Przemysł 4.0, czyli możliwości i wyzwania produkcji

Przeczytaj także: Czy polskie firmy są gotowe na Przemysł 4.0?

Gdy zakład przemysłowy rozwija, któryś ze swoich procesów technologicznych, to oczywistością jest, że we wszystkich obszarach jego działalności niemal natychmiast widoczna staje się rosnąca złożoność. Jest to m.in. efekt zwiększonego popytu na innowacyjne technologie czy materiały, jak również z koniecznością wprowadzenia nowych modeli biznesowych. Taki skok technologiczny jest wyzwaniem dla wielu przedsiębiorstw, którym zależy na pozostaniu konkurencyjnym na wciąż rozwijającym rynku. W tym celu może pomóc koncepcja Przemysłu 4.0, która oparta jest na wiedzy, narzędziach, optymalizacji i monitorowaniu wszystkich systemów produkcji. Wdrożenie tej idei pozwoli na wprowadzenie inteligentnych systemów produkcyjnych, które poza własną autonomią będą posiadały możliwość samokonfiguracji, samokontroli czy nawet samodzielnego naprawiania.

Przemysłowy internet rzeczy

Jednym z elementów, który w znaczny sposób może wpłynąć na rozwój Przemysłu 4.0 w zakładzie produkcyjnym jest przemysłowy internet rzeczy. Jest to odmiana technologii internetu rzeczy, z nakierowaniem na przemysł. Jego celem jest gromadzenie dużej ilości danych z procesów produkcyjnych i następnie przesyłania ich do centrów przetwarzania danych. IIot (Industry Internet of Things) obejmuje zatem urządzenia tj. czujniki, układy sterowania maszyn cnc czy elementy linii produkcyjnych (sterowniki PLC, silniki). Wdrożenie tego elementu daje możliwość optymalizacji działania systemów produkcyjnych, co bezpośrednio wpływa na efektywność całego procesu wytwarzania.

CBM (Cloud-based Manufacturing)

Przetwarzanie w chmurze jest kolejnym elementem, który w znaczny sposób wspiera proces wdrażania Przemysłu 4.0 w przedsiębiorstwie. Zasoby obliczeniowe dostępne poprzez sieć mogą zostać przekazane i oparte na użytkowaniu usług, dostarczonych przez usługodawcę wewnętrznego lub zewnętrznego. Układ CBM (Cloud-based Manufacturing) to sieciowy model systemu produkcyjnego, który tworzy tymczasowe, zdolne do konfiguracji cyber-fizyczne linie produkcyjne, ze zróżnicowanych zasobów produkcyjnych. Wykorzystanie tego modelu daje możliwość przydziału zasobów produkcyjnych, ze względu na konkretne potrzeby klienta, ale także zmniejsza koszty cyklu życia produktu.

Smart factory

Jednym z głównych składników Industry 4.0 jest inteligentna fabryka (smart factory), która ma wspierać zasoby ludzkie i maszyny za pomocą systemów cyber-fizycznych. Taka fabryka ma samodzielnie kontrolować proces produkcyjny, jak i utrzymywać maszyny w idealnym stanie poprzez bieżące analizy.

– W dobie rozwoju koncepcji Przemysłu 4.0 przedsiębiorstwa zobowiązane są do wdrażania innowacyjnych rozwiązań i dążenia do integracji ich w inteligentnej fabryce.

W takim zakładzie możliwa będzie produkcja spersonalizowanych produktów na indywidualne potrzeby klienta, nawet w przypadku realizacji produkcji masowej. Umożliwi także integrację wszystkich obszarów produkcyjnych, zlokalizowanych do tej pory w różnych częściach zakładu. Połączenie naszych maszyn w jeden zintegrowany system produkcyjny, zostało wdrożone już w kilku zakładach u naszych kluczowych klientów. Przyczyniło się to nie tylko do wzrostu wydajności, ale co istotne do większej elastyczności produkcji – komentuje Roman Padewski, dyrektor zarządzający Prima Power Central Europe.

Przemysł 4.0 w zakładzie produkcyjnym – co to oznacza?

Obecny przemysł produkcyjny to nie tylko system produkcji i innowacyjne maszyny czy technologie. Obejmuje on również dalsze elementy tj. logistyka czy nawet obsługa klienta. Wedle koncepcji Przemysłu 4.0 wszystkie te składowe powinny być ze sobą zintegrowane, skomunikowane i zdalnie zarządzane. Koncepcja Przemysłu 4.0 jest stosunkowo nowym zjawiskiem na rynku polskim, dlatego poziom wdrażania jej w przedsiębiorstwach może się diametralnie różnić. Istnieje jednak kilka podstawowych zasad, które mogą okazać się pomocne przy wprowadzaniu jej w zakładzie produkcyjnym.

Można do nich zaliczyć: współdziałanie, wizualizację, decentralizację, działanie w czasie rzeczywistym i modułowość. Współdziałanie w zakładzie jest istotnym składnikiem w procesie wdrażania Przemysłu 4.0. Za pomocą tego elementu następuje bowiem kooperacja wszystkich obszarów działalności przedsiębiorstwa. Wizualizacja natomiast umożliwia monitorowanie wszystkich procesów zachodzących w zakładzie za pomocą sensorów czy czujników.

Z kolei problemem w wielu przedsiębiorstwach może okazać się centralizacja. Decyzje podejmowane są hierarchicznie, co jednocześnie wydłuża czas reakcji i w efekcie utrudnia cały proces kontroli. W przypadku Przemysłu 4.0 decyzje w obszarze systemów cyber-fizycznych podejmowane są natychmiast. Jedynie w razie poważnych awarii zadania przekazywane są wyżej. W celu wprowadzenia decentralizacji procesów decyzyjnych i zapewnienia jakości wytwarzanym produktom konieczne jest śledzenie działań całej organizacji.

Kluczowe jest także zbieranie i analizowanie danych w czasie rzeczywistym. Ważne, aby każdy z obszarów organizacji działał w systemie czasu rzeczywistego. Przedsiębiorstwo, w którym wdraża się koncepcję Przemysłu 4.0 musi charakteryzować się także modułowością, czyli elastycznie dostosowywać się do zmieniających potrzeb produkcyjnych, ale też w miarę możliwości zastępować lub rozbudowywać istniejące moduły.

Znaczącą zaletą wdrożenia Przemysłu 4.0 w przedsiębiorstwie jest osiągnięcie niespotykanego dotąd poziomu wydajności i wzrostu produktywności. W osiągnięciu pełnej elastyczności systemów produkcyjnych pomocne będą nowe rodzaje zaawansowanej produkcji oraz zintegrowane procesy przemysłowe.