Welcome to Digital Arena: Průmysl 4.0 v praxi

Digitální transformace firmám pomůže plnohodnotně fungovat v digitálním prostředí. Firmy pak mají předpoklady naplňovat očekávání svých zákazníků, pružněji reagovat na měnící se tržní podmínky, a především zavádět inovace rychle a efektivně. Takový model fungování pak využívá silné stránky prozákaznického designu, agilního řízení a v neposlední řadě modularizace organizace.

Poprvé byl za účasti tehdejší kancléřky Angely Merkelové pompézně představen dokument konceptu Průmyslu 4.0 během veletrhu EMO Hannover na podzim 2013. Od té doby se toho o této iniciativě hodně namluvilo a napsalo, skrze dotační programy z národních a evropských zdrojů přerozdělilo nemálo milionů eur. Původní „výkřiky“ o 4. průmyslové revoluci se postupně vrátily pevnýma nohama na zem, aby jejich protagonisté uznali, že jsme součástí přirozené technické evoluce, nikoliv tvůrci revoluce.

Mezi hlavní představitele iniciativy Průmysl 4.0 bezesporu patří firma Siemens, která společně s dalšími německými společnostmi byla u zrodu této myšlenky. A aby byla schopna svým partnerům jasně prezentovat ideu, že se nejedná pouze o integraci robotů do výrobních prostorů, ale o komplexní digitální transformaci, vybudovala v roce 2016 ve svém závodě na výrobu elektromotorů v německém Bad Neustadt an der Saale Digitální arénu, která slouží jako praktická ukázka digitálních aplikací. Návštěvníci zde vidí v simulacích provoz reálné fabriky, a to od projektování až po výrobu.

Elektromotory pro průmyslové využití jsou ve zdejším závodě vyráběny přes 80 let. S nastupujícím trendem digitalizace a implementací konceptu Průmyslu 4.0 do praxe se zdejší vedení společnosti rozhodlo vytvořit prezentační továrnu pro digitalizaci se zaměřením na kovozpracující průmysl a výrobu motorů. Zákazníci a partneři, kteří sem přijíždějí z celého světa, mají možnost na ploše přes 800 metrů čtverečních při moderovaných prohlídkách s průvodcem proniknout do aplikací digitálních nástrojů v reálném provozu, který se odehrává za zdejšími zdmi Digitální arény.

Siemens interaktivním způsobem na velkoplošných obrazovkách a obslužných panelech prezentuje sedm „okruhů“, kde názorně krok za krokem ukazuje aspekty digitální transformace jak v obecné rovině, tak i v konkrétních aplikacích zdejšího závodu. Základním předpokladem kýžené efektivity jsou digitální dvojčata, jak každého vyráběného motoru, tak i celého výrobního procesu. Vše, co se v závodě v reálném světě odehrává, funguje zároveň just-in-time i ve světě virtuálním a skrze velkoplošné obrazovky návštěvníci Digitální arény vidí na vlastní oči to, co vidět mají (…).

Zásluhou vlastního vývoje a mnohaletých zkušeností s rozvojem výroby je tento závod v Bad Neustadt zároveň i důkazem toho, jak digitalizace již dnes pomáhá v oblasti produktivity a efektivity v tzv. diskrétní výrobě. Digitalizace zdejších továrních procesů se neustále vyvíjí. V první fázi došlo na digitalizaci výroby pro vytvoření ucelené platformy navazujícího řetězce CAD – CAM – CNC, včetně nástrojového managementu. Systémy, které byly dříve samostatné, zdejší inženýři synchronizovali a doplnili je o digitální rozhraní. Zdejší továrna tak ve výsledku po změně procesů dosáhla zrychlení doby zpracování o 40 % a zároveň se zde podařilo zkrátit dobu korekce o 50 % a zlepšit dobu náběhu u nových strojů až o 60 %.

Trendem současné moderní výroby je koncentrace na zákaznická řešení na míru v co nejnižších nákladech, dále pak na rychlost, flexibilitu, a samozřejmě i nadále na kvalitu a postprodejní přístup. Pro udržení konkurenceschopnosti musejí výrobní podniky reagovat na stále sofistikovanější nároky zákazníků a být schopni dosáhnout flexibilní výroby i při objemu jediné výrobní dávky, či dokonce jednoho kusu. Na základě těchto požadavků firma Siemens vytvořila ucelenou nabídku produktů a řešení pod hlavičkou digitálního podniku (Digital Enterprise), které tyto situace dokážou zvládnout.

Produkty Siemens, a to buď díky akvizicím, nebo vlastním vývojem, v současné době pokrývají celý hodnotový řetězec – od návrhu výrobku přes plánování a projektování výroby až po samotnou výrobu, a samozřejmě i servis. To vše je zastřešeno softwarovým řešením Teamcenter a platformou MindSphere, která přináší analytiku životního cyklu a dat. Integrace a digitalizace celého procesu výroby přináší výraznou celkovou optimalizaci výroby. Siemens před šesti lety spustil vlastní cloudové řešení MindSphere, do něhož si firmy ukládají data o fungování svých strojů a zařízení. Následně je mohou analyzovat a optimalizovat, což jim napomáhá s optimalizací výroby. Výsledkem analýzy jsou také doporučení ohledně včasné údržby, a Siemens tak může svým zákazníkům díky predikci garantovat, že zařízení bude fungovat 99 % času. To bezesporu vytváří prostor pro nové obchodní modely servisu.

Vít Hadáček z divize Siemens Motion Control firmy Siemens k tomu dodává následující: „Domnívám se, že čas čistého teoretizování a prezentací na téma digitální transformace již pominul. Důležité je začít zavádět nové přístupy do praxe. A kde jinde bychom měli demonstrovat přínosy digitálních řešení než ve vlastních výrobních závodech? Proto i v České republice zavádíme pokročilá řešení, která budeme na praktických ukázkách prezentovat našim výrobcům strojů.“

Na jeho slova navazuje vedoucí technické podpory pro oblast obráběcích strojů Adam Koncer a přibližuje vliv digitalizace na celý ekosystém: „Návštěva digitální továrny pro mě byla inspirací a dodala mi velmi užitečný pohled na celou problematiku. Ujistil jsem se, že digitalizaci je nutné prezentovat jako celek na praktickém příkladu, a ne jako jednotlivá průmyslová odvětví. Během návštěvy jsou přítomným vysvětleny výzvy, které výrobní proces představuje. A jak jsme se s těmito výzvami díky digitalizaci výroby poprali. Digitalizaci je potřeba začít ukazovat prakticky také v České republice, kde jsme již mnohá řešení nasadili. V oblasti obráběcích strojů, kde se pohybuji, je to např. adaptivní řízení posuvu ve výrobě motorů. Pracujeme také na nasazení EDGE aplikací, které testují mechaniku obráběcích strojů nebo předchází možným kolizím. Mojí snahou tedy bude zpřístupnit tyto reference také v rámci České republiky.“

Díky komplexní digitalizaci si zdejší inženýři firmy Siemens v závodě na výrobu elektromotorů v Bad Neustadt an der Saale snadno poradí s častými inovacemi a na míru navrženými výrobky, čímž dosahují vysoké míry produktové diverzity. Konstruktéři i obsluha tak získávají nebývalé možnosti pro efektivní řízení celého procesu. Digitalizace je klíč, který závodu pomáhá tyto výzvy úspěšně zvládnout, a prostřednictvím Digitální arény sdílet získané zkušenosti s ostatními.