Rola inżynierii systemów w erze Przemysłu 4.0
CanvaW najnowszej ekspertyzie Rady Doradczej ds. Badań nad Przemysłem 4.0, zatytułowanej „Inżynieria autonomicznie adaptowalnych systemów Przemysłu 4.0”, Instytut Fraunhofera ds. Technologii Projektowania Mechatroniki (IEM) wyznacza nowe kierunki rozwoju systemów produkcyjnych. Eksperci IEM szczegółowo analizują kwestię autonomicznych systemów przemysłowych, definiując je w kontekście różnych obszarów zastosowania, takich jak logistyka i produkcja. Ponadto, proponują innowacyjne metody inżynieryjne, które umożliwią tworzenie takich systemów w przyszłości.
Krótkoterminowe zakłócenia łańcucha dostaw, niespodziewane awarie maszyn czy nagłe absencje pracowników to wyzwania, którym przemysł może sprostać dzięki elastycznym, autonomicznym systemom produkcyjnym.
– Cyfryzacja, globalna niepewność i presja konkurencyjna są kluczowymi czynnikami napędzającymi rozwój sieciowych systemów produkcyjnych o wysokim stopniu autonomii i zdolności adaptacyjnych – wyjaśnia Björn Sautter, członek Rady Doradczej ds. Badań Przemysłu 4.0. – Takie inteligentne systemy produkcyjne ze zdolnością do zdecentralizowanej samooceny i optymalizacji niemal w czasie rzeczywistym umożliwiają nowe skoki wydajności w całym systemie zrównoważonej produkcji. Ekspertyza opisuje, jaki wkład może wnieść podejście inżynierii systemów, jakie umiejętności są wymagane i gdzie leżą ważne obszary działania.
Potencjał i wyzwania
Wkrótce autonomiczne systemy produkcyjne będą zdolne do dynamicznej adaptacji swoich procesów w odpowiedzi na wszelkie zakłócenia. Dzięki integracji zaawansowanych technologii informacyjno-komunikacyjnych, analizy danych oraz sztucznej inteligencji, oferują one znacznie większą odporność na nieprzewidziane zdarzenia. To z kolei umożliwia przedsiębiorstwom minimalizację ryzyka, skuteczne reagowanie na rosnącą indywidualizację potrzeb klientów oraz zwiększenie ogólnej wydajności produkcji. W odróżnieniu od tradycyjnych systemów produkcyjnych, opierających się głównie na symulacjach, sieciach i dedykowanych maszynach, autonomiczne systemy Przemysłu 4.0 charakteryzują się zdolnością do samodzielnego raportowania, wyjątkową elastycznością oraz wysokim stopniem autonomii.
Analiza metod inżynieryjnych systemów produkcyjnych pokazuje, że istnieją między nimi różnice: Ich producenci polegają na metodach rozwoju produktu, a ich użytkownicy lub klienci na klasycznych metodach planowania fabryki.
– Jeśli w przyszłości systemy produkcyjne staną się jeszcze bardziej wydajne i złożone ze względu na autonomię i zmienność, konwencjonalne metody rozwoju osiągną swoje granice. Dlatego wzywamy zarówno przemysł, jak i podmioty polityczne do inwestowania w te trzy obszary działań: Współpracę między dziedzinami inżynierii, dalszy rozwój metod inżynieryjnych oraz inwestycje w wiedzę i edukację – wyjaśnia prof. dr inż. Roman Dumitrescu, dyrektor we Fraunhofer IEM i autor ekspertyzy.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Inżynieria systemów jako klucz do zarządzania zmiennością i złożonością
Aby poradzić sobie z rosnącą złożonością, ekspertyza ocenia potencjał inżynierii systemów (SE). SE wspiera holistyczne spojrzenie na systemy produkcyjne z interakcjami między ludźmi, technologią i organizacją oraz oferuje metody, dzięki którym użytkownicy mogą być aktywnie zaangażowani w rozwój. Podejście to umożliwia rozwój systemu w sposób interdyscyplinarny, myślenie wykraczające poza fazy cyklu życia i radzenie sobie z potencjalnymi wyzwaniami na wczesnym etapie.
W systemach produkcyjnych współzależności między produktem, procesem i zasobami produkcyjnymi są znacznie bardziej złożone. Jednak w tym przypadku dalszy rozwój metod SE oferuje możliwości radzenia sobie z autonomią i zmiennością. Ekspertyza pokazuje trend w dzisiejszym przemyśle w czterech prezentacjach najlepszych praktyk: Smart Factory w produkcji narzędzi w KAMAX, „Factory of the Future” Porsche Zuffenhausen, produkcja matrycowa w przepływie w Siemens AG i Datenfabrik.NRW.
Luka między badaniami a praktyką rozwoju przemysłowego
Radar kompetencji podsumowuje kompetencje personalne, społeczne, techniczne i metodologiczne w zakresie inżynierii autonomicznie zmiennych systemów Przemysłu 4.0. Ekspertyza zawiera konkretne zalecenia dla przemysłu, nauki i biznesu dotyczące trzech nadrzędnych obszarów działania: współpracy między obszarami inżynierii, dalszego rozwoju metod inżynieryjnych oraz inwestycji w wiedzę i edukację.
Źródło: Fraunhofer
