В третий день Нового года в цеху зажглись огни, старый космический завод с помощью собственной платформы ИИ стабилизировал ритм производства

В третий день Нового года большинство людей еще находятся дома, отдыхая после праздников.

На острове у реки Хэнляо Цзин в районе Сунцзян, Шанхай, за светом в цехах Шанхайского института космических технологий 800 уже горит свет. Механические руки точно захватывают детали, умные транспортные тележки «тихонько» перемещаются между станками, производственная линия работает тихо и эффективно.

«Мы начинаем работу уже в третий день, потому что у нас есть задачи, и их нельзя откладывать ни на минуту», — говорит главный информационный офицер Шанхайского института космических технологий 800 Лю Сяо. В последние годы институт неоднократно получал звания демонстрационной фабрики интеллектуального производства Минкомсвязи, национальной зеленой фабрики и признанного предприятия «главного звена цепочки» города Шанхай. В этот春节, Шанхайский институт космических технологий 800 не полагался на массовое привлечение людей, а использовал реальные цифровые методы для стабилизации производственного ритма.

Совместимость с оборудованием «Вангоу»

Утром в 8 часов у операционной зоны в цехе обработки загорается электронный дисплей с голубым светом, на котором в реальном времени отображается прогресс задач и состояние оборудования. Янг Ючэн, нынешний руководитель бригады Тан Цзяньпина, координирует производственный процесс с коллегами.

В это время на экране в правом верхнем углу появляется всплывающее окно с напоминанием о полном комплекте инструментов, что означает, что технологическое оборудование цеха полностью установлено и в исправном состоянии, готово к запуску. Все быстро приступают к первой смене в году по году.

Рядом с центром работы три квалифицированных работника обсуждают параметры обработки какого-то детали за столом.

«Раньше в первый день Нового года на запуске производства уходило полдня только на планирование», — говорит Лю Сяо. «Теперь, когда я прикладываю карту к входу в цех, телефон автоматически показывает, какие работы нужно выполнить и на каком станке, всё ясно и понятно, без вопросов и ожиданий».

За повышение эффективности отвечает собственная разработка Шанхайского института цифровая система диспетчеризации, которая объединяет разрозненную информацию из диспетчерских, складских и технологических отделов, «скручивая» её в единое целое, что сокращает время координации работы цеха вдвое. «Проще говоря, — говорит Лю Сяо, — это позволяет информации «бежать», а людям — меньше бегать».

Эта система — результат самостоятельной разработки команды Лю Сяо, начатой в 2018 году, — «мини-микст» с использованием собственных ресурсов. «Мы не покупали дорогие программы и не приглашали крупные компании, а полагались на наших специалистов, чтобы создать платформу, идеально подходящую для нашего старого завода».

Оборудование Шанхайского института космических технологий 800 считается «Вангоу», охватывая всё — от старых станков 1960-х годов до современных отечественных числовых управляемых устройств. Бренды разнообразны, интерфейсы запутаны.

«Когда делают проект, достаточно использовать один и тот же план для 10 одинаковых станков. Но у нас, чтобы обслужить 10 устройств, приходится писать 10 разных программ», — признается Лю Сяо. «Но именно поэтому наша собственная система действительно совместима с разными эпохами».

Интеграция роботов, систем визуального распознавания и умного планирования позволяет платформе промышленного интернета для раздельного производства космических технологий повысить использование оборудования с 60% до более 80%, а уровень первичной сдачи продукции стабильно достигает 100%.

«Самое главное — с этой системой цифровой диспетчеризации машины могут работать непрерывно», — говорит Лю Сяо. «Люди могут отдыхать по очереди, а машины — работать без остановки, что обеспечивает соблюдение сроков».

Квалифицированные специалисты Шанхайского института сосредоточенно работают с чертежами, управляя станками с числовым программным управлением.

Никаких пропусков в сварных швах

В лаборатории интеллектуальной диагностики Шанхайского института Лю Сяо легким движением пальца вызывает изображение сварных швов топливного бака ракеты.

В центре кадра — крошечное темное пятно, почти сливающееся с фоном, его трудно заметить невооруженным глазом. Но система искусственного интеллекта уже выделила его ярким красным рамкой — потенциальный дефект пористости.

«Раньше для одной ракеты делали десятки тысяч снимков», — вспоминает Лю Сяо. «Обязательна была тройная проверка вручную, инспекторы часами сидели, уставшие и с заплывшими глазами».

Чтобы решить эту проблему, Шанхайский институт запустил проект «AI+Диагностика». Команда собрала и обработала более 100 тысяч изображений сварных швов из истории, охватывающих разные материалы, технологии, параметры сварки и типы дефектов. Инспекторы вручную отметили каждое изображение, создав первый в стране высококачественный баз данных дефектов для высоконадежных сварных соединений в космической отрасли.

На основе этого Лю Сяо и его команда самостоятельно разработали модель распознавания изображений на базе глубокого обучения, предназначенную для автоматического обнаружения трещин, пористости, включений и других типичных дефектов сварных швов.

«Наш подход очень прагматичен: лучше сообщить о большем числе дефектов, чем пропустить что-то важное», — говорит Лю Сяо. «Этот человеко-машинный режим значительно снижает нагрузку инспекторов и обеспечивает точность распознавания 95,5% и полное восстановление всех реальных дефектов — 100%».

Эта система под названием «Облачная платформа интеллектуального безразрушительного контроля» уже глубоко интегрирована в производственные процессы Шанхайского института. Более того, эта технология, возникшая из строгих требований космической отрасли, ускоряет распространение в другие сферы, успешно предоставляя услуги AI-диагностики сварных соединений для автомобильной, атомной энергетики, судостроения и других отраслей.

Лю Сяо отмечает: «Только будучи пользователем, можно по-настоящему понять сложности现场. Например, изменение освещения, отражение деталей, шумы на изображениях, даже привычные углы обзора мастеров. Эти мелочи трудно заметить посторонним, но именно они определяют, сможет ли AI реализовать свои возможности».

Ключевая производственная линия работает без остановки

На самом деле, самый большой барьер для трансформации — это люди, а не технологии.

«Когда впервые предлагали мастерам сканировать коды для регистрации работы, они качали головой. Раньше достаточно было бумаги и ручки, а теперь зачем сканировать код или нажимать на экран?» — вспоминает Лю Сяо. «Когда внедряли эту систему, многие считали это лишним».

Перед крупными числовыми станками двое квалифицированных работников Шанхайского института сосредоточенно настраивали измерительные приборы, чтобы обеспечить точность обработки.

Сопротивление вызвано привычками. Некоторые мастера с тридцатилетним стажем, виртуозы своего дела, чувствуют себя неуверенно с новым оборудованием, даже не знают, с чего начать.

Что делать? Лю Сяо не навязывала систему, а лично «садилась» в цех, чтобы понять реальные проблемы. Она обнаружила, что дело не в системе, а в удобстве работы — поэтому команда Лю Сяо переработала интерфейсы под разные профессии: операторы станков просто нажимают «Запуск/Завершение», мастера по термообработке — автоматически отправляют группы деталей, а инспекторы получают задания на своих портативных устройствах.

«Не заставляем людей привыкать к системе, а делаем так, чтобы система привыкла к людям», — говорит Лю Сяо. «Настоящая цифровизация — это когда данные служат человеку».

Кроме того, как предприятие по сборке, Шанхайский институт понимает, что в одиночку далеко не уйдешь. Сейчас институт уже внедрил модули интеллектуальной диагностики, сетевого соединения оборудования и структурированных технологий в десятки предприятий цепочки поставок, значительно повысив эффективность межпредприятственного взаимодействия и создав эффективную экосистему с обменом данными.

С 3 по 7 день Нового года цеха Шанхайского института будут работать как обычно, а ключевые производственные линии — без остановки. Всё это обеспечивается не только ответственностью, но и накопленной за годы цифровой базой, а также совместной сетью производства с партнерами, которая обеспечивает непрерывность задач, обмен информацией и бесперебойное производство.

Более 60 лет Шанхайский институт космических технологий 800 раз разрабатывал и производил десятки моделей продукции, участвовал в создании новых ракетных систем «Буря-1», «Чанчжэн-2Д», «Чанчжэн-3», «Чанчжэн-4», «Чанчжэн-5» и «Чанчжэн-6», а также участвовал в создании пилотируемых космических кораблей «Шэньчжоу»…

«60 лет назад наши предки в этой болотистой местности строили дома и одновременно создавали ракеты; сегодня мы производим и совершенствуем их одновременно», — смотрит Лю Сяо на движущиеся механические руки вдалеке. «Старый завод не стареет, потому что постоянно меняется. Используя умные технологии, делая то, что нужно, — так мы отмечаем наш праздник».