Témata
Reklama

Jak se vydat na cestu k Průmyslu 4.0?

Průmysl 4.0 – magický pojem, který nás obklopuje téměř na každém kroku. Je zajímavé, kolik toto skvěle marketingově fungující heslo může mít podob a definic.

Téměř každý, koho se zeptáte, co si pod pojmem Průmysl 4.0 představuje, vám odpoví něco trochu jiného, ale většina se zcela jistě sejde u zjednodušené představy plně automatizované a samostatně fungující továrny, do níž je z jedné strany vložen materiál a na druhé straně je získán výrobek. A to vše se samo efektivně řídí. Pro upřesnění si dovolím vložit cosi jako definici Průmyslu 4.0, která je uvedena ve Wikipedii:

„Průmysl 4.0 (též Práce 4.0 či čtvrtá průmyslová revoluce) je označení pro současný trend digitalizace, s ní související automatizace výroby a změny na trhu práce, které s sebou přinese. Koncept vychází z dokumentu, který byl představen na veletrhu v Hannoveru v roce 2013. Základní vize tzv. čtvrté průmyslové revoluce se objevily v roce 2011. Podle této myšlenky vzniknou „chytré továrny“, které budou využívat kyberneticko-fyzikální systémy. Ty převezmou opakující se a jednoduché činnosti, které do té doby vykonávali lidé.“

Mnozí nesouhlasí s tím, že Průmysl 4.0 je něco nového, protože zejména ve výrobních podnicích se tomuto postupnému trendu věnují již delší dobu a snaží se zavádět bezobslužné linky a procesy ve svém každodenním pracovním životě. S tím se dá plně souhlasit, ale také je nutné vznést námitku, že jde o dílčí části, které je potřebné spojit v jeden plně fungující celek, aby bylo možné vzájemné řízení a interakce.

Reklama
Reklama
Reklama

Od robotů ke kobotům

Vraťme se k naší zjednodušené představě, že v chytré továrně si vyráběné produkty samy určí, jak mají být v průběhu výrobního procesu zpracovány, výrobní zařízení samo nahlásí technické závady a samostatně zkontroluje stav zásob a v případě potřeby realizuje vlastní objednávku u preferovaného dodavatele. Z tohoto pojetí je zcela zřejmé, že Průmysl 4.0 nezasahuje pouze do odvětví výroby, ale zastřešuje celý řetězec od výroby přes logistiku až po kompletní servis.

Z různých průzkumů, které jsou na téma Průmysl 4.0 a jeho přínosy prováděny, vyplývá, že zhruba 70 % až 80 % společností vnímá tento trend jako výzvu pro sebe a příležitost pro zvýšení efektivity svých procesů a produktivity práce. Tomuto výsledku se není co divit. Vždyť již dnes je mnoho firem, kde je člověk v přímém kontaktu s roboty a ještě lépe s koboty. Tyto koboty jsou schopny samostatně se pohybovat a inteligentně reagovat na své okolí. Tato interakce je již jen krůčkem od plné spolupráce robotů mezi sebou. Důležité je, že se nejedná o novinku pro budoucnost, ale o průběžný proces, ve kterém se již nacházíme.

Pokud právě neplánujete pořízení nových výrobních zařízení, měli byste uvažovat o modernizaci hardwaru a komunikačního rozhraní stávajícího zařízení.

Krok za krokem

Co dělat, pokud chceme nastoupit cestu Průmyslu 4.0 ve své společnosti? Trochu v žertu bych odpověděl, že je nutné se přesvědčit, že máme implementovánu verzi 3.0.

Osobně si myslím, že pokud chceme jít cestou Průmyslu 4.0, je nutné podívat se na to, kde jsme a kam chceme dojít, a vydat se postupnými kroky. Je to podobné, jako když začínáme stavět rodinný dům. Ať máme jakkoli skvělý projekt, nezbytné je začít od základů, pokračovat zdmi a tak dále. Nelze začít střechou. Stejně tak, chceme-li začít s Průmyslem 4.0, bylo by vhodné zaměřit se na tři oblasti, které nám pomohou s realizací.

1. Technologie

  • zařízení
  • komunikace

2. Management

  • strategie
  • vedení společnosti

3. Lidské zdroje

  • změna kvalifikace

Technologie – zařízení

Pokud zrovna neplánujete pořízení nových výrobních zařízení, měli byste uvažovat o modernizaci hardwarového zařízení a komunikačního rozhraní stávajícího zařízení, což často dostačuje k tomu, aby si mohla jednotlivá zařízení vyměňovat data s ostatními zařízeními a informačními systémy. V případě starších zařízení byste při opravách měli dbát na to, aby byly nové komponenty vzájemně propojitelné.

Technologie – komunikace

Internet – ten se v tomto případě stává nezbytností, neboť je společným jmenovatelem vzájemné komunikace všech zařízení. V tomto procesu jsou jednotlivá zařízení samostatnou entitou a v podstatě jde o IoT (internet věcí).

Cloud – dnes jsme si již většinou zvykli mít osobní data v cloudu, přičemž si to mnohdy ani neuvědomujeme. Mnoho společností se však stále zdráhá uložit svá firemní data na vzdálené servery. Nechci zdlouhavě popisovat výhody cloudu, zůstanu tedy jen u doporučení tyto služby využívat. Jeho použitím stále spravujete a vlastníte data, a to ve velmi vysoké míře zabezpečení, jen s tím rozdílem, že je nemáte na svých serverech, ale v pronajatém umístění.

Big data – sbírejte data, zejména pokud jste v cloudu. Zařízení o sobě umí dát spoustu informací, které je třeba sbírat a následně analyzovat. Přidejme k posbíraným datům inteligenci třeba v podobě MLM (Microsoft Learning Machine) a získáme tzv. smart data. Na základě jejich analýz jsme schopni ve větší míře optimalizovat výrobu, ale hlavně provádět prediktivní údržbu, díky čemuž zvýšíme životnost zařízení a můžeme optimalizovat naše finanční plánování.

Management – strategie

Vytvořte si vlastní dlouhodobou strategii. Mnoho společností je řízeno ze zahraničí a její manažeři jsou hodnoceni podle výsledů hospodaření a není nic, co by je motivovalo k vytváření strategií do budoucna. Připravte se na to a naplánujte si, co se má stát v dílčích krocích, abyste se mohli stále posouvat k vysněnému cíli.

Management – vedení společnosti

Zkušenosti se zaváděním technologií Průmyslu 4.0 má velmi málo společností a jejich manažerů. Překážkou jsou vysoké investice a také to, že se společnostem momentálně daří a necítí tedy aktuální potřebu řešit a zavádět novinky. Buďte proaktivní a využijte dobré období k rozvoji jak na technologické úrovni, tak na osobnostní, abyste měli vedoucí pracovníky připravené na nové trendy.

Lidské zdroje

Jedním z asi nejzmiňovanějších důsledků je v této souvislosti riziko ztráty pracovních míst v určitém segmentu trhu. To je však třeba řešit soustavným vzděláváním, tak aby dnešní dělníci mohli v budoucnu zastávat odborná místa lidí pracujících nikoli u strojů, ale se stroji. Průmysl 4.0 ve své budoucnosti směřuje k zániku některých profesí a současně vzniku nových profesí. Týká se to nejen profesí v průmyslu. Lidé i nadále budou rozhodujícím článkem s důrazem na jejich rozhodování a nasazení v celém procesu. Změní se pouze jejich kvalifikace.

Průmysl 4.0 směřuje k zániku některých profesí a jejich nahrazením profesemi novými

Závěrem lze konstatovat, že postupnou realizací všech potřebných kroků (a nejen těch zde uvedených) k zavedení Průmyslu 4.0 získáme vyšší flexibilitu, efektivitu, kvalitu výrobků a rychlost v rámci výrobních procesů celého zařízení. Budeme moci pružněji reagovat na požadavky našich zákazníků, takže i malé zakázky se stanou ziskovějšími. Snížíme náklady na vadné výrobky, logistiku a údržbu zařízení.

Asseco Solutions, pobočka Kladno

Jaroslav Otcovský

hana.janisova@mmspektrum.com

Reklama
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Průmysl 4.0 jako výzva pro výrobní podniky

Pro výrobní firmy zůstává Průmysl 4.0 klíčovým tématem. Pokusme se tedy více objasnit, jaké změny s sebou tento trend nese, jaké přináší požadavky a co naopak výrobním firmám nabízí.

Začlenění smart technologií v podnicích

Návrh na začlenění a rozšíření doprovodných služeb využívající smart technologie (dále DSST) v průmyslových podnicích prezentuje doporučení pro podniky, které ještě nezačaly nebo jsou na začátku poskytování DSST. Mezi často poskytované doprovodné služby, které využívají smart technologie patří např. dálkový monitoring zařízení, diagnostika nebo oprava zařízení na dálku, preventivní? a prediktivní údržba. Doporučení lze rozdělit na dvě části, a to na doporučení pro interní prostředí a pro externí prostředí.

Strojové učení pro senzory

Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

Smart technologie pro prediktivní údržbu

V posledních letech se masová produkce stejných výrobků pomalu snižuje, a to díky výrobě upravované na míru potřebám zákazníků. Tyto změny jsou způsobeny narůstajícími schopnostmi dnešních výrobců poskytovat individuální řešení a rozvíjejícími se možnostmi komunikace jejich výrobků. Náročná práce ve složitějších podmínkách je mnohem častěji vykonávána pomocí robotů. Lidé jsou těmi, kdo výrobu sledují, řídí, diagnostikují a analyzují, a to velmi často i na dálku. Právě díky těmto změnám se služby poskytované k průmyslovým výrobkům stávají velmi efektivním způsobem, jak udržet vysokou provozní spolehlivost, snižovat provozní náklady a prodlužovat provozuschopnost výrobních zařízení.

Efektivní identifikace nástrojů a přenos dat

Systémový dodavatel Kelch GmbH uvádí na trh řešení Kelch QR pro kompletní, procesně spolehlivou identifikaci nástrojů, která zároveň přenáší data nástrojů do obráběcího stroje. Kelch QR je koncipováno jako jednoduché ekonomické řešení, které umožňuje podnikům zavést bez velkých dodatečných nákladů standardy Smart Factory a Průmyslu 4.0. Následující text představuje běžné metody, jako jsou tištěné etikety, postprocesor a moderní systémy, například RFID čipy a systémy pro správu nástrojů, a porovnává je s Kelch QR jako s jednoduchou a ekonomickou alternativou.

Kombinace technologií slévání a 3D tisku

Aditivní technologie přinášejí do oboru slévárenství nový pohled na věc a výrazně ovlivňují nejen proces výroby odlitků, ale i myšlení pracovníků ve slévárnách. Aditivní výroba zásadním způsobem mění zavedené pracovní postupy, systémy práce s výrobní dokumentací, technickou přípravu výroby a technologii výroby odlitků. Mění také možnosti konstrukce odlitků včetně jejich tvarové náročnosti. Proto můžeme bez přehánění tvrdit, že celou slévárnu a její postup výroby odlitků lze vměstnat do jednoho stroje - 3D tiskárny na kovy.

Aktuální stav digitalizace v českém průmyslu

Digitalizace je všude. Průmysl 4.0 je všude. Roboty vládnou světu!!... nebo ne?

Digitálne dvojča & Factory Twin

Uplatnenie digitalizácie vo výrobe predstavuje revolučnú zmenu. Táto zmena má paradigmatický charakter, pretože sprístupňuje dáta z výroby všetkým výrobným prvkom, čo umožňuje uplatnenie nových systémov riadenia výroby v reálnom čase.

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