Smart factory wspiera walkę z kryzysem wywołanym pandemią koronawirusa

W rzeczywistości smart factory – podzespoły komunikują się ze sobą automatycznie za pomocą cyfrowej technologii, same zgłaszają potrzebę naprawy, sygnalizują konieczność konserwacji elementów czy dokonania ich czyszczenia. Efekt? Sprawna praca ludzi, duże oszczędności i większe zyski, ale przede wszystkim katalizator wychodzenia z kryzysu spowodowanego pandemią koronawirusa.

W Przemyśle 4.0. każda z części świata materialnego w postaci ludzi, maszyn, przedmiotów i produktów może komunikować się ze sobą za pomocą świata wirtualnego i współpracować w czasie rzeczywistym. To możliwe za sprawą zaawansowanych sieci cyfrowych powiązań, które oddziałują na sterowanie fizycznymi procesami. Międzynarodowi eksperci zrzeszeni w World Economic Forum już w 2013 roku wieszczyli sukcesy inteligentnych fabryk przyszłości z powodzeniem wdrażających i stosujących rozwiązania smart factory. Końcówka drugiej dekady XXI wieku to jednak prawdziwy boom w tej dziedzinie. Również w Polsce. I choć pandemia koronowirusa spowodowała olbrzymie perturbacje gospodarcze, to polski przemysł bardzo szybko znów zaczyna osiągać dobre wskaźniki, między innymi za sprawą Przemysłu 4.0., zdalnej komunikacji i cyfrowej koordynacji pracy.

Według IHS Markit – w lipcu tego roku warunki gospodarcze w polskim sektorze wytwórczym uległy poprawie na co wpływ ma m.in. rozluźnienie obostrzeń społecznych narzuconych w walce z koronawirusem. Wskaźnik PMI w sektorze przemysłowym poszybował w górę i przekroczył próg 50,0 wzrastając z 47,2 pkt w czerwcu do 52,8 pkt. To trzeci najsilniejszy miesięczny wzrost w historii badań, zaraz po rezultatach z maja i czerwca tego roku. Nowe zamówienia eksportowe wzrosły po raz pierwszy od lipca 2018 roku a zatrudnienie spada w najwolniejszym tempie od początku tego roku.

– Warunki w sektorze nie uległy tak znaczącej poprawie w ciągu jednego miesiąca ani razu na przestrzeni ostatnich dwóch lat. Ponadto najnowszy wynik znacznie przewyższał średnią z badań długoterminowych od 1998, która wynosi 50,3 pkt. Trend spadkowy trwający nieprzerwanie od listopada 2018 do czerwca 2020, był najdłuższą taką tendencją od niemal 18 lat. W lipcu wszystkie subindeksy pozytywnie wpłynęły na odczyt głównego wskaźnika, w tym największe wzrosty odnotowały kolejno produkcja (+2,6 pkt.), nowe zamówienia (+2,1) i czas dostaw (+0,6) – czytamy w komunikacie ekspertów z IHS Markit.

Rewolucja systemowa

W ciągu kilku ostatnich lat produkcyjny trend, optymalizujący pracę maszyn i generujący oszczędności, dotarł również do Polski wraz z zataczającą coraz szersze kręgi w gospodarce czwartą rewolucją przemysłową. Szybka analiza informacji na wielu płaszczyznach skutkuje zintensyfikowaniem doskonalenia procesów, kontroli i rozwoju systemów produkcji. Dostrzegają to eksperci z branży.

Z badania Smart Industry Polska, przeprowadzonego w 2019 roku jeszcze przed wybuchem pandemii, przez firmę Kantar Polska we współpracy z Ministerstwem Przedsiębiorczości i Technologii oraz firmą Siemens, wynika, że już jedno na pięć średnich i dużych przedsiębiorstw prowadzi działania systemowe związane z konkretnymi aspektami Przemysłu 4.0. Z kolei ponad 1/3 respondentów wskazywała, że w ich firmach prowadzone są wyspecjalizowane działy, dedykowane zarządzaniu zmianami i wdrażaniu innowacji. W blisko połowie firm zarządzanie zmianą, inicjowanie i wdrażaniem innowacyjnych rozwiązań już działa, ale ma jeszcze charakter spontaniczny i odpowiadają za nie oddelegowani pracownicy przypisani na co dzień do innych działów. Marginalny odsetek badanych stwierdził, że nie korzysta jeszcze z cyfrowych technologii w celu zmiany wykorzystywania danych i procesów oraz sposobów komunikacji.

W te dane wpisuje się opracowanie Autodesk, które podaje, że wśród 21% polskich firm stopień wdrożenia inteligentnych technologii w fabrykach jest wysoki. U 35% wskaźnik ten został zdiagnozowany jako średni, natomiast u 44% odnotowano niski odsetek. Wzrost przychodów z tego tytułu szacowany jest na 30%.

Strzał w dziesiątkę

Według raportu PSI Polska, firmy zajmującej się oprogramowaniem dla logistyki, produkcji i energetyki, można wyróżnić 10 kluczowych elementów inteligentnej fabryki. To: analiza big data, autonomiczne pojazdy, bezpieczeństwo danych, chmura obliczeniowa, cyfryzacja dostaw, masowa kastomizacja produktów, sieci czujników, systemy cyberfizyczne, systemy informatyczne oraz kooperacja ludzi i maszyn.

– Korzystanie w obecnych realiach z rozwiązań smart factory staje się podstawą funkcjonowania linii produkcyjnych. Wzmocnienie standardów pracy i bezpieczeństwa sprawia, że lepiej można delegować obowiązki poszczególnych pracowników. Kadra, zamiast realizować monotonne i ryzykowne dla zdrowia czynności, otrzymuje zadania związane z nadzorowaniem pracy maszyn i ich kontrolą, w oparciu o dane, które technologia sama im dostarcza – wyjaśnia Aleksandra Banaś, prezes zarządu spółki ifm electronic, zajmującej się produkcją innowacyjnych i specjalistycznych czujników.

Smart start

Konkretny kierunek zwiększania zyskowności, wydajności i wykorzystywania zasobów potwierdza branżowe opracowanie pod tytułem „PSI Polska: Polska produkcja gotowa na Przemysł 4.0.”, badające obszary wymagające uzupełnienia największych luk w funkcjonowaniu smart factory. Zwłaszcza duże podmioty wskazywały w nim na efekt wzmocnienia wydajności produkcji (67%), wykorzystanie zasobów (63%) czy organizacji pracy (63%). Średnie firmy za priorytet uznawały poprawę jakości. Jednocześnie ponad 75% przedsiębiorstw akcentowało optymalizację przepływu informacji pomiędzy działami, a 72% poprawę organizacji pracy oraz usprawnień kadrowych.

Całość może generować oszczędności oparte na precyzyjnie zdiagnozowanych przykładach korzystania z innowacyjnych systemów dostarczanych m.in. przez ifm electronic. Jak to może wyglądać?

• System monitorowania filtrów umożliwił optymalizację procesu czyszczenia. Cykle czyszczenia można było wydłużyć z 1 tygodnia do około 3 miesięcy. Oszczędność wynosi około 10 tysięcy euro na unikniętej jednej wymianie filtrów – klient z branży automotive.
• Nieprzewidziany koszt przestoju pracy wentylatora, skutkowałby utratą produktu sięgającą od 50 do 100 tysięcy złotych – klient z branży mleczarskiej.
• Awaria głównego wentylatora wyciągowego w naszej firmie mogłaby spowodować ewakuację całego personelu i awaryjne zatrzymanie produkcji. Wstępne koszty wynoszą około 100 tysięcy euro na dzień – klient z branży chemicznej.
• Poprzez zainstalowanie układu monitorowania wrzecion na obrabiarkach mamy pod kontrolą stan maszyn. Do tej pory wymianę narzędzi przeprowadzaliśmy co roku. Obecnie, po 3 latach, system pokazuje, że narzędzia nadal są sprawne. Koszt wymiany narzędzi na jednej maszynie wynosi około 20 tysięcy euro – klient z branży automotive.

Szybkość reakcji

– Duże serie dla wielu firm to już przeszłość. Dzisiaj oczekiwania rynku to krótki termin i częste dostawy, małe partie oraz produkcja w jak najkrótszym czasie. Do tego szybkie zmiany w projekcie i brak czasu na partię wzorcową. I to wszystko bez dodatkowych kosztów. Te sprzeczne wymagania dają się pogodzić dzięki rewolucji przemysłowej Industry 4.0., w tym koncepcji szybkiego wytwarzania, czyli Quick Response Manufacturing. Jest to możliwe dla każdego przedsiębiorcy, także z sektora małych

i średnich przedsiębiorstw, dzięki innowacjom w zarządzaniu produkcją i łańcuchem dostaw – podkreślali przedstawiciele Związku Rzemiosła Polskiego podczas warsztatów „Smart Factory i Industry 4.0 w realiach polskiego przedsiębiorstwa produkcyjnego”, zorganizowanych jeszcze przed wybuchem pandemii. COVID-19 tego podejścia jednak nie zmienił, a według profesjonalistów z branży w dobie kryzysu takie działania nabrały jeszcze większego znaczenia.

W inteligentnych fabrykach osoby zarządzające podejmują decyzje na podstawie zawsze aktualnych danych w czasie rzeczywistym. Generowanie raportów na bazie bieżących wskaźników pozwala maksymalnie elastycznie dopasowywać krótkoterminowe plany działań do strategii długofalowych. Zaawansowane algorytmy tworzą scenariusze konspektów produkcyjnych przy optymalnym doborze dostępnych w danej chwili zasobów. Z kolei systemy czujników mogą diagnozować pracę maszyn i całych linii produkcyjnych, przekazując nawet najmniejsze odchylenia parametrów, mogące skutkować awarią urządzeń. Smart factory zapobiega usterkom i kosztownym przestojom w produkcji.