Logo 25 Jahre KAN

KANBrief Przemysł 4.0: czy to naprawdę rewolucja?

Przedsiębiorstwa średniej wielkości stają się coraz bardziej inteligentne

© Berger Gruppe

Rosnąca dostępność przystępnych cenowo technologii komunikacyjnych sprawia, że inteligentne fabryki znajdują się w zasięgu średnich przedsiębiorstw. Producenci stoją przed wyzwaniem: sprostać coraz bardziej zróżnicowanym życzeniom swoich klientów, a jednocześnie produkować wyroby w większych ilościach, szybciej i taniej. Jest to jedyny sposób na utrzymanie rentowności ich przedsiębiorstw w obliczu rosnącej konkurencji.

W ostatnich latach technologie związane z produkcją robotów, elektroniczne pamięci masowe oraz wydajne procesory stały przystępne cenowo i ogólnodostępne. W szczególności rozbudowa sieci dostępu do szerokopasmowego Internetu umożliwia wykorzystanie nowych technologii. W wielu sektorach możliwości, jakimi dysponują przedsiębiorstwa, stają się coraz bardziej zróżnicowane.

W rozwiązaniach koncepcji Przemysłu 4.0 systemy sterowania odbierają sygnały wejściowe generowane przez czujniki, przetwarzają te sygnały i wymieniają informacje z innymi systemami. Na podstawie otrzymanych danych różne jednostki zdecentralizowane (maszyny) zarządzają dostępnymi zasobami, tj. nieukończonymi i gotowymi częściami oraz dostępnym personelem operacyjnym. Maszyny konsekwentnie organizują się zgodnie z określonymi i zaprogramowanymi zasadami.

Podłączenie do Internetu lub korzystanie z jednego, a nawet wielu robotów stanowi konwencjonalne rozwiązanie automatyzacji i nie może być samo w sobie nazywane przykładem zastosowania koncepcji Przemysłu 4.0 lub inteligentnej fabryki. Dopiero po zwiększeniu liczby kolejno działających robotów i możliwości samodzielnej organizacji wzajemnej współpracy, konwencjonalna automatyzacja staje się rozwiązaniem Przemysłu 4.0, a ostatecznie inteligentną fabryką.

Przemysł 4.0 w praktyce

W pełni zautomatyzowanej produkcji noży myśliwskich używa się trzech robotów działających sekwencyjnie (patrz zdjęcie). Roboty posiadają funkcje pobierania z magazynu, obróbki grzbietu noża, dwustronnego szlifowania krawędzi głównej, ostrzenia, ostrzenia na pasku, suszenia, kontroli jakości opartej na kamerach i odsyłania do magazynu. Pomimo kompleksowych funkcji przejętych przez roboty, dopiero po zintegrowaniu systemu z układem automatycznie sterowanych pojazdów (AGV) możliwe było określenie go jako przykład wdrożenia Przemysłu 4.0. AGV przejmują odpowiedzialność za załadunek koszyków magazynowych zawierających niedokończony i gotowy materiał do systemu magazynu i ponowny ich odbiór. Pierwszy robot w łańcuchu jest odpowiedzialny za kontrolę systemu magazynowego. Współpracuje on z działającymi równolegle instalacjami produkcyjnymi, wymienia z nimi informacje i sygnalizuje AGV swoje wymagania. Oprócz transportu nieukończonych i gotowych części, maszyna automatycznie sygnalizuje potrzebę konserwacji i obsługi. W oparciu o wcześniej zaprogramowany zestaw reguł, same maszyny określają czas i ilość zapytań o zasoby.

Drugim przykładem wdrożenia Przemysłu 4.0 jest organizacja obsługi serwisowej przez globalną sieć maszyn, która w pełni automatycznie wymienia informacje na temat stanu maszyn i w razie potrzeby przekazuje zapytania o personel i części zamienne. Strategie konserwacji prewencyjnej stają się więc coraz ważniejsze: maszyny w różnych krajach komunikują się ze sobą poprzez globalną sieć i wymieniają informacje na temat bieżących zadań konserwacyjnych. W zależności od pilności i skali prac konserwacyjnych, inżynierowie serwisu w siedzibie producenta maszyny są informowani o tym fakcie i wyposażeni w dane z maszyny. W ten sposób maszyny przejmują w skali globalnej zadanie organizacji personelu serwisowego. Dzięki temu zadania serwisowe są wykonywane o wiele wydajniej, co ostatecznie skraca czasy przestojów maszyny.

Nie możemy sobie pozwolić na ignorowanie Przemysłu 4.0.

Wdrożenie Przemysłu 4.0 często wymaga zmian w produkcji i procesach tworzenia wartości dodanej w całych firmach. Zmiany te stanowią poważne wyzwanie dla przedsiębiorstw dowolnej wielkości, ale często są nieuniknione, jeśli firma ma pozostać konkurencyjna na rynku światowym. Przedsiębiorstwa muszą zatem na wczesnym etapie opracować strategie skutecznego włączenia i wykorzystania do własnych działań nowych możliwości, jakie daje cyfryzacja.

Dr Andreas Groß
Tobias Rath

Berger Group