Témata
Reklama

Budoucnost výroby tkví v inovacích, Část 5. Proč nemůžeme ignorovat Průmysl 4.0

Jsme zemí s průmyslovou tradicí, díky níž jsme se z provincie stali jednou z předních ekonomik světa. Dnes ale nedokážeme plně využít inovační potenciál a zaostáváme za vyspělou Evropou. Co nás brzdí? Seriál, který připravují odborníci společnosti Autodesk, se na příkladech dobré praxe snaží nastínit možné cesty, jak by firmy a jedinci mohli zvýšit svůj potenciál a tížený efekt.

Tento článek je součástí seriálu:
Budoucnost české výroby tkví v inovacích
Díly
Martin Peňáz

Zastává pozici Business Development Manager ve společnosti Autodesk. Zaměřuje se na efektivitu výrobních činností, aktiivoval vznik iniciativy Budoucnost české výroby

O Průmyslu 4.0 či čtvrté průmyslové revoluci určitě nečtete poprvé a pravděpodobně jste zaznamenali i všeobecné nadšení, které je obklopuje. O co ale vlastně jde? Čtvrtá průmyslová revoluce označuje poslední vlnu technologického pokroku, která za posledních 250 let od základů proměnila průmyslovou výrobu.

Průmyslovým výrobcům přináší Průmysl 4.0 možnost být výkonnější a flexibilnější, a otevírá jim nové, dosud nedosažitelné možnosti. Mezi ně patří například možnost vyrábět unikátní díly v malých sériích dle specifických požadavků koncových zákazníků. Dnes může průmysl těžit z komunikace mezi stroji, nových převratných výrobních metod a z nezměrného potenciálu metod sběru dat, jejich interpretace a využití.

Průmysl 4.0 stojí na devíti pilířích technologického pokroku, které společně přispívají k automatizaci, integraci a optimalizaci průmyslové výroby. Jedná se o:

  • průmyslový internet věcí;
  • big data a analytika;
  • cloud;
  • horizontální a vertikální systémová integrace;
  • autonomní roboty;
  • aditivní výroba;
  • simulace;
  • kybernetická bezpečnost.

Díky internetu věcí, tedy propojeným průmyslovým strojům a zařízením, je možné provádět výpočetní operace umožňující komunikaci mezi stroji. Tím vzniká možnost decentralizovaných analýz i rozhodování a stroje jsou schopné v reálném čase reagovat na měnící se požadavky nebo podmínky ve výrobním prostředí.

Představte si propojené stroje, které dovedou komunikovat, sledovat svou vlastní provozuschopnost i okolní podmínky a plánovat svou vlastní údržbu. V době odstávky stroje bude díky tomu možné automaticky přesunout objem práce k jiným strojům nebo na jiné pracoviště, a zcela tak odstranit či alespoň minimalizovat přerušení a odstávky celé výroby.

Průmyslový internet věcí umožňuje připojení k širší průmyslové infrastruktuře a komunikaci s ní, což s sebou nese mnohé výhody. Pokud systém detekuje snížení dodávky elektrické energie nebo na ni bude upozorněn, bude možné odpojit méně důležitá zařízení, snížit tak spotřebu elektrické energie, minimalizovat riziko výpadku a zabránit přerušení provozu nepostradatelných strojů. Tato možnost by mohla existovat i u dalších dodávaných služeb, například dodávek vody, zemního plynu a dalších paliv.

Každý pilíř Průmyslu 4.0 má své vlastní přínosy. Big data, analytické nástroje a rostoucí kapacita cloudu rozšiřují a zlepšují přístup k informacím. Umožňují tak širší využití dostupných dat a přidávají na užitečnosti datům získaným od zařízení připojených k průmyslovému internetu věcí. Nové možnosti simulace za použití dat získaných v reálném čase povedou k přesnějšímu modelování chování produktu i nejrůznějších scénářů. To přinese možnost prediktivně testovat chování produktu a ještě lépe optimalizovat design, aniž by bylo nutné vyrábět a poté testovat fyzické prototypy.

Kvalitnější komunikace a přístup ke cloudu umožní komplexnější integraci horizontálních a vertikálních systémů. Na vertikální úrovni to znamená lepší integraci a komunikaci napříč celým podnikem, od vývoje přes dílny až po obchodní oddělení. Horizontální integrace se týká kontaktu s vnějškem, směrem k dodavatelům i směrem k zákazníkům.

Přímou výrobu funkčních součástí usnadní použití autonomních robotů a nejnovějších metod aditivní výroby (3D tisku). Roboty s množstvím funkcí vnesou do průmyslové výroby flexibilitu a kooperativní „chování“, navíc se budou moct učit jeden od druhého a bezpečně pracovat po boku lidí. Aditivní výroba umožňuje na základě počítačových modelů vytvářet nejen prototypy, ale rovnou koncové produkty a současné 3D tiskárny svými možnosti dávno předčily své předchůdce určené k laboratornímu tisku prototypů.

V době, kdy se všemi směry neustále přesouvá obrovské množství dat (a jejich významný podíl je navíc patentově chráněný), je klíčové jejich zabezpečení. Proto je devátým pilířem kybernetická bezpečnost, pilíř, který pomáhá chránit osm předchozích. Zabezpečení dat bude stále důležitějším aspektem nové výrobní éry, které dá Průmysl 4.0 vzniknout.

Průmysl 4.0 nám přináší svět, ve kterém se propojené stroje budou vzájemně ovlivňovat a učit se jeden od druhého. Otevírají se nám dveře k průmyslové výrobě 21. století, ve které bude možné dosáhnout dosud nevídané výkonnosti, ve všech smyslech tohoto slova. Proč je to ale tolik důležité pro průmyslové firmy, potažmo jejich vedení? Podstatu výhod Průmyslu 4.0 můžeme shrnout jediným slovem: účinnost.

Konstruktéři jsou známí tím, že uctívají velkého boha Éta nebo také η – písmeno, kterým se v mechanice označuje účinnost. U statiky konstrukcí se snažíme dosáhnout s co nejmenší hmotností a nejnižším množstvím materiálu maximální pevnosti. U elektroniky chceme maximálně snižovat spotřebu. U pohyblivých mechanických zařízení usilujeme o to, aby byla co nejlehčí, spotřebovala co nejméně energie a zároveň co nejméně zatěžovala vlastní konstrukci – snažíme se tak při optimalizaci provozní účinnosti zabít hned několik much jednou ranou.

Účinnost ale hraje roli i při samotném vývoji produktů. Čím efektivněji totiž pracujeme, tím méně materiálu a energie spotřebujeme. Materiál i energie samozřejmě stojí peníze, efektivní vývoj proto pomáhá optimalizovat náklady. Stejně tak je v dnešním světě stále důležitější energetická účinnost při výrobě, provozu a dodávkách – dobře si totiž uvědomujeme, že je energie stále vzácnějším a dražším zdrojem. Průmysl 4.0 a s ním spojené nástroje pro komunikaci a řízení dat umožňují zefektivnit výrobní procesy i veškeré činnosti, které s výrobou souvisejí. Vývojáři a konstruktéry vzývaná snaha o účinnost tak má konečně šanci se promítnout do celého výrobního procesu jako takového.

Jak je vaše firma připravena na budoucnost? Jaký produkt vám bude za dva roky generovat nejvyšší zisk? Máte jistotu, že budete úspěšní i v budoucnu? Chcete posunout vaši firmu na vyšší stupeň? To je jen několik z celé řady otázek, na které by ve firmách měl existovat jasný názor. Zapojte se do našeho projektu Budoucnost české výroby (www.budoucnostceskevyroby.cz) a my vám pomůžeme definovat odpovědi na tyto otázky.

Ing. Martin Peňáz, Autodesk

Martin.Penaz@autodesk.com

Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Inovační workshop v Plzni

V polovině listopadu v plzeňském kongresovém centru Primavera uspořádaly společnosti Autodesk a CAD Studio poslední z řady podzimních inovační workshopů určených pro management výrobních firem. Jednalo se o úspěšnou inovační roadshow, která odstartovala v polovině října na zámku Gbelany nedaleko Žiliny, a pokračovala v Brně, Ostravě a nakonec i v Plzni.

Budoucnost výroby tkví v inovacích, Část 3. Inovační workshop

Jsme zemí s průmyslovou tradicí, díky níž jsme se z provincie stali jednou ze předních ekonomik světa. Dnes ale nedokážeme plně využít inovační potenciál a zaostáváme za vyspělou Evropou. Co nás brzdí? Seriál, který připravují odborníci společnosti Autodesk, se na příkladech dobré praxe snaží nastínit možné cesty, jak by firmy a jedinci mohli zvýšit svůj potenciál a tížený efekt.

Digitální podnik budoucnosti, Část 1

Budování digitálního podniku příští generace není o technologiích, ale o změně. A není to otázka jestli, nýbrž kdy a jak. Digitální transformace totiž není o slovu digitální. Digitální ekonomika je primárně zaměřena na uspokojování zákaznických potřeb ve výrazně širším a zásadně jiném kontextu než dříve, a to díky novým exponenciálním technologiím.

Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Fórum děkanů strojních fakult

Uveďte prosím stěžejní exponát, který bude vaše fakulta na MSV v Brně prezentovat a proč se škola rozhodla právě pro něj?

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

V čele high-tech továrny

Ivan Slimák je vedoucím závodu Škoda Auto ve Vrchlabí. člověk, který místo já většinou říká my je ve vedení závodu od roku 2011 a dá se říci, že mu dal novou tvář. Do té doby se zde montovaly Škodovky, známé jsou 1203, 105, 120, Favorit, Octavia, Roomster a další. Rozhodnutím koncernu Volkswagen se zde od roku 2011 nastartoval nový projekt a v roce 2012 sériová výroba automatických převodovek DSG (Direct Shift Gearbox).

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Jak se transferuje know-how

„Pokud někde postavím pět strojů a budou z nich padat šrouby, které budu odesílat do zahraničí, tak to je samozřejmě jiná přidaná hodnota, než když vybuduji vývojové centrum, kde mám devadesát procent vysoce sofistikovaných pozic, spojené s výrobním závodem,“ říká programový ředitel GE Aviation pro Českou republiku Milan Šlapák, který poskytl redakci MM Průmyslového spektra rozhovor.

Mně se tady v Čechách líbí…

…byla jedna ze sympatických odpovědí Josefa Průši, majitele společnosti Prusa Research, která vyrábí 3D tiskárny Original Prusa i3. Ke konstruování 3D tiskáren ho dovedla snaha stále něco tvořit, takže dal přednost návrhům tiskáren před hudbou a školou.

Moderní technologie v mechanice

Vyškovský výrobce teleskopických krytů, kapotáží a jiných výrobků z plechu firma Hestego společně se svojí sesterskou společností KSK Precise Motion, kuřimským výrobcem kuličkových šroubů, uspořádali pro své zákazníky a dealery z tuzemska i zahraničí Technický open house. Během třech dní se této akce zúčastnila celá řada návštěvníků z Německa, Rakouska, Švýcarska, Itálie, Turecka, Ruska, Polska a dalších zemí, kteří využili pozvání a nahlédli tzv. pod pokličku technického rozvoje a výroby samotné. Naše redakce byla též přítomna, a tak vám přinášíme malé poohlédnutí.

Inovace podnikatelského modelu, Část 1. Role inovací v podnikatelském prostředí

Současná doba paralyzující naše osobní a profesní konání nám jasně ukázala realitu, se kterou se budeme setkávat stále častěji. Nastavila zrcadlo důsledků našeho, často konzervativního, přístupu k otázce dlouhodobé inovační strategie, a to jak z pohledu diverzifikace produktového portfolia, tak i marketingové a obchodní podpory zaváděných inovací. V tomto novém světě se musíme naučit žít a odolávat jeho často nepředvídatelným nástrahám.

Ujíždí nám vlak digitalizace?

Rozhovor s Martinem Peňázem ze společnosti Autodesk, nám dává možnost nahlédnout na současnou digitální transformaci optikou, jejichž rámec a obzory se vytvářely dalece před tím, než nás doba covidová naučila přemýšlet a konat jinak a pružněji, než bylo standardem.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit