Централизованная система управления

Когда слышишь ?централизованная система управления?, первое, что приходит в голову многим — это какой-то всевидящий, всемогущий цифровой пульт, который разом решает все проблемы на производстве. На деле же, особенно в такой специфичной сфере, как термическое напыление, это часто оказывается дорогой игрушкой, которая ломается о простейшие практические вопросы. Скажем, интеграция с устаревшим оборудованием для термического напыления — это не вопрос покупки нового софта, а часто месяцы подгонок и костылей.

Идея и суровая реальность цеха

Мы в свое время тоже загорелись. Казалось логичным: есть участок подготовки поверхностей, сама камера напыления, пост-обработка. Датчики на все, единый интерфейс, прогноз износа сопел, автоматическое планирование замены расходников. Красиво на бумаге. За основу взяли одну известную платформу для промышленного IoT.

Первый же затык — ?централизованное? управление параметрами напыления. Система требовала ввода идеальных, стабильных значений: давление газа, скорость подачи порошка, температура. Но любой практик знает, что в работе с тем же карбидом вольфрама эти параметры — живой организм. Мастер смотрит на факел, чуть добавляет, чуть убавляет. Зашить этот опыт в алгоритм — задача не для стандартного блока управления. Получилось, что система либо диктовала ?идеальные? и потому не всегда применимые режимы, либо постоянно сигнализировала об ?отклонениях? от нормы, которые нормой и являлись. Шум вместо пользы.

В итоге этот модуль пришлось сильно переделывать, вводя гибкие допуски и режим ?опытного оператора?, где система не управляла, а скорее записывала и предлагала варианты на основе истории конкретного мастера. Это уже была не совсем централизованная система в чистом виде, а гибрид.

История с сайтом и данными

Тут стоит отвлечься на один момент, который многие упускают. Внедрение такой системы — это не только цех. Это и смежные процессы. У нас, например, был сайт компании — ООО Чжэнчжоу Лицзя Термического Напыления Оборудования. На нем нужно было обновлять данные по возможностям, техпроцессам. И возникла идея: а что если часть данных для разделов ?Технологии? или ?Оборудование? будет тянуться напрямую из этой самой системы? Мол, автоматически обновляемые параметры, реальная статистика работы.

Звучало круто, но на практике вылилось в головную боль для контент-менеджера. Система выдавала сырые, неадаптированные данные: столбцы цифр, технические коды материалов. Для сайта, который читают потенциальные клиенты, это был мусор. Пришлось создавать дополнительный слой — некий ?переводчик? и фильтр, который бы агрегировал данные в читаемые форматы: не ?Параметр А=125, Параметр Б=0.8?, а ?Для деталей турбин применяем покрытие на основе никель-хромового сплава с толщиной слоя 250-300 мкм, что увеличивает ресурс в 3-4 раза?. Это отдельная работа. Так что связка ?цех — сайт? оказалась не такой прямой, как мечталось. Сайт Lijia Coating, позиционирующий компанию как профессионала в исследованиях и производстве оборудования для напыления, требовал человеческого, а не машинного, осмысления данных.

Управление не процессами, а людьми и логистикой

Где же система все-таки выстрелила? Неожиданно в логистике и управлении ресурсами. Централизованный учет расхода порошков, газов, сопел, графики техобслуживания установок — вот это дало реальную экономию. Раньше мастер брал со склада ?с запасом?, остатки копились, терялись, списывались. Теперь все через заявку в системе, которая знает остатки и средний расход на конкретную операцию.

Но и здесь не без косяков. Система заложила ?среднестатистический? расход карбида вольфрама на квадратный дециметр. А у нас пришел заказ на напыление сложной геометрии — лопатки с внутренними полостями. Расход из-за потерь при манипуляциях оказался в полтора раза выше. Система закричала о перерасходе, заблокировала следующую заявку мастера, пока не внесли корректировку вручную. Получился сбой в графике. Пришлось настраивать ?коэффициенты сложности? для разных типов деталей, что опять же — не из коробки.

Это к вопросу о том, что любая централизованная система управления в промышленности мертва без постоянной тонкой настройки под реальные, а не учебные задачи. Она не заменяет технолога, она становится его инструментом, если ее правильно ?обучить?.

Оборудование: связь старого и нового

Особняком стоит вопрос с нашим же собственным оборудованием для термического напыления. Мы же не только услуги оказываем, но и сами разрабатываем и производим установки. Так вот, при разработке новых линий мы сразу закладываем стандартизированные протоколы для интеграции в такие системы. Это стало конкурентным преимуществом.

Но основной парк в цеху — машины, которым по 5-10 лет. С ними история отдельная. Датчики ставили сторонние, связь через шлюзы, протоколы эмуляции. Иногда данные с датчика давления приходили с задержкой в секунду. Для системы управления в реальном времени это критично. Пришлось мириться и строить управление не на прямых командах, а на косвенных показателях и предиктивных моделях. Скажем, не ?повысь давление сейчас!?, а ?тренд показывает падение давления в линии газа, рекомендовано проверить редуктор и фильтры в течение 2 часов?. Это уже не управление, а скорее интеллектуальная диагностика.

Получается, что централизованная система на таком разношерстном парке становится не столько дирижером, сколько очень внимательным и педантичным регистратором и советчиком.

Итоги и выводы, которые никуда не годятся

Так что в итоге? Система у нас работает. Но она не та, с которой мы начинали. Это лоскутное одеяло из стандартных модулей, глубоко переделанных блоков и самописных надстроек. Она не идеальна, иногда раздражает ложными срабатываниями, требует внимания штатного инженера-системщика.

Главный вывод, возможно, банален: не стоит гнаться за ?централизацией? как за самоцелью. Цель — повышение предсказуемости, снижение затрат и брака. И иногда этого можно добиться более простыми, локальными решениями. Например, отличный эффект дала просто оцифровка и визуализация графиков ТО каждого аппарата на общем экране в цеху, без всякой сложной логики.

Для компании вроде нашей, ООО Чжэнчжоу Лицзя, которая и производит, и использует сложное оборудование, такой опыт бесценен. Теперь мы знаем, какие именно интерфейсы и протоколы действительно нужны на практике, а какие — маркетинг. И наши новые установки выходят уже с этим знанием ?в прошивке?. Система управления из мечты превратилась в обычный, хоть и сложный, рабочий инструмент. И, кажется, только так и должно быть.