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.

8%
времени линий уходит на незапланированные остановки
2 803
линия-часа простоя в год на четырёх линиях
117
суток простоя одной линии, если сложить часы подряд
0
новых датчиков, данные берём из контроллеров

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.

линия стоит, 117 сутоклиния работает

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.

H3
Короче путь восстановления
−190–350 ч/год
H1
Меньше повторных отказов
−130–210 ч/год

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.

  1. 1H3 · ремонт короче

    Станок остановился

    Код ошибки, узел и время приходят с контроллера, и через 5 секунд у остановки есть карточка без ручного ввода.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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
ГдеКакЕсли ИИ недоступен
Голос в отчётISSAI или Whisper, дообученные на 20–50 часах записей цеха; языковая модель возвращает JSON строго по схемеМеханик правит текст или выбирает поля из списков
Похожие случаиФильтр по машине и коду, затем векторное сходство подтверждённых отчётов и поправка на отметки «помогло»Показываем последние ремонты этого узла
ПовторыПравило «тот же узел и код 2 раза за 30 дней» плюс кластеризация причинОстаётся только правило по коду
Сводка сменыТа же модель по шаблону, только из карточек сменыМастер 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.

Ожидание механика17 → 8 мин -9 мин
наряд сразу уходит свободному механику, мастер его не ищет
Диагностика15 → 12 мин -3 мин
в наряде код ошибки и три похожих ремонта
Поиск запчасти11 → 9 мин -2 мин
заявка из карточки одним нажатием, склад видит её сразу
Ремонт26 → 26 мин без изменений
работу механика не трогаем
Пуск6 → 6 мин без изменений
пуск не меняется
Средняя поломка75 → 61 мин -14 мин
сегодняс ReLineAble

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 смартфон

Наряд 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 веб

Все 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

Веб

Узлы, 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 планшет

Статус вызова механика и простые остановки, которые оператор сбрасывает сам по утверждённой инструкции. Если станок не передал событие, оператор создаёт карточку вручную.

Цифры в демо условные, история сгенерирована. Есть казахский интерфейс.Открыть демо на весь экран

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.

≈350
человек проходят обучение
4 700
часов обучения за два года

Четыре новые роли, все из своих людей

Инженер по надёжностиКуратор базы знанийЦифровой чемпион сменыВладелец данных

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.

9,6–16,8 млн
пачек мощности в год
8–14 тыс.
человеко-часов бригады больше не уходят в простой
31–58 млн ₸
в год на сменах и энергии, если спрос ограничен
372 млн ₸
затраты за три года, диапазон 300–450
Сценарий А

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.

Сценарий Б

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 годамлн ₸
Разработка и интеграция245
Оборудование и устройства74
Сопровождение40
Обучение13
Итого372

Разработку ведёт команда из 5 человек, это около 10 млн ₸ в месяц и две трети всех затрат.

ESG

Эффект по E, S и G

EЭкология
  • 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
SЛюди
  • 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
GУправление
  • 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.

Цех, только чтение
Контроллеры машинШлюз линии: OPC UA → MQTT, буфер при обрыве связи
DMZ, данные идут только наружу
MQTT-брокерИз ИТ-сети в цех соединений нет
Ядро на заводе или в ЦОД РК
Захват событийAPI и маршрутизацияPostgreSQL, TimescaleDB, pgvectorMinIO, KeycloakИнтеграции с ТО, складом и сменами
ИИ-сервисы на своём GPU в РК
Распознавание речиИзвлечение полей отчётаПоиск похожих случаев
Клиенты
Механик: смартфон, офлайн до 8 часовОператор: планшет на линииМастер: доскаРуководство: BI

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.

0–3 месяца

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

До 12 месяцев

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

Год 2

Четыре линии и повторы

Похожие случаи, поиск повторов и база знаний для операторов.

Ворота 3: повторов на узлах в работе на 30% меньше

Год 3

Прогноз запчастей и ППР по данным

Система предлагает деталь по коду ошибки и истории, а план ППР строится по узлам, которые ломаются повторно.

РискЧто делаем
Контроллер не отдаёт коды ошибокПроверяем это в первом релизе. Если кодов нет, берём сигнал «стоит или работает», узел выбирает оператор, и подключаем цифровые сервисы производителя
Спрос ниже мощностиЭффект считаем по сценарию Б, через смены и энергию, и проверяем загрузку до масштаба
Речь плохо распознаётся в шуме цехаГарнитура с шумоподавлением, запись по кнопке, дообучение на записях цеха. Запасной путь: поля из списков
Механики не пользуются приложениемКаждое 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.

ЧтоРасчётРезультат
Фонд времени4 линии × 24 ч × 365 дней35 040 линия-часов
Незапланированные простои35 040 × 8%2 803 линия-часа
В сутках одной линии2 803 ÷ 24117 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 восстановления930–1 400 поломок в год × 12–15 мин190–350 ч в год
H1, повторные отказы
оценка Этапа 1
около 30% повторов, на узлах в работе их на 30–50% меньше130–210 ч в год
Простои через три года(2 803 − 560…320) ÷ 35 0406,4–7,1%
Мощность320–560 ч × 30 000 пачек в линия-час9,6–16,8 млн пачек
Человеко-часы320–560 ч × около 25 человек8–14 тыс.
Порог окупаемости на пачку0,4–0,7 млн ₸ маржи в линия-час ÷ 30 000 пачек13–23 ₸
Если поломок вдвое меньшеH3 даёт 90–175 ч, всего 220–385 чпростои 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