ТВЭЛ тестирует VR-шлемы и разрабатывает беспилотные тележки

На Машиностроительном заводе в подмосковной Электростали мастера участков и ремонтники заполнят чек-листы голосом, электрики наденут шлемы виртуальной реальности, а предиктивная аналитика поможет производству топливных таблеток.

Естественный отбор

Лаборатория — ​внутридивизиональный центр компетенций, созданный в рамках программы трансформации функций (см. справку) для поиска и апробации новых цифровых решений и технологий. Специалисты лаборатории анализируют рынок ИТ-инноваций, которые можно было бы применить для нужд топливного дивизиона, детально знакомятся с подходящей технологией и пробуют существующие на рынке решения.

Например, чтобы изучить возможности виртуальной реальности на производстве, сотрудники лаборатории приобрели шлем, оборудовали демонстрационный стенд и оснастили его программами-тренажерами для разных сфер деятельности, в том числе машиностроения. Следующим этапом была презентация технологии руководителям подразделений ТВЭЛ и его дочерних структур. «Оказалось, лишь немногие имеют представление о возможностях VR», — ​говорит начальник лаборатории цифровых технологий МСЗ Илья Муромец. После участники встречи сообщили, какие проекты у них реализуются и чем новая технология может помочь.

Получив обратную связь, сотрудники лаборатории оценивают, можно ли воплотить эти предложения и растиражировать их на предприятиях ТВЭЛ. Самые интересные и доступные для реализации принимают в работу как пилотные проекты.

Выбор территории

В управляющей компании дивизиона стартовал проект трансформации офисных функций. «Стояла задача во всем ИТ-блоке выделить людей, которые занимались бы исключительно цифровизацией, причем прорывной: изучали бы последние тенденции, предлагали варианты решений тем, кто не может много времени тратить на изучение новых технологий», — ​рассказывает главный конструктор информационных систем МСЗ Ольга Шадрина.

Площадку для лаборатории выбрали по совокупности обстоятельств. Аргументом в пользу МСЗ стало расположение недалеко от головного офиса ТВЭЛ. «Оценивалась возможность демонстрации макетов и цифровых решений специалистам ТВЭЛ и делегациям, посещающим МСЗ. Кроме того, близость к Москве позволяет привлекать множество компаний-разработчиков. По организации производственные бизнес-процессы во многом схожи, поэтому наши наработки можно распространить на все предприятия ТВЭЛ. Конечно, с учетом адаптации решений под разное оборудование и условия эксплуатации», — ​подытоживает Ольга Шадрина.

На МСЗ сейчас прорабатывают три основных проекта.

СВЕТ ВИРТУАЛЬНОГО УЧЕНЬЯ

Тренажер виртуальной реальности для электриков, обслуживающих распределительные устройства, помогает отработать последовательности действий в разных условиях. Расписаться в журнале, что получил наряд, надеть СИЗ, положить коврик и т. д. — ​в программу загружен весь алгоритм.

Сотрудники цифровой лаборатории считают, что уровень знаний и уверенности действий у электриков, прошедших обучение с VR, будет выше, чем у тех, кто прочитал инструкцию и отсмотрел учебные ролики, например. Идеальный вариант оценки действенности VR, по мнению Ильи Муромца, — ​сравнивать количество и полноту остаточных знаний у сотрудников, прошедших VR-подготовку, и у тех, кто обучался традиционным способом. «Есть исследование, где подсчитано в процентах, сколько человек запоминает из того, что прочел, увидел, услышал и попробовал сам. В последнем случае показатель наивысший. Мы предполагаем — ​и эту гипотезу как раз хотим проверить, — ​что проект поможет электрикам, которые ежедневно обходят несколько десятков распределительных устройств, действовать быстрее и увереннее», — ​говорит Илья Муромец. «Наш заказчик, главный энергетик, абсолютно уверен в том, что эта технология принесет пользу при подготовке специалистов, обслуживающих энергетическое оборудование, и повысит производственную безопасность», — ​добавляет Ольга Шадрина.

Ввод тренажера в эксплуатацию запланирован на конец осени нынешнего года.

ВООРУЖЕННЫЙ ГЛАЗ

Второй проект — ​система инспекции технологических процессов, оборудования и компонентов трубного производства. Устроено все следующим образом: на каску крепится гарнитура — ​очки или небольшой экран перед одним глазом. «Помните, в «Железном человеке» на экране шлема картинки? Примерно то же самое», — ​описывает Илья Муромец. Технология, предположительно, сократит затраты времени и количество ошибок мастера цеха, который два раза за смену обходит свой участок и заполняет чек-лист из 40 позиций. Если есть проблемы с оборудованием, мастер пишет заявку ремонтной службе. Пока и чек-лист, и заявки на бумаге. Работает система на голосовом управлении, чтобы освободить мастеру руки: так и идти по цеху безопаснее, и планшет не надо доставать-убирать. Гарнитура достаточно чувствительная, чтобы реагировать на голос, несмотря на шум в цехе. «Человек надевает ее и говорит: «Запускаю сценарий обхода». У него перед глазами следующий пункт действий. Мастер может надиктовывать данные и завершать ввод чем-то вроде «Ок, переходим на объект икс», — ​рассказывает Илья Муромец.

Система сама заполняет чек-лист и формирует задание на ремонт. Мастер возвращается на рабочее место, подключает гарнитуру к компьютеру и выгружает документы. Если эксперимент удастся, проект переведут на вай-фай. Передача данных будет беспроводной, плюс можно будет сразу связываться со специалистом сервисного центра, если потребуется консультация. Кроме того, статистика обходов сохраняется на сервере, так что можно вести автоматизированный учет неисправ­ностей.

Эту же гарнитуру намерены вручить для обхода оборудования мастерам по ремонту. Процесс похожий, но другая последовательность действий, и вносятся другие данные.

Пока в цифровой лаборатории не давали количественную оценку эффекта внедрения системы дополненной реальности. Например, насколько сократится время на обход и составление чек-листа или время от заявки до ремонта. Также предстоит определить эффект от сохранения статистики по заявкам на ремонты конкретных узлов. Срок внедрения проекта — ​конец этого года.

ТАБЛЕТКАМ — ИСКУССТВЕННЫЙ МОЗГ

Третий проект — ​предиктивная аналитика качества продукции и состояния оборудования в цехе по производству топливных таблеток.

От входа, когда пресс-порошки поступают на смешивание, до выхода после шлифования несколько технологических операций на разном оборудовании. Работа каждого агрегата влияет на качество продукции. Цель проекта — ​понять взаимосвязь параметров оборудования и готовой продукции, чтобы обеспечить стабильное качество, а также снизить затраты на техобслуживание и ремонт. «Мы уже собираем данные с установок, задействованных на разных этапах производства топливных таблеток: например, скорость вращения шнека, валков и мельницы, усилие прессования валков и скорость дробилки. Чтобы предугадать изменение состояния оборудования, найти закономерности, которые обеспечивают стабильное качество таблеток, и своевременно подсказать оптимальные технологические параметры, хотим использовать искусственный интеллект», — ​объясняет Ольга Шадрина.

Анализировать будут десятки параметров. Специалисты разработают две модели: прогнозирования отклонений качества продукции и мониторинга состояния оборудования для раннего обнаружения аномалий. Затем специалисты будут настраивать обе модели: сравнивать прогноз с реальными событиями. Если расхождения будут велики, встанет вопрос либо о сборе дополнительных данных, либо о модернизации моделей.

ПОСЛУШНАЯ ТЕЛЕЖКА

Четвертый проект пока в стадии проработки. Сейчас в цехе 91 для перемещения готовой продукции с участка на участок приходится вызывать машину и загружать ее с помощью крана. Дальше — ​выезд на улицу и въезд в другие ворота. Разгружают машину тоже краном. Для того чтобы упростить маршрут, предлагают использовать беспилотную тележку, как в логистических центрах. Кран и грузовая машина не понадобятся.

Для таких тележек рассчитывают планировку и маршрут, проводят вайфай, заливают специальным покрытием пол. Замеры показали, что в цехе достаточно пространства для маневра, но пускать тележку в автономный рейс не стоит. «Мы должны сделать так, чтобы решение соответствовало требованиям производственной безопасности. В тележку будет встроена звуковая и световая индикация, система распознавания наличия посторонних объектов по ходу движения и моментальной остановки. И с ней обязательно будет сопровождающий — ​на пути не должно быть препятствий», — ​поясняет Ольга Шадрина.

…и все-все-все

Также в лаборатории изучают применимость системы LoRaWan. Она позволяет собирать информацию со множества удаленных датчиков. Еще одна технология — ​биометрическое распознавание по лицу.

«В Электростали отрабатываются технологии, которые соответствуют стратегии цифровизации ТВЭЛ и единой цифровой стратегии «Росатома». За последние годы мы цифровизировали ряд офисных функций. Например, роботизация закупочных процедур — ​профессиональное сообщество Global CIO признало этот проект лучшим в 2019 году. Сейчас основная задача — ​цифровизация производства, техобслуживания и ремонта оборудования. Будем внедрять не только имитационное моделирование, цифровые двойники, большие данные, но и информационные системы, которые объединят на одной платформе участников всей производственной цепочки: от проектировщиков до специалистов поддержки эксплуатации», — ​говорит директор по цифровизации ТВЭЛ Евгений Гаранин.

СПРАВКА

Программа трансформации функций ТВЭЛ (ПТФ) началась в 2018 году. Ее ключевые задачи — ​повысить скорость протекания процессов, улучшить их качество, оптимизировать ресурсы предприятий и подразделений и в конечном итоге снизить себестоимость внутренних административных процессов. Один из ключевых принципов ПТФ — ​создание дивизиональных центров компетенций различного профиля.