В немецком Ганновере с 24 по 28 апреля 2017 г. прошла крупнейшая выставка промышленных технологий Hannover Messe 2017, под девизом “Integrated Industry – Creating Value” («Интегрированная промышленность – создание ценности»). Выставке 70 лет, в профессиональных кругах она очень известна, и в этом году в 12-й раз подряд её открывала канцлер Ангела Меркель, что несомненно подчеркивает высокий статус выставки. Тем не менее, в рунете информации и обзоров с Hannover Messe почти не найти.

Я впервые оказался на этом празднике технологий в прошлом году и решил повторить поездку в 2017-м, т.к. выставка произвела на меня неизгладимое впечатление. Свои ощущения от увиденного решил описать в виде обзора посещенных стендов и как-то упорядочить полученную информацию.

Приведенное мнение безусловно субъективное, информация не отягощена техническими деталями и не претендует на полноту описания мероприятия. Надеюсь, пригодится специалистам по промышленной автоматизации и IT, которые хотят быть в курсе мировых тенденций, и решают, ехать или нет в Ганновер в следующем году.

«Industrie 4.0» – уже не программа Германии, а мировая тенденция

Сборы начались за полгода, чтобы иметь возможность выбора рейсов и гостиницы. Чем ближе дата начала выставки, тем труднее забронировать жилье, а варианты рейсов стремительно сокращаются, особенно, если вы летите не из столицы нашей родины. В пятисоттысячный Ганновер приезжает огромное количество участников выставки со всего мира. За 5 дней ее посетило 225 тысяч человек. Недостаток мест в гостиницах компенсирует популярный сервис бронирования апартаментов Airbnb, но и там цены взлетают до небес. Поэтому, если решили ехать на Hannover Messe, планируйте поездку заранее.

Мы решили ехать на три дня из пяти, чтобы успеть посетить все интересующие стенды. Как оказалось, трех дней недостаточно – аппетит (к информации) приходит во время еды. Из семи тематических разделов выставки нас больше всего интересовали два:

1. Промышленная автоматизация (Industrial Automation) – заявлено 2112 экспонентов
2. Цифровое производство (Digital Factory) – 596 экспонентов

Другие разделы:

3. Исследования и технологии (Research & Technology)
4. Приводные системы (Motion, Drive and Automation)
5. Энергетика (Energy)
6. Компрессорная и вакуумная техника (ComVac)
7. Промышленные поставщики (Industrial Supply)

Для себя поставили цель – разобраться в тенденциях западноевропейской промышленности и, в частности, понять чего уже добилась Германия в ходе выполнения федеральной программы повышения конкурентоспособности немецкой промышленности «Industrie 4.0». Тем более что в России запущена аналогичная программа – дорожная карта Технет в Национальной технологической инициативе (НТИ). Надо иметь ориентир.

«Industrie 4.0» – программа немецкая, а тенденция, похоже, мировая, т.к. экспоненты применяют этот термин к своим разработкам, независимо от страны происхождения. Показывают тем самым, что продукт или технология соответствует высоким стандартам и отвечает требованиям нового технологического уклада. Термин «Индустрия 4.0» стал обобщающим при описании совокупности новых производственных технологий, основанных на тотальной цифровизации процессов. Преимущества цифрового представления информации понятны – легко передавать, легко управлять, легко вносить изменения. Это в теории дает огромные возможности по гибкой адаптации производства в постоянно изменяющихся условиях (спрос на продукцию на рынке упал, или поставщики задерживают комплектующие, или производственное оборудование вышло из строя). На деле проблема как всегда в связях, в коммуникациях. По отдельности все работает, на каждом этапе разработки или производства уже применяются автоматизированные системы, которые работают в цифровом формате, но связать компоненты между собой для достижения полного единства пока не получается. Над решением этой проблемы и бьются специалисты многих компаний, как в сфере IT, так и в сфере промышленной автоматизации; университеты и коммерческие компании. Это отлично видно по представленным стендам и гигантов индустрии, и стартапов, и научных лабораторий.

Integrated Industry – вопрос в интеграции IT и OT

Девиз выставки этого года — “Integrated Industry – Creating Value” («Интегрированная промышленность — создание ценности»). В Европе считают, что этап поисков и экспериментов пройден, и пора получать дивиденды с вложенных в новую индустриальную концепцию инвестиций. Посещая стенды лидеров отрасли IT и промышленной автоматизации, общаясь с их представителями, начинаешь понимать смысл слова “Integrated”. У каждого из них уже есть свой ответ на вопрос «Что такое Integrated Industry?». У каждого в портфолио есть облачная платформа – то недостающее звено, которое из отдельных машин делает интегрированный, гибкий, супер-производительный комплекс – Фабрику будущего. Построение такого комплекса неразрывно связано с технологией IIoT (Industrial Internet of Things, Промышленный Интернет Вещей).

Схема работы такого комплекса в общем такова: все машины на производстве (станки, роботы, транспортные системы, системы хранения и пр.) объединены в единую вычислительную сеть (LAN, WAN), данные с машин собираются по протоколу TCP/IP (зачастую через преобразователи интерфейсов serial->Internet, Device gateway), затем эти данные агрегируются и предварительно обрабатываются на устройствах типа шлюз (IoT Gateway), которое в свою очередь передает данные в «облако» (протоколы MQTT, AMQP). На «облачном» ресурсе соответствующие приложения превращают поток данных в полезную информацию: визуализируют, анализируют, прогнозируют. Базовые функции «облачной» платформы обеспечивают управление подключенными устройствами, безопасное и надежное хранение поступающих данных, управление и настройку приложений, управление доступом пользователей с конечных устройств.

Аппаратное обеспечение представлено компаниями:

• Beckhoff Automation (Германия)
• B&R Industrie-Elektronik (Австрия)
• Phoenix Contact (Германия)
• Wago (Германия)
• NEXCOM International (Тайвань)

В части программного обеспечения и облачных платформ свои разработки представили производители промышленной автоматики:

• Siemens – IoT платформа MindSphere
• General Electric – платформа Predix
• Schneider Electric – платформа EcoStruxure

и производители компьютеров, сетевого оборудования, микроэлектроники:

• Intel – платформа Intel IoT platform
• IBM – платформа Watson

и разработчики программного обеспечения:

• SAP – платформа HANA/Leonardo
• Microsoft – платформа Azure
• Amazon – платформа AWS IoT

Последние два предоставляют базовую платформу (PaaS) и среду разработки сервисов для других разработчиков. В частности Siemens MindSphere базируется на SAP HANA, а платформа Predix от General Electric – на Microsoft Azure.

Кроме таких гигантов как GE, Siemens и SAP, свои платформы представили и небольшие компании, чьи продукты предназначены для объединения, управления и мониторинга конечных устройств любых производителей:

• Sight Machine (США)
• Telit (США)
• Forcam (Германия)
• Axoom (Германия)
• Signum (Россия)

Странно, но на Hannover Messe не была представлена компания PTC со своей IoT-платформой ThingWorx, только пара немецких партнеров показывала применение ThingWorx на демо-стендах. Возможно, для PTC немецкая площадка не является приоритетной, но ближайшие конкуренты по PLM-рынку были представлены в полном объеме: Dassault Systemes, Siemens PLM Software, Autodesk.

Тема интеграции IT и OT (Information Technologies и Operation Technologies) стала для прошедшей выставки ключевой. Представлены готовые к использованию промышленные решения как с точки зрения hardware, так и software. По окончанию выставки на сайте опубликован финальный отчет организаторов, где в подтверждение этому приведены слова доктора Кёклера, члена совета директоров Deutsche Messe: «Раньше датчики рассматривались как основной технологический элемент, соединяющий разные машины, но в этом году на первый план вышли платформенные решения. Конкретно, это относится к облачным сетевым соединениям для всех производственных операций, включая сбор и анализ данных». Это было видно и невооруженным взглядом.

Если до выставки у меня еще были некоторые сомнения относительно концепции облачных вычислений применительно к промышленному производству, то после выставки таких сомнений больше не осталось – производство будущего невозможно без «облаков».

Прогнозная аналитика в облаках

Еще одной значимой темой стала тема прогнозной аналитики и обслуживания по состоянию (Predictive Maintenance). Резонный вопрос: если компания владеет полной информацией об используемом в цехах оборудовании, можно ли использовать ее не только для мониторинга текущего состояния, но и для предсказания возможных аварийных ситуаций? Анализ больших объемов данных о работе производственного оборудования дает возможность строить прогнозные модели и использовать их при мониторинге, чтобы производить профилактическое обслуживание и ремонт не по графику или по факту выхода из строя, а исходя из реального текущего состояния. Такой подход существенно увеличивает эффективность использования оборудования (показатель Overall Equipment Efficiency, OEE), снижает риск остановки всего производства, обеспечивает безопасность производственного процесса.

Решения в области Predictive Maintenance представлены многими компаниями. В частности Microsoft представляет облачное решение для прогнозной аналитики Azure Machine Learning. IBM активно продвигает свою облачную платформу Watson IoT Platform. Watson – это суперкомпьютер IBM, когнитивная система, которая умеет воспринимать запросы, сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы. На этой платформе заказчики могут запускать различные сервисы, в том числе предназначенные для прогнозной аналитики.

Microsoft и IBM используют технологию машинного обучения (Machine learning) для выявления закономерностей в работе машин на основе анализа больших объемов данных (BigData). Эта технология не требует построения точных математических моделей оборудования и происходящих процессов – только данные. Чем больше, тем точнее прогнозная модель. Результатом работы этих систем является прогнозная модель в виде облачного сервиса и API для доступа из других приложений, формирующих поток данных от машин для обработки и принятия решения.

Среди компаний менее известных в поле зрения попались: Precognize – малая израильская компания, специализирующаяся на прогнозной аналитике и предлагающая одноименный облачный сервис, и Sight Machine (США), уже упоминавшаяся как разработчик платформы для мониторинга производственного оборудования, тоже предлагает аналогичное решение.

PLM как основа Индустрии 4.0

За всеми этими инновациями в области IoT и BigData (по крайней мере, для меня) как-то на второй план отошли разработчики CAD/CAM/CAE и PLM-платформ, производители 3D-принтеров и промышленных роботов. Хотя каждая тема заслуживает отдельной статьи, приведу кратко некоторые наблюдения.

Dassault Systemes представляла свою интеграционную платформу 3DEXPERIENCE на примере оборудования своего заказчика WestRock – автоматическая линия по упаковке бутылок. Процесс разработки и производства оборудования WestRock был продемонстрирован на 12 мини-стендах – от разработки концепции до послепродажного обслуживания в единой информационной среде, объединяющей специалистов разного профиля. Отдельно отмечу возможность в среде 3DEXPERIENCE производить отладку промышленных контроллеров, программируемых при разработке изделия. Реальный контроллер подключается к PC разработчика и управляет виртуальной моделью в 3DEXPERIENCE (демонстрация была на примере контроллера Rexroth).

И Dassault Systemes, и Siemens PLM, и Autodesk – все представили свои новые разработки для аддитивного производства. Все три показывали интегрированный процесс в единой среде – проектирование изделия с применением топологической оптимизации, разработка эффективных конструкций поддержек (support) и внутренних структур (lattice), моделирование процесса послойного наплавления материала с учетом термических деформаций, подготовка программ для принтеров. Выглядит эффектно, отличие как всегда в нюансах процесса разработки и сходимости результатов виртуальных расчетов с изготовленной деталью.

Вообще сложилось впечатление, что тема цифрового макета в 3D, управления данными и процессами разработки, CAE-расчетов – как само собой разумеющееся, и для Индустрии 4.0 это не новая технология, а отлаженный механизм, база, на которой строится промышленность будущего. Даже топологическая оптимизация внезапно оказалась у всех вендоров в портфолио и на выставочных стендах только потому, что это стало востребованным с популяризацией 3D-печати, а самой технологии оптимизации структуры детали уже много лет.

Множество производителей 3D-принтеров представили свои модели для аддитивного производства деталей из металлов и полимеров. Изучая стенды лидеров рынка (EOS, Stratasys, Hewlett-Packard), я обратил внимание на небольшую экспозицию компании Mark3D, представляющей коммерческую модель 3D-принтера, печатающего из полимерных материалов, армированных непрерывным углеродным волокном. А компания PROSTEP (разработчик OpenPDM и разнообразных интерфейсов передачи данных) анонсировала проект SAMPL, осуществляемый при поддержке Министерства экономики и энергетики Германии. Цель проекта заключается в разработке комплексной системы безопасности для аддитивных производственных процессов на основе технологии блокчейн. Предполагается внедрять RFID-метки в производимые детали. Лицензия на 3D-печать должна обеспечить защиту авторских прав и избавить производителей от контрафакта. В первую очередь это относится к авиационной отрасли, поэтому основным партнером программы является Airbus.

Время коботов

Павильон 17 был целиком отдан под робототехнику: промышленные и мобильные роботы, системы машинного зрения, транспортные системы и т.п. Но наибольший интерес привлекали стенды новичков рынка – производителей так называемых коллаборативных роботов (коботов) – FRANKA EMIKA, Universal robots, TECHMAN Robot. Коботы не требуют специальной квалификации для их программирования, легко монтируются и не требуют специальной инфраструктуры, могут работать рука об руку с людьми, благодаря встроенным датчикам сближения и касания. Область применения – сборочные операции, операции контроля деталей – там, где нужно автоматизировать монотонную ручную работу. Нам демонстрировали робота FRANKA EMIKA. Говорят, это последний производитель роботов из Германии после продажи KUKA китайцам. Стоимость базовой комплектации – 10 тыс. евро, но это для немецкого рынка. Сколько такой будет стоить в России, неизвестно, да и представительства у этого стартапа пока в нашей стране нет.

Российский след

Что касается российского участия, то наша страна была представлена 48 компаниями. В основном на стенде правительства Москвы. По теме Индустрии 4.0 наиболее интересными показались компании VR Concept – разработчик программного обеспечения для виртуальной реальности и Signum с платформой промышленного интернета вещей Winnum. Уверен, что в следующем году увидим Signum как самостоятельного экспонента в более оживленном и специализированном павильоне, объединяющем компании по теме Digital Factory. Winnum – продукт действительно интересный, весьма востребованный и конкурентоспособный.

6500 экспонентов!

Подведенные итоги – 225 тысяч посетителей, 30% из которых приехали из-за рубежа, и 6500 экспонентов, 60% из которых – зарубежные компании (24 павильона). Для оценки масштаба и сравнения с отечественными выставками схожей тематики: выставка «Металлообработка» – 950 экспонентов и 25 000 посетителей, выставка «Технофорум» – 100 экспонентов и 5000 посетителей, Выставка «PromAutomatic» – 300 экспонентов и 5000 посетителей, «Передовые технологии автоматизации» – 80 экспонентов, 5500 посетителей.

В отчете, конечно, невозможно описать весь калейдоскоп технологий, интересных компаний, инновационных продуктов, представленных на HANNOVER MESSE. В таких случаях уж точно лучше один раз увидеть! В общем, если хотите стать свидетелем самых последних достижений народного хозяйства в области промышленной автоматизации, езжайте в Ганновер, не пожалеете! Следующая выставка HANNOVER MESSE 2018 будет проходить с 23 по 27 апреля 2018 года.

Автор: Игорь Волков, заместитель генерального директора – коммерческий директор ООО «Би Питрон СП», via@beepitron.com

Источник: http://isicad.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!