W kierunku Smart Factory
MTPProdukcja przemysłowa całkowicie bez udziału ludzi wydaje się jeszcze mrzonką. Nie da się jednak ukryć, że to właśnie w kierunku ograniczania roli człowieka podąża obecnie światowy przemysł. Czy inteligentna fabryka, podobnie jak Przemysł 4.0, to wciąż odległa perspektywa, czy może jednak niedaleka przyszłość?
- Podstawą inteligentnych fabryk są nowoczesne technologie, analogiczne jak w koncepcji Przemysłu 4.0
- Inteligentna fabryka może zapewnić przedsiębiorstwu wiele realnych korzyści
- Smart Factory to także odpowiedź na problemy z pozyskaniem wykwalifikowanego pracownika
- Czy nowoczesną fabrykę wybudować od zera, czy zmodyfikować działający zakład produkcyjny?
Powiązane firmy
Smart Factory – czyli inteligentna fabryka – która ma być integralnym elementem nadchodzącej czwartej rewolucji przemysłowej, jest (w pewnym uproszczeniu) nowoczesnym typem zakładu produkcyjnego, opartym na systemach cyberfizycznych, ich integracji z zaawansowanymi technologiami produkcyjnymi oraz na nowatorskich metodach zarządzania i organizacji produkcji.
Nowoczesne rozwiązania mają pomóc w elastycznym reagowaniu na zmieniające się potrzeby rynkowe, optymalizowaniu wszystkich procesów (stricte produkcyjnych i pomocniczych) oraz ograniczaniu przestojów, kosztów i odpadów.
Stopniowe ograniczanie aktywnej roli człowieka będzie natomiast sprawiać, że funkcjonujące w takich fabrykach systemy i instalacje przemysłowe będą musiały same się organizować i optymalizować.
Smart Factory: nowoczesne technologie
Ponieważ Smart Factory jest pojęciem bardzo bliskim koncepcji Przemysłu 4.0, można mówić o tych samych nowoczesnych technologiach, które będą stanowić podwaliny inteligentnych fabryk. W pierwszej kolejności należałoby tu wymienić przemysłowy Internet Rzeczy, zaawansowaną robotykę i automatyzację produkcji, cyfryzację różnych procesów, a także wykorzystanie na szeroką skalę sztucznej inteligencji oraz rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości.
To także analityka coraz większych zbiorów danych, która będzie pozwalać tworzyć scenariusze na przyszłość. Przykładem jest chociażby predykcyjne utrzymanie ruchu i dokładne ustalenie daty kolejnego serwisu maszyny lub wymiany danego podzespołu.
– Jeszcze kilka lat temu polskie firmy były dość ostrożne w kwestii wprowadzania rozwiązań z obszaru Przemysłu 4.0. Ta sytuacja jednak znacząco się zmieniła: dziś obserwujemy dużą liczbę start-upów tworzonych przez nową generację, wiele firm stale monitoruje postęp nowych technologii i stara się z nich szybko skorzystać. Takie podejście przynosi doskonałe efekty, bo te firmy przede wszystkim znacznie sprawniej reagują na nowe trendy i wyzwania rynkowe – mówi Ireneusz Borowski, Country Manager na Polskę w Dassault Systèmes.
Bogusław Krasuski, sales manager channel & panel w firmie Omron Electronics, także zwraca uwagę, że koncepcja inteligentnej fabryki jest odpowiedzią na czwartą rewolucję przemysłową. A ta z kolei jest napędzana głównie przez szybki rozwój technologii IoT, uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji.
Do hal produkcyjnych wkraczają więc urządzenia, które są w stanie w czasie rzeczywistym zbierać i przetwarzać ogromne ilości danych. To z kolei umożliwia nieustanne udoskonalanie procesów produkcyjnych i zwiększanie jakości wytwarzanych produktów. W nowoczesnych fabrykach coraz powszechniej wykorzystuje się też roboty współpracujące i mobilne.
– Inteligentne zakłady to w mojej ocenie również te, które potrafią szybko dostosować się do obecnej sytuacji – mówi Bogusław Krasuski. – Świetnym przykładem mogą być wyzwania związane z zapewnieniem bezpieczeństwa i utrzymania ciągłości produkcji podczas pandemii, m.in. szybkość wdrożenia w fabryce nowych rozwiązań (np. wykorzystania technologii UV do eliminowania bakterii i wirusów z przestrzeni hal produkcyjnych).
Z kolei Grzegorz Kominek, dyrektor sprzedaży w Chiron Polska, podkreśla, że inteligentna fabryka zmierza w kierunku zastąpienia ludzkiej inteligencji przez inteligencję sztuczną: – Żeby się jednak do tego stanu zbliżyć, musimy korzystać z systemów teleinformatycznych, które umożliwią połączenie maszyn i urządzeń będących na wyposażeniu firmy ze światem wirtualnym, a także swobodną wymianę niezbędnych informacji na linii człowiek–maszyna–maszyna. Nowoczesne maszyny muszą więc być wyposażone w system do odczytywania, gromadzenia i przetwarzania danych, a więc we własną inteligencję i interfejs do komunikacji.
Smart Factory: potencjalne korzyści
Inteligentna fabryka zapewni wiele realnych korzyści, które powinny przełożyć się na wzrost konkurencyjności przedsiębiorstwa. Choć korzyści będzie można znaleźć we wszystkich obszarach aktywności firmy, to na pierwszy plan wysuwają się naturalnie te związane z procesami produkcyjnymi. To m.in. skrócenie czasów produkcji, wzrost wydajności procesów, redukcja kosztów i możliwość wytwarzania małych serii na indywidualne zamówienie.
Witold Siemieniako, general manager w Hexagon Manufacturing Intelligence, dostrzega natomiast potencjalne korzyści z automatyzacji procesów i pozyskiwanych na każdym etapie produkcji danych, z którymi ściśle wiąże się smart factory. Według niego odpowiednie spożytkowanie tych danych pozwoli zapobiegać błędom na wcześniejszych etapach produkcji, a także znacznie ograniczyć i w końcu nawet całkowicie wyeliminować braki. Taka inteligentna automatyzacja z założenia pozwoli wyeliminować błędy ludzkie, ograniczyć wąskie gardła lub bardzo niekiedy kosztowną nieterminowość.
– Dołączając do procesu produkcji działy projektowania, można założyć zwiększenie trwałości produktu, jego mniejszą zawodność, a także możliwość rozpoczęcia produkcji seryjnej bez konieczności testowania dużej liczby prototypów – dodaje Witold Siemieniako. – Wszystko to bezpośrednio, pozytywnie wpływa na koszty produktu końcowego. Z kolei pracownicy obsługujący smart factory będą mogli pracować w lepszych warunkach. Można bowiem założyć wyeliminowanie wielu powtarzalnych i/lub uciążliwych czynności.
Jak zauważa Bogusław Krasuski, inteligentne fabryki są nie tylko wynikiem rozwoju technologii, ale także odpowiedzią na obecne wyzwania. Kompleksowe wdrożenie inteligentnych rozwiązań pozwala przede wszystkim osiągnąć wysoki wskaźnik OEE (ogólna wydajność sprzętu), co wprost przekłada się na większą wydajność produkcji i osiągane zyski.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Kolejną korzyścią jest połączenie maszyn w jeden zdalnie sterowany system, co sprawia, że zyskujemy lepszą kontrolę nad procesami wytwórczymi. Jesteśmy w stanie szybciej reagować na ewentualne awarie, a tym samym zapobiegać kosztownym przestojom.
– Przemysł 4.0 dąży także do harmonijnej, bezpiecznej i efektywnej współpracy ludzi i maszyn. To jedna z odpowiedzi na niedobór wykwalifikowanych kadr. Zakłady wykorzystujące nowoczesne technologie osiągają nie tylko lepsze wyniki, ale także stają się miejscami jeszcze bardziej przyjaznymi do pracy – dodaje przedstawiciel firmy Omron.
Mówiąc o trendach w przemyśle, warto spojrzeć na coraz powszechniejszą masową personalizację produkcji. W wyniku presji ze strony konsumentów przed producentami pojawił się nowy cel: masowe dostosowanie produktów do indywidualnych potrzeb i szybkie dostawy do konsumentów.
– Dlatego też tradycyjna, bardzo rozdrobniona produkcja już się nie sprawdza. Szybkość i sprawność w produkcji przemysłowej będzie wymagała pełnej synchronizacji i integracji działań – od cyfrowego zarządzania produkcją i operacjami produkcyjnymi po planowanie i działanie łańcucha dostaw. Umożliwi to nie tylko szybszą produkcję, ale również modułową i przewidywalną analizę produkcji zwinnej, potrzebnej do skutecznego zaspokojenia popytu konsumentów. Firmy, które nie posiadają nowoczesnego zaplecza technologicznego i nie wypracowały odpowiedniego modelu biznesowego, w tym wyścigu sobie nie poradzą – przekonuje Ireneusz Borowski.
Smart Factory: czy to już?
W obecnej sytuacji, kiedy pozyskanie wykwalifikowanego pracownika staje się coraz trudniejsze, idea inteligentnych fabryk przyszłosci przybiera coraz bardziej realny kształt, a wręcz jest już koniecznością.
– Kiedy argument konkurencyjności polskiej produkcji ze względu na niższe koszty pracownika w porównaniu z krajami z Europy Zachodniej nie jest już tak oczywisty, nasze fabryki stają przed koniecznością wdrażania rozwiązań smart w celu redukcji kosztów – zauważa Grzegorz Kominek. I dodaje, że w branży wysokowydajnych obrabiarek CNC jego firma już od dawna stosuje automatyczne systemy do załadunku, które często zastępują operatora. Tym samym znikają związane z tym kwestie, takie jak absencja czy możliwość wystąpienia pomyłki.
– Ponadto systemy inteligentnego pozyskiwania oraz gromadzenia danych o technicznym stanie maszyny i stanie produkcji pozwalają na dokładniejsze planowanie procesu produkcyjnego, przewidywanie wystąpienia awarii czy też zaplanowanie akcji prewencyjnych – wskazuje dyrektor sprzedaży w Chiron Polska.
Zanim fabryki w Polsce będą mogły w pełni skorzystać z efektów płynących z poprawy jakości i innych potencjalnych dobrodziejstw nowych technologii, muszą stawić czoła szeregowi istotnych barier ich wdrożenia. Jednym z nich jest likwidacja funkcjonujących w przedsiębiorstwie silosów, w tym silosów danych, analityków i narzędzi analitycznych.
– Kluczowy jest wybór odpowiedniej cyfrowej platformy biznesowej, jak choćby 3DEXPERIENCE od Dassault Systèmes. Narzędzie to sprawdza się w przypadku organizacji dowolnej wielkości i działa jak kompleksowe źródło informacji, dzięki czemu zespoły mogą bezpiecznie dzielić i wymieniać się danymi w nieograniczony sposób. Zapewnia przy tym wszystkim dostęp do jednej wersji danych, jedynego źródła prawdy w czasie rzeczywistym – przekonuje Ireneusz Borowski.
Według Witolda Siemieniako upowszechnienie się inteligentnych fabryk to na pewno przyszłość, choć niekoniecznie niedaleka. Trudno jednak w tej chwili określić, ile to potrwa, tym bardziej że po pandemii COVID-19 cały rynek jest nieco zaburzony i bardzo szybko może się zmieniać.
Liczne przykłady pokazują, że już teraz można zbudować fabrykę w formie tzw. Smart Factory. Co ciekawe, być może łatwiej byłoby taką nowoczesną fabrykę wybudować od zera. Większość działających przedsiębiorstw produkcyjnych jest jednak siłą rzeczy zmuszona do dokonywania stopniowych modernizacji już istniejących zakładów produkcyjnych i transformacji poszczególnych procesów.
– Można powiedzieć, że duża część przedsiębiorstw rozumie filozofię Smart Factory, ale działa w określonych warunkach rynkowych. Nie może więc ani przerwać produkcji, ani zainwestować bez poprzedniego zaplanowania dużych środków finansowych. Oznacza to, że będzie to raczej proces stopniowy – zarówno ze względu na obiektywne trudności rynkowe i techniczne, jak i koszty inwestycji. Niezbędne jest również ujęcie w planach odpowiedniego przekwalifikowania pracowników, do czego potrzebne jest odpowiedzialne podejście działów HR – dodaje Witold Siemieniako.
Na kwestie związane z pozyskiwaniem wysoko wykwalifikowanych specjalistów i inżynierów zwraca także uwagę Ireneusz Borowski. – Już teraz mamy do czynienia z rewolucją w zapotrzebowaniu na specjalistów w nowych, do niedawna nieistniejących dziedzinach, np. specjalistów od analizy dużych ilości danych. To w braku odpowiednich kadr firmy upatrują jedne z największych wyzwań we wdrażaniu nowoczesnych technologii.
O Autorze
