. По словам руководителя службы по сертификации и НТД Сергея Нефедьева, внедрение трехмерного моделирования ускорило создание иллюстративной части эксплуатационных документов КАМАЗа в несколько раз.
Единой информационной средой для специалистов компании служит Teamcenter. Он позволяет более чем тысяче инженеров оперативно взаимодействовать между собой: своевременно отслеживать статус проекта и вносить изменения на каждом этапе. Частные производственные задачи решаются с помощью специализированных приложений.
На следующей стадии был создан цифровой двойник основных технологических процессов. В нем каждый процесс воссоздается и тестируется в виртуальной среде, чтобы выявлять и исправлять ошибки на ранних этапах: когда самого продукта еще нет и изменения можно вносить дешево и быстро.
Цифровой двойник — пакет программ, работающих сообща. Технология изготовления деталей и сборки автомобилей создается в Teamcenter Manufacturing, программы для управления станками — в NX CAM, материальные потоки моделируются в Plant Simulation. Наконец, полный двойник технологического процесса создается в Process Simulate — в нем инженеры анализируют собираемость изделий и проводят виртуальную пуско-наладку оборудования. Недавно стартовал проект по внедрению MES-системы Simatic IT, которая позволяет оперативно управлять производством и отслеживать выполнение операций.
Этап за этапом, цифровизация добралась до производственного контура. Например, КАМАЗ начал ставить метки RFID на свои комплектующие, чтобы следить за их движением по цехам. Данные с меток передаются в систему оперативного управления производством в режиме реального времени. Другой инструмент, повышающий производительность предприятия и качество продукции — система End-of-line. Она полностью автоматизирует диагностику электрооборудования выпускаемых автомобилей и стендовые испытания. В ней же программируется «мозг» грузовика — электронный блок управления.
Первый автомобиль, созданный в том числе благодаря применению цифровой среды, — КАМАЗ-5490 — сошел с конвейера в 2013 году. В 2019-м началось опытное производство нового магистрального тягача КАМАЗ 54901, разработка которого полностью велась с помощью инструментов Siemens PLM Software. По сравнению с предшественниками у КАМАЗа 54901 на 20% увеличился ресурс, на 10% повысилась экономичность двигателя, кабина стала просторнее и эргономичнее, а управляемость и безопасность за счет легкой прочной рамы и интерактивных систем (мониторинга состояния водителя, активного рулевого управления, ассистента поворота) существенно повысились.