Logo 25 Jahre KAN

KANBrief Przemysł 4.0: czy to naprawdę rewolucja?

Przemysł 4.0: wizja czy rzeczywistość?

© Siemens AG

W fabryce przyszłości ludzie i maszyny będą połączone w sieci danych. Również „rzeczy” i systemy będą się ze sobą komunikowały: przedmiot z narzędziem, rynek z produkcją, produkcja z wcześniejszym dostawcą. Jednakże tego rodzaju połączenie w sieć w
obrębie procesów produkcyjnych i ponad granicami przedsiębiorstwa jest możliwe tylko wtedy, gdy istnieją normy i specyfikacje, które obowiązują na całym świecie - i jeśli dostępni są wykwalifikowani pracownicy.

Pracownicy firmy Siemens w zakładzie elektroniki w Amberg produkują sterownik programowalny Simatic od 1989 roku. System Simatic, dostępny w ponad 1000 wariantach, może być używany do sterowania praktycznie wszystkim, od kurtyny teatralnej po taśmę przenośnikową w fabryce samochodów. Ponadto w Amberg każdy Simatic organizuje własny proces produkcyjny. Jest to możliwe dzięki unikalnemu kodowi produktu na każdej płytce drukowanej (PCB). Dzięki kodowi płytka drukowana instruuje każdą maszynę pod kątem jej wymagań i kolejnych etapów produkcji. Procesy są zoptymalizowane i kontrolowane przez technologie informacyjne, a wszystko jest połączone we wszystko inne poprzez Przemysłowy Internet Rzeczy (Industrial Internet of Things - IIoT) i chmurę, która jest własnym rozwiązaniem firmy. Ponad tysiąc skanerów dokumentuje każdy krok procesu produkcji w czasie rzeczywistym, gromadząc informacje takie jak temperatura lutowania, dane o odbiorze i miejscu oraz wyniki testów. Każda część, każda maszyna i każdy etap pracy są konwertowane na dane i zapisywane.

Dzięki temu codziennie powstaje ponad 50 milionów rekordów danych: big data. Dane są oceniane w czasie rzeczywistym, a produkcja jest analizowana kompleksowo. W tym procesie czujniki i przepływ danych tworzą sieć neuronową: na podstawie danych inteligentna fabryka określa na przykład, jaki produkt ma być wytwarzany i kiedy. Jednocześnie, najnowsze osiągnięcia Simatic są nieustannie wdrażane w procesie produkcyjnym, a obserwacje poczynione podczas produkcji przekazywane są do działów badawczo-rozwojowych.

Interakcje i tworzenie sieci kontaktów ponad granicami przedsiębiorstw

Na produkcję w Amberg wpływają również dane pochodzące z magazynów i od dostawców w USA, Chinach i Niemczech. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie istniały normy i specyfikacje dla odpowiednich interfejsów oraz niezawodna komunikacja. Ze względu na fakt, że problem ten dotyczy wielu obszarów technologii prawdopodobnie nie powstanie powszechna norma dla koncepcji Przemysłu 4.0. Niemiecka platforma ds. Przemysłu 4.0 opracowała jednak referencyjny model architektury RAMI 4.0, a w USA organizacja pn. Indus­trial Internet Consortium (IIC) opracowała koncepcję Industrial Internet Reference Architecture (IIRA). Siemens jest jedną z firm aktywnie zaangażowanych w działalność obu organizacji, które obecnie ze sobą współpracują.

Pomimo dalekosiężnego trendu digitalizacji, fabryka Siemens wygląda tak samo jak w momencie otwarcia, poza tym, że maszyny są większe i jest ich więcej. Zakład zwiększył jednak swoją produkcję dziewięciokrotnie, bez zmian w strukturze produkcji i praktycznie bez wzrostu zatrudnienia. Mamy również do czynienia ze znacznym podniesieniem poziomu jakości. Podczas gdy w 1989 r. kwota wad wynosiła 500 na milion możliwych wad (dpm), obecnie jest niższa niż 11 dpm.

Nowe wymagania wobec pracowników

Zamiast zawsze wykonywać to samo zadanie na tym samym etapie procesu produkcyjnego, pracownicy przechodzą teraz z jednego stanowiska pracy do drugiego. Zamiast tylko jednego produktu, mogą teraz wytwarzać nawet 100 różnych produktów na nowoczesnych liniach produkcyjnych. Pracownicy są wspomagani przez monitory wyświetlające wymagane informacje. Podczas gdy roboty wykonują powtarzalne, a zatem monotonne zadania, ludzie monitorują procesy produkcji i testowania. Opracowują również pomysły, jak usprawnić proces produkcji oraz interweniują w przypadku nieprzewidzianych incydentów.

Zakres wiedzy pracowników zmienia się w związku z tym w dwóch kierunkach: z jednej strony, eksperci muszą teraz dokładnie znać maszyny i umieć korzystać z oprogramowania; z drugiej strony, systemy umożliwiają pracownikom znacznie efektywniejszą obsługę i optymalizację maszyn. Badania pokazują1, że dobrze wyszkolona i wykwalifikowana siła robocza Niemiec jest w stanie sprostać tym wymaganiom lepiej i szybciej niż pracownicy w wielu innych krajach. Wraz z wiodącą pozycją technologiczną Niemiec, powinno to zapewnić atrakcyjność kraju jako lokalizacji dla zakładów przemysłowych. Nasuwa się jednak pytanie, czy ten pożądany scenariusz dojdzie do skutku i czy w tym samym czasie zostanie odpowiednio uwzględniony interes pracowników.

Petra Hannen, autorka niezależna
mail@petrahannen.de

1 Pfeiffer; Lee; Zirnig; Suphan (2017): Industrie 4.0 – Qualifikation 2025
Pfeiffer; Suphan (2015): Der AV-Index. Lebendiges Arbeitsvermögen und Erfahrung als Ressourcen auf dem Weg zu Industrie 4.0
Jung, Kleibrink, Köster, Lichter, Rürup: Eine Wachstumsstrategie für das digitale Zeitalter. (2016) Handelsblatt Research Institute