RFID-технология как ускоритель цифровизации на железной дороге
На фоне роста темпов цифровизации продолжает увеличиваться спрос на инновационные решения даже в таких консервативных отраслях промышленности как железнодорожная. Сегодня бизнесу все больше необходимы эффективные и надежные трансформационные решения, от результатов реализации которых напрямую зависит успех предприятий.
При этом на рынке России весьма мало комплексных решений по цифровизации, которые учитывают железнодорожную специфику, а доработка цифровых продуктов из смежных отраслей зачастую требует значительных временных и денежных затрат, что не всегда является целесообразным. В итоге частные компании, которые стремятся повысить эффективность управления своими активами, качество планирования и уровень клиентского сервиса, часто приходят к необходимости разработки собственных прикладных решений.
Так, один из ведущих железнодорожных операторов России «НефтеТрансСервис» и его дочерняя IT-компания UMNO.digital самостоятельно реализовали проект по цифровой трансформации процессов приемки, учета и ремонта колесных пар, а также организации складского учета деталей на вагоноремонтных предприятиях (ВРП) холдинга с помощью RFID-технологии и специально разработанного ПО.
Проект «Умное депо» стал решением проблем, с которыми ВРП сталкиваются в ежедневном формате — это необходимость контроля за технологическими процессами и повышение прозрачности всех операций предприятия. Поскольку любые перемещения деталей без номерного учета в современном технологическом процессе невозможны, на ВРП возникает необходимость внедрения автоматической системы идентификации колесных пар и литых деталей. Технология RFID-метки и считывателя позволяет в режиме онлайн отслеживать порядок прохождения колесной парой всех этапов ремонта и хранения, и оперативно принимать решения по улучшению производственных процессов.
Руководитель проекта «Умное депо» UMNO.digital Артем Щеголев: «В начале проекта перед нами стояла задача создать такое решение, которое позволит охватить все технологические процессы предприятия и обеспечит контроль за перемещениями изделий. Также необходимо было внедрить систему контроля производительности сотрудников и исключить возможные человеческие ошибки на различных этапах производственного процесса, например, таких как обточка, дефектоскопия, приемка и отгрузка. Еще одной важной задачей была минимизация бумажного документооборота и постепенный переход на ЭДО с применением электронной цифровой подписи, а также оперативное предоставление достоверной аналитики, доступной менеджменту в режиме онлайн, по динамике движения деталей на ВРП.
Учитывая особенности технологических процессов вагоноремонтных предприятий, была выбрана система с применением RFID-технологии, мобильных считывателей и специально разработанного ПО. С учетом требований по максимальной дальности считывания и защиты от внешних факторов мы подобрали универсальное оборудование: противоударные планшеты для сбора данных со встроенным сканером и RFID-метки компании «Силтэк». Дополнительно мы разработали собственное ПО для распознавания номеров колесных пар по фотографии торца оси и бирки буксы, использование которого позволяет достичь точности считывания на уровне 98%.»
Суть работы системы «Умное депо» заключается в том, что при поступлении на ВРП каждую колесную пару, боковую раму, надрессорную балку, автосцепку, поглощающий аппарат и другие детали маркируют RFID-меткой и привязывают к ней номер детали. Метка остается на детали при перемещении по всей технологической цепочке. Данные каждого производственного этапа поступают в мобильное приложение, где мастер их вносит вручную, или они собираются автоматически с поддерживаемого оборудования. Затем данные отправляются на сервер и передаются по необходимости в 1С или любую другую учетную систему.
При этом в ходе реализации проекта специалистам UMNO.digital предстояло решить ряд непростых задач, первой из которых стал выбор оптимального оборудования для работы системы.
«Сначала мы рассматривали RFID как наклейку, но ржавчина и внешняя среда быстро показали несостоятельность этой гипотезы. Далее были варианты меток на хомутах, где мы столкнулись с проблемой нехватки длины хомута для закрепления на детали или неудобной технологией её крепления на ось, малой дальностью считывания самой метки, а также необходимостью снимать метки на некоторых постах, например, при операциях сухой чистки или дефектоскопии. В итоге пришли к меткам на магнитах, но в первой итерации магниты были встроены в саму метку и часто отваливались с деталей. Зная наши сложности, компания «Силтэк» предложила доработанный вариант метки S-Tag 3D M, где магниты были внешние и хорошо крепились к поверхности диска колесной пары.
Стоит отметить, что именно ГК «Силтэк» оказалась максимально вовлечена в решение нашей задачи и смогла предложить оптимальный для нас вариант решения. В рамках тестирования технологии мы даже отвозили им на завод колесную пару. Итогом нашей совместной работы стало решение с RFID-меткой S-Tag 3D M и встроенной в нее технологией Datamatrix для дублирования информации. В дальнейшем его можно использовать с разными типами устройств, а не только RFID.
Могу отметить, что система с применением RFID-меток «Силтэк» работает в оптимальном режиме, данные с меток можно собрать считывателем С72 на расстоянии до 15 метров, что намного превышает необходимую дальность, особенно для внутрицеховых процессов. При этом мы неоднократно тестировали работу RFID-меток на открытых складах хранения, где при сканировании дроном система позволяет распознавать метки с высоты до 17-20 метров», - рассказывает Артем Щеголев.
Максим Селиванов, директор Департамента технологий сохранности Группы компаний «Силтэк»: «До этого проекта RFID-метки S-Tag 3D M хорошо проявили себя в деле на других предприятиях, особенно при использовании на металлических объектах, для чего мы ее и создавали. Уникальное крепление на магнитах дает возможность вводить объект маркировки в автоматизированную систему учета практически мгновенно при прибытии на площадку технологического цикла. И также быстро переводить на следующий этап по завершении требуемых сервисных процедур, которые, в свою очередь, оперативно, просто и безошибочно фиксируются в системе.
Чтобы достичь заявленного результата при решении задач «НефтеТрансСервиса» мы неоднократно модифицировали метку, что, впрочем, не стало для нас сверхсложным делом, поскольку инженеры-конструкторы «Силтэка» - эксперты с большим опытом и знаниями, солидной материально-технической базой компании. Довольно быстро по меркам отрасли мы модернизировали модель S-Tag 3D M до уровня удобной эксплуатации и защищённости, необходимой в этом проекте, что в последствии стало моделью S-Tag 3D Plus. Наш цех по производству радиометок работает круглосуточно, а это не только производство самой RFID-метки, но и дополнительные непростые высокотехнологичные процессы. Тем не менее, нам это по силам даже с очень крупными сложными заказами, какой и был от «НефтеТрансСервиса». Чем сложнее, тем интереснее, тем больше опыта мы приобретаем, отлаживая свои внутренние механизмы, чтобы максимально улучшить работу RFID-направления компании».
Также непростой задачей для разработчиков стала адаптация персонала ВРП, который привык к консервативному подходу в работе с оборудованием и бумажной документаций, и на первом этапе очень настороженно относился к внедрению инновационных решений на предприятии. Специалистами UMNO.digital и руководством ВРП была проделана большая работа по обучению и адаптации коллектива мастеров к использованию системы «Умное депо» в ежедневной работе, а также интеграции «Умного депо» с производственными процессами и уже имеющимся ИТ-ландшафтом предприятия.
Мастер колесно-роликового цеха ВРП «СФАТ-Рязань» Евгений Бычков рассказал: «Раньше на предприятии могли случаться ошибки при ручном заполнении журналов ВУ-51, что приводило к путанице с колесными парами при ремонте, подкатке под вагоны или отгрузке. Мы тратили очень много времени на их поиск и инвентаризацию. Сейчас такие ситуации исключены – все колесные пары с момента приемки учитываются в автоматическом режиме. Мы точно знаем где какая деталь, и на какую операцию необходимо ее отправить. Также значительно выросла скорость работы мастеров, особенно на приемке и отгрузке деталей. Не надо как раньше записывать данные сначала в блокнот, потом переписывать в журнал ВУ-51, а потом чтобы оператор вручную вносил их в компьютер. Сейчас взял планшет, и у тебя там вся информация уже есть автоматическом режиме.»
Исполнительный директор ВРП «СФАТ-Рязань» и «Техкомплекс» Дмитрий Бурмистров отмечает: «Внедрение системы «Умное депо» показало, что вагоноремонтное предприятие может работать по-другому, по инновационному методу и более эффективно. При этом в процессе внедрения и адаптации системы, конечно, были доработки, направленные на поиск наиболее оптимальных решений. Это касается и программного обеспечения, и самого оборудования, например, только RFID-метка претерпела более 5 изменений с момента начала проекта.
Если говорить о цифрах, то на ВРП «СФАТ-Рязань» внедрение «Умного депо» позволило снизить срок инвентаризации от 2 недель до 1 суток, а также уменьшить расхождение между системой учета и реальными данными по итогам инвентаризации c 8% до 2%. На предприятии теперь исключены ошибки при отгрузке и подкатке под вагоны колесных пар. Помимо этого, мы перешли на ведение ключевых журналов (ВУ-53) в электронном виде.
В целом система показала себя с лучшей стороны, это и оптимизация документооборота, повышение скорости работы, исключение ошибок в отгрузке и инвентаризации колесных пар. Также после внедрения «Умного депо», на предприятии решилась кадровая проблема, мы больше начали принимать на работу молодых специалистов.»
Подводя итог внедрения системы, руководитель проекта «Умное депо» Артем Щеголев отметил, что одним из самых важных результатов ее работы стало прохождение всех внутрицеховых операций через цифровой трекинг, замена большей части ключевых журналов электронными версиями, а в 2023 году предприятия планируют полностью перейти на ЭДО с применением ЭЦП. Система обеспечила прозрачность всех этапов работы ВРП и исключила возможные человеческие ошибки. Также «Умное депо» автоматизировано в онлайн режиме обеспечивает сбор данных и предоставление аналитики менеджменту предприятия в удобном формате, что значительно повышает контроль за всеми операционными процессами работы ВРП.
