Unilever: 
Прогнозирование качества производимого продукта
с применением технологии искусственного интеллекта

Какая была ситуация: из-за особенностей технологического процесса около 10% партий приготовленного продукта имеют отклонения по качеству.
Для сокращения потерь связанных с поступлением бракованного продукта на фасовку заказчик кроме основного контроля качества уже расфасованного продукта в лаборатории применял дополнительную стадию промежуточного инструментального контроля качества силами операторов процесса.
По результатам этого предварительного контроля операторами принималось решение о возможности осуществления фасовки, либо о необходимости корректировки приготовленного продукта. Предварительный контроль, осуществляемый силами не достаточно квалифицированного персонала нёс в себе значительные риски ошибок и человеческого фактора, а также занимал значительное время, в течении которого производство останавливалось.

Что сделали: в диалоге с исследовательским отделом заказчика сформулирован широкий перечень параметров компонентов исходного сырья и стадий процесса приготовления , от которых зависит качество конечного продукта. При этом точные формы зависимостей не устанавливались ввиду сложности физико-химических процессов, происходящих при приготовлении и невозможности провести раздельные испытания по каждому параметру.
Вместо этого нашей системой рецептурного управления была в автоматическом режиме накоплена большая база данных по истории приготовления партий продукта и фактическим значением параметров сырья и стадий, а также информация о получившемся качестве конечного продукта в этих партиях.
На основании этой базы данных была построена и обучена нейросеть, готовая к прогнозированию параметров качества новых партий продукта.
Кроме того мы создали систему сбора в реальном времени и контроля валидности для данных о параметрах процесса и характеристиках сырья , включая сбор таких данных из сторонних источников (например система SAP) и ручной ввод некоторых параметров, не подлежащих инструментальному измерению в реальном времени.

Что получили:
— нейросеть, на лету получая данные, прогнозирует наиболее вероятное качество конечного продукта;
— заказчик может исключить из производственного цикла этап промежуточного ручного инструментального контроля качества;
— экономия времени на ручном контроле качества даёт увеличение производительности линии на 11%;
— экономия на оплате труда операторов 12%;
— экономия на приобретении и обслуживании лабораторного оборудовании —  CapEx 75k eur и OpEx ~4k eur/год;
— время цикла варки конечного продукта уменьшилось на 21 минуту , примерно на 50%;
— тактическое преимущество – возможность увидеть потенциальный брак заблаговременно, на 36 минут раньше, и принять меры.

Примечание: второй этап внедрения — экспертная система, которая подсказывает оператору процесса, что необходимо сделать для исправления, в случае если текущий процесс приготовления ведёт к получению продукта ненадлежащего качества.

Структурная схема.pdf

Окно параметров качества, спрогнозированных системой искусственного интеллекта для конкретной готовящейся партии продукта

Твердые дезодоранты: 
полная реконструкция 
автоматизированной системы управления 

Какая была ситуация: у клиента была устаревшая система управления участком по выпуску твердых дезодорантов. В случаях аварийных остановок технологической линии происходили значительные простои участка. Для замены вышедших из строя компонентов системы управления требовалось значительное время из-за сложности поставки запасных частей для снятого с производства оборудования. Клиент обратился с задачей полной  модернизации системы управления участком. 

Что сделали: Спроектировали новую схему АТХ участка выпуска твердых дезодорантов. Осуществили сборку и поставку новых шкафов управления. Установили дополнительные панели HMI — для локального (местного) управления тех.процессами. Заменили серверное оборудование, перенесли ПО систем управления в новый серверный кластер. Ввели рецептурное управление процессом производства партий твердых дезодорантов.
Выполнили демонтаж старого оборудования и монтаж нового с минимальным простоем участка, пуско-наладочные работы и ввод в эксплуатацию новой АСУ ТП. 

Что получили:
— увеличилась надежность оборудования АСУ ТП;
— сократились непредвиденные остановки линии;
— управлять процессом можно не только с рабочего места, но и непосредственно из цеха;
— сократилось время изготовления продукта;
— производительность линий увеличилась более чем на 20%;
— экономия на ручном труде;
— значительно снизился человеческий фактор на процессе производства продукции;
— система рецептурного управления в автоматическом режиме последовательно запускает все стадии производства продукции и уведомляет оператора о возникающих неисправностях.

Схема производства.pdf

На панель с HMI данными 2 бака. На них показатели веса и температуры продукта. Так же на экране видно вес флакона и контур обогрева филера. 

Секция нового шкафа управления

Автомобильный завод Peugeot, Cirtoen:
модернизация системы информационного управления 
производства ANDON

Какая была ситуация: система ANDON уведомляет о проблеме на соответствующем участке производства с помощью  визуального и звукового оборудования: сирен, светосигнальных приборов, информационных панелей. Существующая система была построена на европейских комплектующих.  В процессе модернизации производства возникла потребность в расширении системы ANDON на новые производственные участки. Европейский производитель оборудования на котором построена существующая система ушел с рынка. Нужно было произвести поставку аналогичного по функционалу оборудования для  расширения существующей системы ANDON на новые участки производства.

Что сделали: на основании технического задания мы спроектировали новый фрагмент информационной системы, собрали и поставили на объект заказчика уже готовую систему ANDON для модернизированного сварочного участка. Систему собрали с применением информационной панели собственной разработки 

Что получили:
— система на 100% соответствует стандарту завода.
Панель имеет:
 — увеличенный размер пиктограмм; Она светит ярче, угол обзора больше.
— больший угол обзора;
— увеличенную яркость отображения пиктограмм;
— большее кол-во отображаемых пиктограмм (что позволило заменить две панели европейского производителя одной панелью нашей разработки).

Описание панели.pdf

Новый экран с пиктограммами

Jacobs: 
модернизация системы 
охлаждения воды 

Какая была ситуация: на предприятии  принято решение увеличить объемы выпуска конечной продукции. Заказчик запланировал ввести в эксплуатацию новую чиллерную и заключил договор на постройку, запуск и интеграцию  нового участка холодной воды в общую технологическую цепочку производства кофе. 

Что сделали: спроектировали  новую  автоматизированную систему производства холодной воды. Закупили оборудование, собрали шкафы управления. Провели монтаж оборудования на объекте, пуско-наладочные работы и ввод в эксплуатацию новой системы управления. 

Что получили:
— ввод новой чиллерной  в эксплуатацию позволил повысить объем производства холодной воды, необходимой для  увеличения производства конечного продукта;
— увеличена надежность общезаводской системы подготовки холодной воды за счет ввода нового участка.

Шкафы.pdf

P&G, Gillette: 
проектирование модернизации 
IT/OT инфраструктуры 

Какая была ситуация: в компании Gillette на европейских предприятиях разработан и внедрен собственный корпоративный стандарт организации IT-инфраструктуры. Он обеспечивает надежную и безопасную работу производственной сети предприятий компании. Все производственное и офисное оборудование организовано в единую сеть с возможностью удаленного доступа к данным. Было необходимо привести IT инфраструктуру фабрики в Санкт-Петербурге к корпоративному стандарту. 
Также проектная документация заказчика не отражала актуальной информации о состоянии существующей IT инфраструктуры.  

Что сделали: мы собрали исходные данные и провели актуализацию существующего состояния IT инфраструктуры. Выполнен проект модернизации на основе оборудования предложенного заказчиком. Разработали планы прокладки кабельных трасс и узлы крепления точек WiFi, спецификации на щитовое оборудования IT шкафов. Установили в проектное положение новое оборудование: серверы, коммутаторы, точки Wi-Fi по всему производству. 

Что получили:
— привели оборудование к новому общему стандарту
— задокументированы актуальные и непротиворечивые данные о полном текущем состоянии IT- инфраструктуры фабрики
— подготовлены спецификации на закупку необходимого оборудования и материалов для модернизации IT-инфраструктуры
— подготовлена документация для монтажной организации на работы по модернизации отдельных элементов IT-инфраструктуры в рамках действующего производства

Узлы подвеса.pdf

Фрагмент плана модернизированной IT-инфраструктуры

Предприятие по выпуску фанеры:
создание автоматизированной системы
контроля работы электродвигателей
и системы учета простоев оборудования

Какая была ситуация: в силу специфики технологии деревообрабатывающего производства на предприятии используется большое количество оборудования, предназначенного для перемещения и механического воздействия на сырье, из которого производят конечный продукт. 
Применяются большое количество электродвигателей , разных типов и мощностей. Данные двигатели потребляют много электроэнергии и периодически выходят из строя. Обратились к нам за системой диспетчеризации, чтобы контролировать потребление энергии и оценивать общее состояние технологической линии и прогнозировать возможные неисправности на каждом отдельном электродвигателе/электроприводе цеха.

Что сделали: разработали технологию автоматизированного дистанционного контроля потребления тока по фазам электрических приводов, подобрали необходимое оборудование. Система отображает собранную информацию, оператор линии анализирует  ситуацию на технологическом процессе и своевременно реагирует на возможные неисправности. 

Что получили:
—  возможность контролировать работоспособность электрических приводов и их основные параметры;
— возможность визуализировать весь технологический процесс производства фанеры с контролем всех основных параметров и характеристик технологического процесса производства фанеры;
— система имеет возможность передачи необходимых для финансово-управленческого учета данных по использованному сырью, выпуску конечной продукции, браку, производительности оборудованию и простоям в систему 1С.

АТХ.pdf

На экране система, по которой можно снимать силу тока на каждой фазе двигателя. На датчике 255М значение силы тока 7.6А