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 окнами цеха Шанхайского аэрокосмического института №800 уже горят огни. Механические руки точно захватывают детали, умные транспортные тележки «ти-ди» перемещаются между станками, линия производства работает тихо и эффективно.

«Мы начинаем работу уже в третий день, потому что задачи стоят там, и ни дня нельзя откладывать», — говорит главный информационный офицер Шанхайского аэрокосмического института №800 Лю Сяо. В последние годы институт неоднократно получал звания демонстрационной фабрики умного производства Минкомсвязи, национальной зеленой фабрики и признанного предприятия «главного звена цепочки промышленности» города Шанхай. В этот春节, Шанхайский аэрокосмический институт №800 не использовал массовую рабочую силу, а опирался на реальные цифровые методы, чтобы стабилизировать ритм производства.

Совместимость с оборудованием «Вангоу»

Утром в 8 часов рядом с рабочей зоной обработки загорается электронный дисплей с голубым светом, на котором в реальном времени отображается прогресс задач и состояние оборудования. Группа Тана Цзянпина, во главе с нынешним бригадиром Ян Ючэнем, 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 трое квалифицированных рабочих 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 и на каком станке нужно делать, всё ясно и понятно, без вопросов и ожиданий».

За повышение эффективности отвечает собственная разработка Шанхайского аэрокосмического института №800 — система цифрового диспетчерского управления, которая объединяет разрозненную информацию из диспетчерской, склада и технологических отделов, сокращая 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 с 2018 года, выполненной по принципу «микро и шага за шагом». «Мы не покупали дорогие программы и не привлекали крупные компании, а создавали платформу, которая действительно подходит нашему старому предприятию, — говорит он. — Всё делалось своими силами, с помощью ключевых специалистов».

Оборудование Шанхайского аэрокосмического института №800 — настоящее «Вангоу», включает технику с 1960-х годов и новейшие отечественные числовые управляющие станки. Бренды разнообразны, интерфейсы — запутаны.

«Когда делают проект, достаточно использовать один и тот же план для 10 одинаковых станков. А у нас — 10 устройств, и для каждого нужно писать отдельную программу», — признается Лю Сяо. «Но именно поэтому наша собственная система действительно совместима с разным оборудованием, и старым, и новым».

Интеграция роботов, систем визуального распознавания и умного планирования позволяет платформе промышленного интернета для раздельного производства в аэрокосмической отрасли повысить использование оборудования с 60% до более 80%, а уровень первичной приемки продукции — до 100%.

«Самое главное — с этой системой цифрового диспетчерского управления машины могут работать непрерывно», — говорит Лю Сяо. «Люди могут отдыхать, а оборудование — работать без остановки, что обеспечивает соблюдение сроков».

Квалифицированные специалисты Шанхайского аэрокосмического института №800 внимательно сверяют чертежи и управляют числовым центром обработки.

Никаких пропусков в сварных швах

В лаборатории интеллектуальной диагностики института Лю Сяо легким касанием экрана 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 красной рамкой — потенциальный дефект пористости.

«Раньше для одной ракеты делали десятки тысяч снимков», — вспоминает Лю Сяо. «Три этапа ручной проверки — это норма, инспекторы часто сидели по нескольку часов, уставшие и с заплывшими глазами».

Чтобы решить эту проблему, Шанхайский аэрокосмический институт №800 запустил проект «AI+Диагностика». Команда собрала и обработала более 100 тысяч изображений сварных швов из истории, охватывающих разные материалы, технологии, параметры сварки и виды дефектов. Инженеры по контролю качества вручную отметили каждое изображение, создав первый в стране высококачественный баз данных дефектов для высоконадежных сварных соединений в аэрокосмической 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 обнаружение реальных дефектов — 100%».

Эта система под названием «Облачная платформа интеллектуального безразрушительного контроля» уже глубоко интегрирована в производственный процесс Шанхайского аэрокосмического института №800. 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, судостроительной и других отраслей.

«Потому что мы сами являемся пользователями, — говорит Лю Сяо, — мы по-настоящему понимаем сложности现场. Освещение, отражение деталей, шумы на изображениях, даже привычные углы обзора мастеров — все эти мелочи трудно предсказать, но именно они определяют, сможет ли AI реализовать свои возможности».

Ключевая производственная линия работает без остановки

На самом деле, самый сложный барьер в трансформации — это люди, а не технологии.

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

Перед крупным числовым управляемым станком двое квалифицированных рабочих Шанхайского аэрокосмического института №800 сосредоточенно настраивали измерительные приборы, чтобы обеспечить точность обработки.

Сопротивление вызвано привычками. Некоторые мастера с тридцатилетним стажем, мастера 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 — и команда Лю Сяо переработала интерфейсы под разные профессии: операторы станков просто нажимают «Запуск/Завершение», мастера по термообработке — автоматически отправляют группы деталей, а инспекторы — задачи автоматически передаются на их портативные устройства.

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

Кроме того, как предприятие по сборке, Шанхайский аэрокосмический институт №800 понимает, что в одиночку далеко не уйдешь. Сейчас институт уже внедрил модули интеллектуальной диагностики, подключение оборудования и структурированные технологические процессы в десятки предприятий по всей цепочке поставок, значительно повысив эффективность межпредприятственного взаимодействия и создав эффективную экосистему совместной работы и обмена данными.

С 3 по 7 день Нового года цеха Шанхайского аэрокосмического института №800 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 аэрокосмический институт №800 разрабатывал и производил десятки моделей продукции, участвовал в создании новых ракетных систем «Штурм-1», «Чанчжэн-2Д», «Чанчжэн-3», «Чанчжэн-4», «Чанчжэн-5», «Чанчжэн-6» и других, 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 вдаль Лю Сяо на движущиеся механические руки. «Старое предприятие не старое, потому что постоянно меняется. Используя умные технологии, мы делаем то, что должны. Вот так мы отмечаем Новый год».