Системы хранения и учёта инструмента Werks

«Мы живём во время великих потрясений» — фраза, которую слышат, наверное, ещё со времён появления достаточно развитой речи. Какую эпоху ни возьми — в любой современники найдут значимые для себя события. Многие забылись, но некоторые запомнились — из них и состоят учебники истории. Причём чем дальше, тем этих потрясений больше: «мир ускоряется» благодаря появлению новых видов техники, транспорта, связи.

Особенно ощутимо ускорение технического прогресса в последние десятилетия. Этому способствовали два основных фактора: развитие электроники и средств коммуникации, то есть связи с помощью этой самой электроники. Мало того, до людей «доводится» только часть передаваемых данных, другая часть относится к «служебной информации» (взаимодействию между электронными устройствами и компонентами). В однажды настроенной системе человек решает минимальные задачи: контролирует процессы, получает информацию и отчёты о работе. Правда, это относится только к «нормальным условиям»: роботизация ещё не дошла до того, чтобы гарантированно починить технику в случае её поломки или даже провести рядовое техническое обслуживание. Да и программы для работы любого оборудования пока что пишут люди (хотя и в этих областях есть подвижки).

В общем, мы тоже живём во время великих потрясений. И название им уже придумано — промышленная революция. Под ней подразумеваются скачкообразные изменения в орудиях и организации производства, которые влекут за собой перемены во всех областях жизни.

Нынешняя революция — уже четвёртая за несколько сотен лет: сначала ручной труд сменился машинным, потом машины стали использоваться во всех основных рабочих процессах, затем — вышли на уровень комплексной автоматизации производства. Четвёртая революция — массовое внедрение систем, выходящих за рамки одного предприятия. Применительно к производству для описания этой стадии используется термин «Индустрия 4.0».

Все, а не только промышленные, революции делаются исключительно из благих намерений — ради развития общества. Но такое развитие невозможно без кардинальных перемен в самом обществе. После каждой такой революции меняется его структура: одни массовые профессии «отмирают», зато появляются другие. Чем кончится четвёртая революция, пока не известно. Самый пессимистичный сценарий, обыгрываемый фантастами как «восстание машин», в ближайшее время маловероятен, но понятно, что рутинной работы на долю людей остаётся всё меньше.

Современный специалист должен обладать высокой квалификацией и ответственно относиться к своему рабочему времени. В первую очередь это касается персонала, обслуживающего сложную технику и работающего на тех предприятиях, где велика «творческая» составляющая. Здесь именно специалист остаётся тем фактором, от которого зависит функционирование всего производства, особенно в случае любых нештатных ситуаций, решаемых исключительно «вручную». Но даже профессионал со стажем не застрахован от ошибок — пресловутый «человеческий фактор» является главной причиной аварий, простоев и связанных с этим потерь. Тем не менее снизить эти потери удастся, если контролировать самого специалиста (там, где это реально). Подобный «контролёр» — профессия, не требующая высокой квалификации, а значит, её тоже вполне можно доверить электронике. Вариантов такого контроля существует множество, но сейчас мы остановимся на одном из них — «умном» инструменте, который используется специалистами при работе на ответственных производствах.

«Умными» мы будем называть те инструменты, что способны взаимодействовать с более сложными системами учёта и контроля. Уже несколько лет ряд компаний выпускает линейки инструментов, снабжённых встроенными передатчиками. Необходимую информацию можно получить, используя специальный сканер (либо просто смартфон). Что делать с ней дальше — зависит от настроек. Таким образом удобно контролировать местоположение инструментов, получать данные об их работе, наработке, необходимости техобслуживания, создавать отчёты…

В настоящее время такая техника выпускается для применения в профессиональной и коммерческой областях. В основном это недешёвый сетевой и аккумуляторный инструмент, но здесь мы поговорим о самых что ни на есть «ручных» и «копеечных». Например, об обыкновенных гаечных ключах, молотках и т. д. из арсенала любого ремонтника. Однако это не значит, что им не нужен учёт. Особенно на ответственных видах работ.

Представим простую ситуацию: происходит сборка, ремонт или обслуживание самолёта. И всё было бы прекрасно, но в процессе куда-то подевался самый обычный гаечный ключ. Где он — никто не знает. Но пока не найдётся — считать работу законченной нельзя, ибо не исключено, что этот ключ случайно остался где-то внутри двигателя. Тогда при запуске он способен вывести двигатель из строя. Сразу. Или когда-нибудь потом. Или этот же ключ будет долго лежать где-то «в уголке» самолёта, а после сместится и попадёт в движущийся узел, закоротит электрические контакты, нарушит герметизацию… Вероятность такого исхода невелика, но должна быть полностью исключена — цена ошибки слишком большая. В таких случаях приходится останавливать всю работу и разыскивать инструмент. Это потеря времени, а значит, и денег (простаивание самолёта обходится весьма дорого). Разумеется, ключ и самолёт взяты для примера. Подобные «потери» опасны не только в аэрокосмической отрасли. Но именно в ней особое распространение получила аббревиатура FOD. У неё есть два варианта расшифровки: Foreign Object Debris и Foreign Object Damage. Первый можно перевести как «мусорный инородный предмет» — всё, что потенциально способно привести к повреждению при попадании в технику. Вольный перевод второго — «потери от постороннего предмета». Это не только повреждения, вызванные им. Сюда входят и потери времени на осмотр, устранение неисправностей, связанные с этим срывы планов, убытки от простоев, в том числе от простоя, вызванного розыском «пропавших» инструментов. В год в мире регистрируется порядка 70 тысяч FOD-инцидентов, ущерб от которых оценивается в 13 миллиардов долларов. И одна из основных причин — как раз «потеря инструмента» на стадии производства или ремонта.

Всё написанное выше можно считать лишь прелюдией к имеющейся проблеме. На ответственных производствах давно принято производить ремонт только специально помеченными инструментами, которые по окончании работы сдают. Если чего-то не хватает — приходится искать. И вот тут как раз доходит дело для внедрения электроники. Это решение, предназначенное в первую очередь для аэрокосмической сферы, атомной энергетики, нефтегазовой индустрии и других подобных отраслей, в России представлено компанией Werks. Система очень гибкая и в принципе может быть адаптирована к любым задачам.

RFID-метки, сканеры и многое другое

На каждую единицу инструмента крепится отдельная RFID-метка, которая «привязывается» к системе хранения

RFID, или RadioFrequency Identification, переводится как «радиочастотная идентификация». Она обеспечивается с помощью электронных устройств — радиометок. Такие же применяются, к примеру, в книжных и иных магазинах для маркировки товаров, в транспортных картах и т. д. Метки всегда состоят из компактного чипа и антенны, могут быть активными, с собственным источником питания, или пассивными, когда питание для работы чип получает по радиоволнам от сканирующего устройства. Радиус действия активных меток — десятки метров, пассивных — обычно всего несколько метров. Но пассивные метки очень компактны и надёжны. Такую метку можно закрепить буквально на любом предмете, а при необходимости защитить обычной термоусадочной трубкой.

В подобную систему допустимо вводить и другие элементы. Например, электронные карты, выдаваемые работникам, с помощью которых осуществляется «привязка» выданного инструмента к конкретному лицу. Информацию можно передавать и далее — по локальной сети или используя Интернет и облачные хранилища. Если надо — обеспечить взаимодействие со складскими программами учёта и другими компонентами. Словом, подобная система обладает широкими возможностями для адаптации под конкретные задачи.

Основные решения

Весь инструмент внутри находится в специальных ложементах — это упрощает его учёт «глазами», не прибегая к компьютерной технике

В первую очередь следует заметить, что система способна обеспечить не только учёт, но и поиск инструмента в случае его утери. Тут всё очевидно. Искать тот же гаечный ключ внутри самолёта можно очень долго, но, если взять ручной сканер, он найдётся гораздо проще.

Другие решения зависят от систем хранения. Здесь есть несколько сравнительно «типовых» вариантов, каждый из которых можно подстроить под специфику работы.

Ударопрочный кейс. Его оптимально использовать при мобильных работах на вы­езде. Для сохранности инструмента кейс укомплектован замком, который открывается электронным ключом (картой) или вводом пин-кода. Система рассчитана на хранение до 400 единиц инструментов. Внутри кейса организованы ложементы. Первичный контроль наличия инструмента внутри обеспечивается встроенной сканирующей системой. При каждом закрытии кейса она производит «пересчёт» и сравнивает результат с данными, записанными в «память кейса». Если всё сходится, загорается зелёный светодиод, если чего-то не хватает — красный. Более подробную информацию можно получить, используя смартфон или компьютер. Система позволяет отслеживать и перемещение инструментов на уровне «кто взял; когда взял; когда вернул».

Передвижные системы хранения вроде чемоданов и тележек комплектуют встроенными аккумуляторами — для автономной работы без подключения к сети

Инструментальные тумбочки и шкафы. Такие системы актуальны для хранения инструментов поблизости от рабочего места. Или перемещения их на небольшие рассто­яния, например по цеху или ангару. Для открывания используется карта. Помимо этого, шкафы и тумбочки снабжаются собственным компьютером — чтобы оперативно получать всю необходимую информацию. Различные шкафы можно объединить в единую сеть. Тогда система будет способна не только сверить ассортимент инструментов, но и указать их местоположение. Если инструмента не окажется ни в одном из шкафов, будет дан сигнал. Ещё одна функция, имеющаяся в этих системах хранения, — возможность включения напоминания о необходимости периодической поверки инструментов, таких как динамометрические ключи и измерительные устройства. Возможен и удалённый анализ применения инструмента — с передачей данных «кому следует». Если для этой цели использовать Интернет, то расстояние вообще не имеет значения.

Мобильный морской контейнер, мобильные мастерские на базе микроавтобуса или прицепа. Морские контейнеры используют не только на море — они могут перемещаться в нужные места автомобильным или железнодорожным транспортом. Мобильные мастерские — хороший способ для оперативной доставки нужного инструмента, преимущественно на не очень большие расстояния.

Отличительная черта таких решений — возможность одновременного хранения и учёта до нескольких тысяч единиц оборудования. По остальному функционалу они сходны с инструментальными тумбочками и шкафами.

Складское хранение

Здесь есть два основных варианта применения: с кладовщиком или без него.

При приёмке и выдаче инструмента кладовщиком типовое решение — специальное устройство, включающее в себя считыватель электронных карт (в таких картах тоже при­меняются RFID-метки), весы и сенсорный экран для ввода и вывода информации. Весы могут быть нужны для контроля — уверенности в том, что сдаётся именно то, что выдава­лось. Также с помощью весов реально провести первичный учёт использования расходных материалов (на «расходку» тоже нередко ставят RFID-метки).

Роль кладовщика в процессе — только пере­дача инструмента пользователю, ввод различных данных, например о предполагаемом времени эксплуатации, а также приёмка инструмента. В принципе во многих случаях несложно обойтись и без кладовщика: работник сам может зайти на склад (используя личный пропуск для открывания его двери), взять необходимое, взвесить, записать предполагаемую длитель­ность использования, а после окончания работы вернуть инструменты обратно. Учёт и контроль в таком случае будут проводиться автоматически, а отчёты о движении материальных ценно­стей и другая важная информация — пересылаться «удалённому кладовщику» или другому ответственному лицу.

Ввиду новизны подобные «интеллектуальные» системы хранения и учёта ещё не очень распространены. Но в дальнейшем они будут массово внедряться как минимум в «обычное» промышленное производство. А со временем, не исключено, завоюют и «бытовую» область.

Автор: Максим Грибоедов

Август 2019 года