Jak wyglądają Fabryki Przyszłości?
Pojęcie Smart Factory najczęściej jest kojarzone jako element Czwartej Rewolucji Przemysłowej – Industry 4.0. Inteligentna fabryka w rozumieniu Industry 4.0, to miejsce gdzie urządzenia i systemy technologiczne są ze sobą skomunikowane, a dane procesowe spływające w czasie rzeczywistym są poddawane nieustannej analizie.
Przykładem może być zastąpienie manualnych stanowisk montażowych systemem robotów współpracujących, oraz autonomicznych wózków transportowych, które dowożą komponenty do stanowisk zgodnie z obecnie realizowanym zleceniem produkcyjnym.
Innym przykładem fabryki przyszłości może być wykorzystanie systemu MES do wysyłania nastawów zgodnych ze zleceniem produkcyjnym na poszczególne urządzenia na linii, lub sterowanie prędkością linii zgodnie ze stanem poszczególnych urządzeń.
Czym wyróżnia się fabryka przyszłości?
Inteligentne fabryki przyszłości światowym trendem
Raport pt. „Factories: How can manufacturers realize the potential of digital industry revolution” opublikowany przez Capgemini informuje, że w najbliższej przyszłości 20% zakładów produkcyjnych zyska miano inteligentnej fabryki. Jak nietrudno się domyślić prym w realizacji koncepcji Smart Factory wiedzie sektor produkcji przemysłowej, lotniczej, obronnej, czy automotive.
Czy w rodzimej produkcji pojęcie Smart Factory jest rzeczywiście rozumiane?
Jak dowiadujemy się z raportu Smart Industry Polska 2016 przeprowadzonego przez firmę Siemens, wielu managerów kojarzy pojęcie „fabryka przyszłości” z efektywnością w zarządzaniu produkcją. Wzrost ten w ich mniemaniu ma być stymulowany m.in w ramach wdrażania innowacyjnych rozwiązań, tj. obejmuje wykorzystanie inteligentnych urządzeń i technologii. Jak podaje raport tylko 25% respondentów przyznaje się do znajomości koncepcji Smart Factory. Dużo większa część przepytanych Managerów dostrzega jednak elementy składowe koncepcji we własnej organizacji.
Co blokuje Nowoczesny Przemysł i przeszkadza w budowie fabryki przyszłości?
Wielu klientów firmy Raion Software podzieliło się z nami opiniami na temat możliwości wdrożenia w swoim zakładzie rozwiązań, które nowoczesny przemysł określa jako Smart Factory lub Inteligentna Fabryka. Wśród nich najczęściej pojawiały się:
- Przestarzały park maszynowy
- Duże koszty wdrożenia inteligentnej fabryki
W nowoczesnym przemyśle cel uświęca środki
Wdrożenie rozwiązania, które przybliża nas do miana fabryki przyszłości musi mieć uzasadnienie ekonomiczne, gdyż nowoczesny przemysł w swoim podstawowym założeniu powinien eliminować marnotrawstwo, na podstawie wiarygodnych danych. Aby zatem stworzenie Inteligentnej fabryki miało sens ekonomiczny, musimy zastanowić się jakie cele biznesowe chcemy osiągnąć za pomocą takiego wdrożenia.
Przykładowe cele osiągane przez klientów RAION podczas wdrożeń elementów inteligentnej fabryki. Jeden z klientów zauważył, że mikroprzestój na jednym ze stanowisk powoduje zatrzymanie pracy na pozostałych stanowiskach linii produkcyjnej. Zastosowany został algorytm, dzięki któremu w momencie identyfikacji mikro przestoju, system CyberVision automatycznie spowalniał pracę linii. Takie rozwiązanie mogło zostać zastosowane dzięki modułowi eventów w systemie CyberVision oraz dwukierunkowej komunikacji z urządzeniami na linii produkcyjnej. Wdrożenie rozwiązania spowodowało wzrost efektywności produkcji o 10%
Przykłady Smart Factory na świecie
Mimo, iż w idea Smart Factory jest stosunkowo nowym kierunkiem rozwoju biznesu istnieją na świecie firmy, które wyprzedziły konkurencję pod tym względem. Do takich firm zalicza się m.in.:
- Tesla
- Adidas
- Haier Group
- Infineon
- Johnson & Johnson
- Bosch
- Schneider Electric
Każda z wyżej wymienionych firm podążyła swoją drogą rozwoju fabryki, ale przyświecał im jeden wspólny cel – eliminacja marnotrawstwa oraz wzrost efektywności procesów. W kolejnym akapicie przedstawimy poszczególne efekty wdrożenia inteligentnej fabryki w praktyce.
Tesla Gigafactory – Berlin – Niemcy
Gigafabryka Tesli znajduje się na 300-hektarowej działce w Grünheide w Berlinie. Chociaż jest to czwarta w kolejności fabryka przyszłości, która powstała po pozostałych trzech fabrykach zbudowanych w Szanghaju, Nevadzie i Buffalo. Jest to pierwsza Inteligentna Fabryka Tesli zbudowana w Europie. Ponadto, ponieważ konstrukcja jest rozbudowywana, aby osiągnąć wielkość produkcji 500 000 samochodów elektrycznych rocznie, może okazać się największą fabryką przyszłości, jaką kiedykolwiek zbudowała Tesla! Berlińska Gigafactory to najnowocześniejsza inteligentna fabryka pojazdów elektrycznych na świecie. Fabryka produkuje głównie układy napędowe, akumulatory i pojazdy wielkogabarytowe, w tym Model 3 i Model Y.
Jednak Tesla robi coś więcej niż tylko produkcję inteligentnych samochodów; wykorzystuje również inteligentne środki w procesie produkcyjnym. Na przykład inteligentna fabryka przyszłości Tesli ma panele słoneczne na dachu, zachęcając do bardziej zrównoważonego procesu produkcyjnego i zmniejszając koszty operacyjne.
Gigafactory nie jest typową fabryką samochodów. Imponująca jest nie tylko wielkość fabryki, ale sposób jej prowadzenia jest naprawdę wyjątkowy. Dyrektor generalny Tesli, Elon Musk, wykorzystał technologie w zakresie transformacji cyfrowej, takie jak sztuczna inteligencja, do stworzenia procesu zwanego „inteligentną automatyzacją”. Ten proces łączy automatyzację z technologiami sztucznej inteligencji, aby stworzyć przykładowy projekt dla nowoczesnego przemysłu.
Jednak sztuczna inteligencja nie jest jedyną technologią wykorzystaną w tym wspaniałym przykładzie inteligentnej fabryki. Profile kierowców są przechowywane w chmurze dzięki Tesla Cloud. Jest to szczególnie przydatne w przypadku car-sharingu, ponieważ pozwoliłoby na automatyczne dopasowanie fotela i lusterek do użytkownika. Ponadto aktualizacje oprogramowania można łatwo przeprowadzać za pośrednictwem chmury. Inteligentna fabryka Tesli wyznacza standardy nie tylko w produkcji samochodów, ale również w nowoczesnym przemyśle.
Infineon’s Smart Factory – Dresden – Niemcy
Infineon ma jedną z najbardziej inteligentnych sieci i inteligentnych fabryk na świecie. Zlokalizowana w Dreźnie fabryka przyszłości specjalizuje się w produkcji półprzewodników, amortyzatorów, elektroniki komfortu oraz systemów bezpieczeństwa, takich jak ESP i poduszki powietrzne.
Na zakładzie produkcyjnym pracuje ponad 200 robotów, które pomagają ludziom w procesach produkcyjnych, zapewniając szybszą i bardziej wydajną produkcję.
Wszystkie wykorzystywane przez firmę systemy sterowania, zarządzania produkcją i transportu wodnego są ze sobą połączone i połączone za pomocą systemów informatycznych. Dodatkową zaletą systemów jest możliwość komunikowania się z innymi lokalizacjami na całym świecie. Ponadto Infineon Smart Factory inwestuje w nowoczesny przemysł wykorzystując rozwiązania inteligentnej fabryki, takie jak AI (z ang. Artificial Intelligence) oraz stale rozwija nowe rozwiązania dla branży elektronicznej i motoryzacyjnej.
Poza tym firma korzysta z cyfrowych bliźniaków, aby regularnie symulować skutki zmian w swoim portfolio produktów. To posunięcie nie tylko optymalizuje kontrolę produkcji w branży, ale także daje operatorom swobodę reagowania na potrzeby klientów w bardziej elastyczny sposób.
Haier Group – Qingdao- Chiny
Haier Group Corporation ma swoją siedzibę w Qingdao, Shandong. Specjalizuje się w produkcji sprzętu RTV i AGD, m.in. pralek, mikrofalówek, chłodziarek do wina, lodówek i piekarników.
Inteligentna fabryka ma kilka strategicznych celów, które mają zachęcić do wdrażania sztucznej inteligencji w procesach produkcyjnych. Na przykład Haier Group obejmuje platformę usług w chmurze i platformę masowego dostosowywania, która pomaga operatorom wykrywać wszelkie problemy w systemie, dając im lepszą możliwość wcześniejszego skorygowania tych błędów, zanim będą one miały trwałe konsekwencje dla produktów lub wydajności przemysłowej.
Co więcej, Haier, China Mobile, Huawei i M-Star udostępniły pierwsze na świecie wspólne rozwiązanie 5G Smart Factory. Inteligentna fabryka 5G wdraża inteligentne systemy do wykrywania jakości, konserwacji, współpracy maszyn, transportu materiałów, zarządzania energią i bezpieczeństwa. Osiągnięcie strategicznego celu stania się jednym z przykładów zrównoważonego rozwoju i produkcji, co cechuje nowoczesny przemysł.
System wizyjny 5G został wdrożony w fabryce Haier w Qingdao w Chinach. Znacząco poprawia wydajność inteligentnych aplikacji do wykrywania wizualnego oraz zmniejsza koszty wdrażania i konserwacji. Dzięki aktualizacjom oprogramowania fabryka przyszłości może również aktualizować aplikacje w locie, co zmniejsza wpływ przerw w świadczeniu usług spowodowanych modernizacją i konserwacją komputerów przemysłowych.
Technologie te mogą również poprawić wydajność produkcji nowych referencji, ogólną jakość i czas wprowadzania na rynek. Dzięki temu konsumenci mogą mieć szybszy dostęp do produktów wysokiej jakości.
Adidas Speed Factory – Ansbach – Niemcy
Adidas Speed Factory została zbudowana w Ansbach w Niemczech. Jak definiuje to Adidas, jest to fabryka przyszłości.
Przy pomocy robotów wspomagających człowieka, inteligentna fabryka specjalizuje się w produkcji obuwia (głównie sneakersów). Koncentruje się na masowym dostosowywaniu, co prowadzi do krótszych czasów realizacji, gdzie proces produkcyjny kończy się w ciągu zaledwie kilku dni. Inteligentna fabryka Adidas wykorzystuje technologię druku 3D do tworzenia cyfrowych makiet i replik sneakersów. Prototypy są zwykle drukowane szybko, aby sprostać regularnie zmieniającym się wymaganiom klientów i zaspokoić ich potrzeby i preferencje w ciągu kilku dni.
Technologie Speed Factory są wykorzystywane w produkcji obuwia sportowego w różnych krajach Azji, takich jak Chiny, Indonezja czy Wietnam. Fabryki przyszłości wykorzystują zaawansowane technologie produkcyjne, takie jak skomputeryzowane dziewiarstwo, ramiona robotów, roboty tnące laserowo i drukowanie 3D. W rzeczywistości te inteligentne fabryki włączają obecnie technologię 4D do procesów produkcyjnych, aby uczynić je łatwiejszymi i znacznie bardziej efektywnymi.
Johnson & Johnson DePuy Synthes – Irlandia
Fabryka Johnson & Johnson DePuy Synthes powstała w 1997 roku w Irlandii. Jest to placówka medyczna, której specjalnością jest medycyna sportowa, rekonstrukcja stawów, chirurgia kręgosłupa, czaszkowo-szczękowo-twarzowa oraz urazowa.
W ostatnich latach firma przeszła modernizację wartą miliony; uaktualnienie, którego celem jest włączenie bardziej zdigitalizowanych procesów i technologii, na które stawia nowoczesny przemysł.
Jedną z najważniejszych inwestycji zrealizowanych przez firmę Depuy Synthes jest włączenie Internetu rzeczy (IoT) do swoich procesów. IoT jest używany głównie do tworzenia cyfrowych bliźniaków (lub cyfrowych wersji zasobów fizycznych), które prowadzą do zaawansowanego wglądu w maszynę.
Bosch Connected Factory – Blaichach – Niemcy
Connected Factory w Blaichach jest wiodącym zakładem firmy Bosch produkującym komponenty samochodowe. Ta Inteligentna fabryka specjalizuje się w produkcji różnych systemów bezpieczeństwa, takich jak: elektroniczne programy stabilizacji (ESP) i systemy przeciwblokujące (ABS).
Fabryka przyszłości wykorzystuje najnowocześniejszą technologię w procesach produkcyjnych. Do sprawdzania części, inspekcji maszyn i śledzenia procesów, używa się tabletów, dostarczając w ten sposób wysokiej jakości danych, które są zwykle pomijane przez różnych operatorów maszyn. Inteligentna fabryka Bosch wykorzystuje również system śledzenia wydajności, który identyfikuje wszelkie odchylenia w czasie cyklu, umożliwiając operatorom szybkie reagowanie i wprowadzanie niezbędnych interwencji lub poprawek na wczesnych etapach.
Co jeszcze lepsze, system wsparcia operatora pokazuje błędy popełniane podczas procesów i podpowiada możliwe rozwiązania ich naprawy.
Kolejną inteligentną technologią wykorzystywaną w tej fabryce przyszłości jest Nexeed; pakiet oprogramowania opracowany przez połączony klaster branżowy w celu zapewnienia płynnego przebiegu procesu produkcyjnego. To oprogramowanie odczytuje istotne dane z ponad 60 000 czujników, dostarczając te informacje do właściwego klienta na czas. Dzięki temu zespół jest w stanie śledzić wszystkie operacje produkcyjne i przeprowadzać konserwację zapobiegawczą. Dotychczas te umiejętne innowacje zastosowane w fabryce przyszłości przyczyniły się do wzrostu produkcji systemów bezpieczeństwa ESP/ABS.
Ponadto inteligentna fabryka wykorzystuje energię hydroelektryczną, a zużycie energii jest monitorowane i optymalizowane za pomocą oprogramowania, co pozwala na ograniczenie strat energii elektrycznej.
Schneider Electric – Francja
Firma Scheider Electric produkuje urządzenia wykorzystywane w automatyce, usługach dostawczych, dystrybucyjnych i instalacyjnych. Należą do nich narzędzia, takie jak inteligentne bezpieczniki, urządzenia sygnalizacyjne, falowniki, aparatura łączeniowa, przyciski, siłowniki, wyłączniki i wskaźniki, by wymienić tylko kilka.
Oprócz produkcji inteligentnych narzędzi i sprzętu, fabryka przyszłości firmy Schneider Electric wykorzystuje rewolucyjną technologię nowoczesnego przemysłu w procesach produkcyjnych na wielką skalę, co pozwoliło tej fabryce przyszłości znaleźć się w rankingu najbardziej zaawansowanych zakładów produkcyjnych na świecie.
Dla przykładu, ta inteligentna fabryka korzysta z „EcoStruxure Augmented Operator Advisor”. Jest to technologia, która pozwala operatorom przyspieszyć ich operacje i usprawnić konserwację, korzystając z rozszerzonej rzeczywistości, co przekłada się z kolei na zwiększenie wskaźników produktywności. Dzięki temu inteligentna fabryka Schneider Electric została uznana przez Światowe Forum Ekonomiczne za jedną z latarni zrównoważonego rozwoju.
Fabryka przyszłości kluczem do konkurencyjności przedsiębiorstw
Światowi liderzy produkcji wyznaczyli kierunek rozwoju dla pozostałych firm w zakresie transformacji technologicznej. Idea paperless oraz transformacji cyfrowej sprzyja przedsiębiorstwom produkcyjnym w dążeniu do zbudowania inteligentnej fabryki. Coraz więcej przedsiębiorstw wdraża systemy informatyczne, np. do realizacji produkcji, a firmy które takie rozwiązania już posiadają zmierzają w kierunku pełnej integracji rozwiązań biznesowych. Automatyzacja procesów produkcyjnych przy wykorzystaniu robotów nie jest niczym nowym, ale zarządzanie pracą wielu maszyn w czasie rzeczywistym to jedna z kluczowych funkcjonalności Smart Factory.
Linki do artykułów:
Autor obrazka: „Zdjęcie dodane przez Pixabay: https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/fabryka-rakiet-256297/„
Sorry, the comment form is closed at this time.