Industry 4.0 - realita nebo fikce?

Nedivme se, když ani odborníci z iniciátorské země nemají jasno. Podle průzkumů z letošního jara realizovaných dceřinou společností firmy Porsche MHP mezi 230 německými výrobními a IT pracovníky z oblasti automobilového průmyslu si více než čtvrtina z nich vůbec nedokázala představit, co si pod pojmem Industrie 4.0 má představit. A přitom se s realitou automatizované a robotizované výroby v platformě digitalizace denně na svých pracovištích běžně setkávají.

Průmysl 4.0, nazývaný dokonce čtvrtou průmyslovou revolucí, podle zainteresovaných odborníků přináší úplné digitální propojení všech úrovní tvorby přidané hodnoty – od vývoje výrobku až po logistiku. Jedná se opravdu o tak závratný skok v systému celého životního cyklu výrobku, nebo spíše o mediálně nafouknutou bublinu, šikovně napasovanou na přirozený vývoj sofistikované průmyslové výroby, které se chytli nejen naši politici a právě na MSV v Brně to celou řadou prohlášení dali jasně najevo? Na všech workshopech, seminářích a diskusních panelech věnovaných této problematice vždy chyběli ti nejdůležitější, kteří mají k této problematice co říci – zástupci výrobních firem (nikoliv obchodních zastoupení), kteří po dlouhá léta společně se svými zákazníky vytvářejí trendy moderní průmyslové výroby směrem k digital factory. O nich bez nich.

Vláda ČR podle slov ministra průmyslu Jana Mládka si je vědoma nutnosti přijmout a řídit procesy čtvrté průmyslové revoluce. „Jako ministr průmyslu a obchodu jsem připraven se plně věnovat tomu, abychom se s nejvýznamnější inovační výzvou dneška a s vyvolanými změnami celospolečenského dosahu nejen ztotožnili, ale dokázali je i konsensuálně realizovat,“ uvádí ministr Mládek. A jak se k průmyslové revoluci staví naše výrobní firmy? Na stránkách našeho časopisu jim chceme dávat prostor vyjádřit se k dané problematice v rámci realizované ankety. Na otázky nám tentokrát odpověděli zástupci firem Hestego, TOS Kuřim-OS a TOS Varnsdorf. Naopak představitelé Tajmac-ZPS, Toshulin, Škoda Machine Tool nebo Fermat se z různých důvodů rozhodli ankety na téma Industry 4.0 neúčastnit.

Ing. Ostrý: V našich společnostech aktivně využíváme nejnovější výpočetní a digitální techniku k projektování, konstruování, plánování a řízení výroby. Aktivně tak budujeme tzv. bezpapírovou společnost. Například s některými našimi zákazníky jsme již několik let digitálně propojeni přes tzv. EDI (elektronická výměna dat) a vyrábíme a dodáváme jim na základě „náhledu“ do jejich skladu. Jen to všechno děláme jaksi automaticky a nemá to nic společného s výše uvedenou iniciativou.

F. Winkelhofer: Myšlenka projektu Industry 4.0 potvrdila naši dlouhodobou strategii na dodávky zákaznicky specificky připravených řešení. Na koncept série jednoho kusu s dodržením parametrů, termínu a kvality, navazujeme naší divizí MAS Automation.

Ing. Pagáč: Jsme obklopeni „chytrým světem“ – chytré telefony, tablety, auta, čárové kódy, softwary, aplikace atd., které na nás útočí na každém kroku. Své myšlenky, revoluční nápady, komplexní data můžeme uložit někde v cloudu a sdílet je s kolegy, přáteli i s lidmi s vědeckým zaměřením po celém světě. Ke všemu se můžeme připojit přes internet pomocí již zmiňovaných dostupných technických vymožeností. I když od představení myšlenky Industry 4.0 v r. 2011 už uplynul nějaký čas, tak tato revoluce bude trvat ještě několik let, než se podaří tyto vize v mnoha oblastech výroby realizovat. V současné době jsou již některé náměty přetvářeny z virtuální dimenze do reality a stávají se nedílnou součástí skutečnosti výrobních procesů. Základním předpokladem a významem se jeví jako ucelený model produktových dat a jejich vzájemný tok od návrhu přes výrobu, uvedení do provozu až po udržení stroje v bezchybném a ekonomickém provozu.

Ing. Ostrý: V roce 2009 jsme vyvinuli pro sběr dat ve výrobě a pro její řízení vlastní komunikační terminály. Ty se v průběhu let zdokonalovaly a dodáváme je do mnoha výrobních společností, zejména do velmi náročných, prašných podmínek. Samozřejmostí je zavedení 3D modelování (CAD) a návazné zavádění programování strojů (CAM). Zavádíme kapacitní plánování a digitální logistické sledování všech výrobních komponent. V současnosti provádíme podrobnou analýzu všech našich IT řešení s cílem navrhnout strukturu, která by nám zjednodušila práci – navrhnout řešení, které bude progresivní a bude nám sloužit po mnoho dalších let.

F. Winkelhofer: Jak jsem už zmínil, projekt MAS Automation dodává specifická řešení na klíč v oblasti automatizovaných a robotizovaných pracovišť s využitím našich i jiných strojů. Zkušenosti z této divize přenášíme do standardních řešení našich strojů tak, aby byly plně připraveny pro prostředí s výměnou informací mezi úrovní plánování a výroby

Ing. Pagáč: Ano, máme, digitalizace je všudypřítomná a dotýká se velmi úzce i našich používaných technologií, ať v předvýrobních, výrobních či dalších etapách, např. vůči našim zákazníkům po celém světě. Je proto běžné, že strojírenské firmy pracují již dlouhodobě při tvorbě návrhů strojírenských produktů v CAD/CAM/CAE prostředí. Tyto technologie v rámci předvýrobních etap zastřešuje navazující systém sledování životnosti výrobku (PLM systém) a pro výrobní etapy výrobní systém (ERP) včetně pružného plánování produkce. Zákazníci tak mají možnost sdílet mnohé výstupy z těchto technologií dříve, než udělají rozhodnutí o pořízení takové investice v jim blízkém virtuálním prostředí.

Ing. Ostrý: Součástí naší vize je například vývoj inteligentních produktů, které budou samy signalizovat určitý stupeň opotřebení. Jedním z našich produktů jsou i automatické lakovací linky. Jejich řízení je velmi sofistikované. Naši technici mohou vzdáleně sledovat provoz lakovny a navrhovat zákazníkům opatření na zvýšení efektivity.

F. Winkelhofer: V MAS Automation rozvíjíme oblast dálkové diagnostiky, procesního měření (sondy ve strojích), automatizovaných, tedy řiditelných a adaptabilních systémů. Společně s firmou Siemens připravujeme projekt TeamCenter s cílem zvýšení a sjednocení kvality procesů celého podniku. Mimo jiné budeme vytvářet systémy, které budou zpracovávat a vyhodnocovat velká množství dat získaných z provozu obráběcích strojů. Počítáme s úzkou spoluprací s dodavateli řídicích systémů strojů, automatizační techniky, robotů, SW systémů a s vysokými školami.

Ing. Pagáč: Plánovaný investiční rozvoj ve firmě v sobě zahrnuje požadavky v případě technologických a strojních investic na dokonalé využití potenciálu Industry 4.0. V praxi to znamená informace přes zavedené senzory u důležitých uzlů stroje. Tyto senzory informují o změně stavu stroje od jeho optimálního nastavení s jasnou identifikací poruchy. Identifikační údaje umožňují udržet výkon stroje podle požadavků výroby a poskytují zpětnou vazbu. Dále je u těchto strojů kladen maximální důraz na ekologický a energeticky efektivní provoz. To znamená, pokud stroj neběží v režimu produkce, je použit pro stroj stav, kde jsou vypnuty nepotřebné energetické okruhy. Pro zajištění vysokého výkonu a zároveň bezpečnosti provozu jsou stroje vybaveny zařízením pro sledování a zabránění kolizním situacím, kontrolou vibrací a velice přesným měřicím zařízením s metrologickým softwarem. Z hlediska obslužnosti a kontroly pracovního využití stroje je stroj napojen na zařízení, které analyzuje jeho aktuální stav, zaznamenává jednotlivé signály a přes mobilní síť zasílá upozornění zodpovědným pracovníkům, pokud je potřeba jejich zásah například v případě poruchy stroje.

Ing. Ostrý: Každá společnost, která chce dlouhodobě prosperovat, musí sledovat nejnovější trendy a pomocí digitální techniky inovovat (zjednodušovat) nejen své výrobky, ale i procesy. Vím, že naprostá většina našich zákazníků je si toho vědoma, a je zřejmé, že pracují na podobných principech jako my.

F. Winkelhofer: Určitě ano. Jako příklad uvedu projekt pro tuzemského zákazníka. V minulém roce jsme mu dodali celou výrobní linku, včetně robotického pracoviště. Automatizovaná a robotizovaná pracoviště vidíme jako nástroj, který pomáhá efektivněji a kvalitněji zvládat pracovní úkony s omezením ztrátových časů. Systémy automatizace vnímáme jako pomocníka ke snížení nekvality, zvýšení prostoru pro efektivnější využití pracovních kapacit, zvýšení technologických možností stroje a dosažení vyšší stability výroby.

Ing. Pagáč: Využití Industry 4.0 pro naše zákazníky má v dnešní době veliký význam. Zákazníkovi je nabízen produkt, který mu výrazně snižuje náklady na výrobu. Cílem je vždy nabídnou celkový komplex služeb od technologie až po dálkovou diagnostiku. Hlídání využití nabízených strojů, včetně popsaného monitoringu stavu a kondice stroje s možností aktivního vstupování do ladění pohonů a dalších úprav podle potřeb zákazníka a jeho technologie, je prioritou v nabídce služeb naší firmy. Tato filozofie umožňuje zákazníkovi naše stroje maximálně využít a vzhledem k úspornému a ekologickému provozu splnit náročné normy jednotlivých zemí, kam naše produkty směřují.

Roman Dvořák

roman.dvorka@mmspektrum.com

Průmysl 4.0 transformuje výrobu ze samostatných automatizovaných jednotek na plně integrovaná automatizovaná a průběžně optimalizovaná výrobní prostředí. Vzniknou nové globální sítě založené na propojení výrobních zařízení do kyberneticko-fyzikálních systémů – CPS (Cyber-Physical Systems). CPS budou základním stavebním prvkem „chytrých továren“, budou schopny autonomní výměny informací, vyvolání potřebných akcí v reakci na momentální podmínky a vzájemné nezávislé kontroly. Senzory, stroje, dílce a IT systémy budou vzájemně propojeny v rámci hodnotového řetězce přesahujícího hranice jednotlivé firmy. Takto propojené CPS na sebe budou pomocí standardních komunikačních protokolů na bázi internetu vzájemně reagovat a analyzovat data, aby mohly předvídat případné chyby či poruchy, konfigurovat samy sebe a v reálném čase se přizpůsobovat změněným podmínkám.

Zdroj: Národní iniciativa Průmysl 4.0, MPO ČR

„Nová průmyslová revoluce, Průmysl 4.0. Tyto pojmy hýbou světem...“

Tak začíná úvod ministra průmyslu a obchodu Jana Mládka k brožuře, kterou jím vedený resort k národní iniciativě Průmysl 4.0 vydal. Zájemci si ji mohou přečíst zde, po kliknutí na obálku.