Фабрика 2030 · команда «Friends», Назарбаев Университет
Фабрика, которая учится на каждой остановке
ReLineAble записывает каждую остановку линии в цифровую карточку, отправляет наряд свободному механику, который знает этот узел, и по истории ремонтов находит узлы, которые ломаются снова. Цель на три года: на 320–560 линия-часов простоя меньше в год, без новых датчиков.
Проблема
117 суток в год одна линия из четырёх стоит
Если сложить 2 803 линия-часа подряд, одна линия стоит с 1 января почти до конца апреля. Всё это время бригада ждёт, это около 70 тысяч человеко-часов в год, и сюда ещё не входят пусковой брак, лишняя энергия и сверхурочные на догон.
Пять первопричин из Этапа 1
- Ремонт по факту отказа, без обслуживания по состоянию
- Долгий путь от вызова до запчасти
- Обрывы и заторы материала
- Работа 24/7 без окон для ППР
- Слабая поддержка ночных смен
Доказать ни одну из них сейчас нельзя: около 60% процессов на бумаге, и причина с временем остановки нигде не сохраняются. Неизвестно даже, ломается клеевой узел каждую неделю или раз в квартал, поэтому мы работаем с двумя гипотезами.
Контур надёжности
Через три года каждая остановка оставляет запись, а каждый ремонт учит фабрику
Контур начинает с данных, которые станки уже выдают: код ошибки, узел и время. Записи о ремонтах он дописывает в систему учёта ТО, которая уже есть на фабрике.
- 1H3 · ремонт короче
Станок остановился
Код ошибки, узел и время приходят с контроллера, и через 5 секунд у остановки есть карточка без ручного ввода.
- 2H3 · ремонт короче
Наряд свободному механику
Механика выбирают правила без ИИ: он на смене и свободен, знает этот тип машин, чинил этот узел, работает ближе и сделал меньше нарядов. Если он не принял наряд за 2 минуты, наряд уходит следующему.
- 3H3 · ремонт короче
Ремонт и отчёт голосом
Механик отмечает фазы одним нажатием. После пуска он говорит по-казахски или по-русски, что сломалось и что сделано, ИИ собирает из этого черновик отчёта, и механик его подтверждает.
- 4H1 · поломок меньше
История находит повторы
Раз в сутки система ищет узлы, где тот же код повторился 2 раза и больше за 30 дней, и сравнивает причины по смыслу. Главный механик видит, сколько часов съел каждый такой узел.
- 5H1 · поломок меньше
Узел на обслуживание по состоянию
Главный механик одним решением переводит узел в план ППР, и его обслуживают раньше, чем он сломается снова.
ИИ работает в четырёх местах
В каждом из них ИИ предлагает вариант, а решение принимает человек. Если модель недоступна, у функции есть ручной путь, и процесс продолжается. Модели работают на своём GPU в Казахстане, внешние API не нужны.
- Со станков только читаем, в контроллеры не пишем
- Персональные данные хранятся в РК
- Данные не используются для оценки людей
- Приложение механика работает без сети до 8 часов
| Где | Как | Если ИИ недоступен |
|---|---|---|
| Голос в отчёт | ISSAI или Whisper, дообученные на 20–50 часах записей цеха; языковая модель возвращает JSON строго по схеме | Механик правит текст или выбирает поля из списков |
| Похожие случаи | Фильтр по машине и коду, затем векторное сходство подтверждённых отчётов и поправка на отметки «помогло» | Показываем последние ремонты этого узла |
| Повторы | Правило «тот же узел и код 2 раза за 30 дней» плюс кластеризация причин | Остаётся только правило по коду |
| Сводка смены | Та же модель по шаблону, только из карточек смены | Мастер пишет сводку сам |
До и после
Средняя поломка станет короче на 12–15 минут
Минуты уходят из ожидания механика, диагностики и поиска запчасти. Ремонт и пуск занимают столько же, сколько сейчас, и в расчёте это видно.
Для ориентира: в пилотах Siemens Industrial Copilot время реактивных ремонтов сократилось на 25%, по данным вендора. 75 минут на поломку пока оценка Этапа 1, точную базу снимем сами в тихом режиме.
Продукт
Что видят механик, мастер, главный механик и оператор
Демо работает на симуляции четырёх линий. В 02:14 на второй линии встаёт пачечная машина, а в 02:17 наряд приходит механику Айдосу.
Механик
Защищённый смартфонНаряд с машиной, узлом, кодом ошибки и причиной, по которой выбрали именно его. Ниже три похожих ремонта на этом узле. Деталь заказывается одним нажатием, а после пуска механик надиктовывает отчёт и подтверждает его.
Мастер смены
Планшет или вебВсе остановки смены на одной доске: кто в пути, где ждут деталь, где уже пустили. Мастер вмешивается, когда наряд никто не принял, и к концу смены получает черновик сводки.
Главный механик
ВебУзлы, которые ломаются повторно, и часы простоя по каждому. Его решением узел уходит в план ППР, а по кластеру повторов он утверждает инструкцию для операторов.
Оператор линии
Общий планшетСтатус вызова механика и простые остановки, которые оператор сбрасывает сам по утверждённой инструкции. Если станок не передал событие, оператор создаёт карточку вручную.
Люди
Механики меньше ждут и меньше пишут, сокращений нет
Механик получает наряд на телефон и отчитывается голосом, мастер управляет сменой по доске, главный механик планирует ППР по истории отказов. Со второго года операторы сами устраняют простые сбои по утверждённым инструкциям.
Четыре новые роли, все из своих людей
Правило записано письменно: данные контура используются для анализа узлов, по ним не начисляют премии и не наказывают.
Экономика
Через три года простои 6,4–7,1% вместо 8%
H3 возвращает 190–350 часов в год, H1 ещё 130–210. Сколько это в деньгах, зависит от того, продаёт ли фабрика всё, что может выпустить.
Фабрика продаёт всё, что выпускает
Каждый возвращённый час превращается в выпуск и маржу. Затраты окупаются за три года, если линия-час приносит не меньше 0,4–0,7 млн ₸ маржи. При 30 000 пачек в линия-час это 13–23 ₸ маржи на пачку.
Спрос ограничен
Те же часы дают экономию на сменах и энергии, 31–58 млн ₸ в год. Маржу знает только РМК, поэтому загрузку мощностей проверяем до масштабирования.
| Затраты за три года | млн ₸ |
|---|---|
| Разработка и интеграция | 245 |
| Оборудование и устройства | 74 |
| Сопровождение | 40 |
| Обучение | 13 |
| Итого | 372 |
Разработку ведёт команда из 5 человек, это около 10 млн ₸ в месяц и две трети всех затрат.
ESG
Эффект по E, S и G
- На 100–170 перезапусков в год меньше, а значит меньше пускового брака
- Энергия на пачку ниже на 1,0–1,7%
- Если спрос ограничен, минус 110–360 т CO₂ в год
- 8–14 тыс. человеко-часов простоя уходят в работу
- У механиков и мастеров уходит 270–400 часов рутины в год
- Около 350 человек проходят обучение
- Сегодня цифровой записи нет почти ни у одной остановки, после пилота она будет минимум у 95%
- Каждый ремонт прослеживается, решения ИИ лежат в журнале
- Данные хранятся в Казахстане
Архитектура
Данные идут из цеха только наружу, ядро стоит на заводе или в ЦОД РК
Компоненты берём готовые и пишем свой код только для связки с контроллерами, голосовых отчётов и ИИ-слоя. Для пилота хватает шлюза на линии, двух серверов приложений, сервера БД и одного GPU-сервера.
Стек: OPC UA → MQTT (EMQX или Mosquitto), NestJS с REST и WebSocket, Python и FastAPI для ИИ, PostgreSQL 16 с TimescaleDB и pgvector, MinIO, Keycloak через AD, React Native с офлайн-хранилищем, k3s, GitLab CI, Prometheus, Grafana, Loki.
План и риски
Решение о масштабе принимаем на воротах по цифрам пилота
Первые 4–6 недель система только записывает остановки и не меняет работу людей. Если пилот не пройдёт ворота, масштабирования не будет, а журнал остановок останется у фабрики.
Тихий режим
Шлюз ставим на одну линию и 4–6 недель только записываем остановки, работа людей не меняется. За это время появляется честная база простоев.
Ворота 1: до системы доходит не меньше 95% событий
Пилот на одной линии
Наряды, фазы ремонта, голосовые отчёты, доска мастера и заявки на склад.
Ворота 2: 95% остановок с карточкой, 90% нарядов приняты в приложении, 90% отчётов подтверждены, поломка короче минимум на 8 минут, загрузка мощностей проверена
Четыре линии и повторы
Похожие случаи, поиск повторов и база знаний для операторов.
Ворота 3: повторов на узлах в работе на 30% меньше
Прогноз запчастей и ППР по данным
Система предлагает деталь по коду ошибки и истории, а план ППР строится по узлам, которые ломаются повторно.
| Риск | Что делаем |
|---|---|
| Контроллер не отдаёт коды ошибок | Проверяем это в первом релизе. Если кодов нет, берём сигнал «стоит или работает», узел выбирает оператор, и подключаем цифровые сервисы производителя |
| Спрос ниже мощности | Эффект считаем по сценарию Б, через смены и энергию, и проверяем загрузку до масштаба |
| Речь плохо распознаётся в шуме цеха | Гарнитура с шумоподавлением, запись по кнопке, дообучение на записях цеха. Запасной путь: поля из списков |
| Механики не пользуются приложением | Каждое действие делается одним нажатием, в сменах есть цифровые чемпионы, данные не используются для наказаний |
Откуда цифры
Все цифры считаются из трёх исходных
Из кейса взяты 8% простоев на четырёх линиях, из Этапа 1 взяты 930–1 400 поломок в год и 75 минут на поломку. Первые три месяца тихого режима проверяют именно эти исходные.
| Что | Расчёт | Результат |
|---|---|---|
| Фонд времени | 4 линии × 24 ч × 365 дней | 35 040 линия-часов |
| Незапланированные простои | 35 040 × 8% | 2 803 линия-часа |
| В сутках одной линии | 2 803 ÷ 24 | 117 суток |
| Бригада ждёт численность бригады следует из цифр Этапа 1 | 2 803 линия-часа × около 25 человек на линии | ≈ 70 тыс. человеко-часов |
| H3, путь восстановления | 930–1 400 поломок в год × 12–15 мин | 190–350 ч в год |
| H1, повторные отказы оценка Этапа 1 | около 30% повторов, на узлах в работе их на 30–50% меньше | 130–210 ч в год |
| Простои через три года | (2 803 − 560…320) ÷ 35 040 | 6,4–7,1% |
| Мощность | 320–560 ч × 30 000 пачек в линия-час | 9,6–16,8 млн пачек |
| Человеко-часы | 320–560 ч × около 25 человек | 8–14 тыс. |
| Порог окупаемости на пачку | 0,4–0,7 млн ₸ маржи в линия-час ÷ 30 000 пачек | 13–23 ₸ |
| Если поломок вдвое меньше | H3 даёт 90–175 ч, всего 220–385 ч | простои 6,9–7,4% |
Вопросы жюри
Короткие ответы
Почему именно простои?+
Это самая большая потеря, которую можно измерить: 2 803 линия-часа в год. За ней идут брак при перезапуске, энергия на пачку и сверхурочные, и все рычаги можно проверить на одной линии.
Какие допущения самые рискованные?+
Число поломок и маржа на пачку. Если поломок вдвое меньше, H3 даёт 90–175 часов, всего выходит 220–385, и простои будут 6,9–7,4%. Если повторов 15%, H1 даёт 65–105 часов. Поэтому первые 3 месяца уходят на замер, а внедрение начинается после него.
Что, если пилот не сработает?+
Тогда мы не масштабируем, и потери ограничены стоимостью пилота. Журнал остановок остаётся у фабрики, и на нём можно проверить гипотезу о микроостановках (H2).
Почему не купить готовую систему ТО?+
Контур дописывает данные в систему ТО, которая уже есть, и собран из готовых компонентов: OPC UA, PostgreSQL, ISSAI или Whisper, open-weight модель. Свой код нужен для связки с кодами станков, голосовых отчётов на казахском и русском и хранения данных в РК.
Где ИИ и нужен ли он?+
ИИ работает в четырёх местах: голос в отчёт, похожие случаи, повторы и сводка смены. Механика выбирают обычные правила. У каждой ИИ-функции есть ручной путь, и без ИИ процесс продолжается.
Механики не испугаются слежки?+
Правило записано письменно: данные используются для анализа узлов, по ним не начисляют премии и не наказывают. Сокращений нет, и в каждой смене есть цифровой чемпион из своих людей.
Из чего 372 млн ₸?+
Разработка и интеграция 245 млн ₸ (команда из 5 человек, около 10 млн ₸ в месяц), оборудование и устройства 74, сопровождение 40, обучение 13. Старт в тихом режиме стоит около 55 млн ₸. Это оценка, диапазон 300–450 млн ₸.
Предложение
Три месяца тихого режима на одной линии за 55 млн ₸
Работа людей за это время не меняется. Фабрика получает точную базу простоев и решение по пилоту, а после масштабирования до 560 линия-часов в год без новых линий.
Открыть демо пилота