Przemysł 4.0 - rewolucja, czy ewolucja?

 

Pierwszą rewolucję przemysłową zapoczątkowało wynalezienie silnika parowego i mechanizacja pracy, druga wiązała się z wdrożeniem technik masowej produkcji, trzecia miała miejsce w ciągu kilku ostatnich dekad wraz z wprowadzeniem elektronicznych systemów i technologii informatycznych automatyzujących procesy produkcyjne.

Przyjmuje się, że czwarta rewolucja przemysłowa napędzana jest przez rozwój nowych technologii, takich jak chmura obliczeniowa, Big Data czy Internet rzeczy. Większość rozwiązań, które są niezbędne do jej przeprowadzenia, istnieje: internet, standaryzowane protokoły przesyłania danych dla zakładów produkcyjnych, oprogramowanie symulacyjne i oparte na współpracy portale ułatwiające inżynierię w czasie rzeczywistym. Tak zwana rewolucja 4.0 to przejście do systemów cyber-fizyczny.

W branży przemysłowej wyczerpują się proste metody zapewnienia efektywności funkcjonowania przedsiębiorstwa, wynikające z obniżania kosztów prowadzonej działalności - zauważa Bogumił Kamiński, partner odpowiedzialny za rozwój biznesu w Infovide-Matrix. Z tego względu, największe potęgi gospodarcze uruchamiają inicjatywy mające na celu zapewnienie ciągłej optymalizacji funkcjonowania przedsiębiorstwa przemysłowego poprzez gromadzenie i przetwarzanie detalicznych informacji w czasie rzeczywistym. Niemcy nazwali tę inicjatywę Przemysłem 4.0 (Industrie 4.0), a w USA działa w tym obszarze Smart Manufacturing Leadership Consortium.

Za istotę IV rewolucji przemysłowej można więc uznać zaprzęgnięcie informatyki do dokonania zmian w przemyśle w celu stworzenia inteligentnej fabryki (Smart Factory).

Inteligentna fabryka to możliwość produkcji pojedynczych towarów pod indywidualne potrzeby klienta - przekonuje Michał Kaczurba, menedżer ds. rozwiązań dla sektora energetycznego i przemysłowego Microsoft. To także szybka adaptacja do zmian i sytuacji awaryjnych, efektywność wykorzystania zasobów i energii, budowanie nowych modeli współpracy z partnerami i rozszerzenie procesu produkcyjnego na dostawców i odbiorców, efektywne współdzielenie wiedzy, kompetencji i innowacyjności pracowników.

Inteligentna fabryka

Fabryka będzie coraz bardziej zautomatyzowana, samooptymalizująca się i komunikująca się z wytworzonymi przez siebie produktami w celu ich ulepszania - mówi Kaczurba. - Brzmi to trochę jak science fiction i minie jeszcze kilkadziesiąt lat, zanim osiągniemy ten poziom, ale jest to wykonalne.

odstawą Przemysłu 4.0 jest łączenie ze sobą maszyn, systemów, procesów i wyrobów w "inteligentne" sieci, które same siebie nadzorują. Z rozwiązań IT wykorzystywanych w tym procesie przedstawiciel Microsoft wymienia zwłaszcza "Internet of Things" i "Cyber-Physical Systems". W praktyce są to ogromne ilości urządzeń podłączonych do wspólnej sieci, wysyłające potężne ilości danych, odbierające i wykonujące polecenia. Co więcej, komunikacja pomiędzy nimi wykracza poza bezpieczną wewnętrzną sieć, a urządzenia nierzadko są mobilne. Monitorowanie i zarządzanie nimi odbywa się coraz częściej w oparciu o zautomatyzowane systemy klasy "predictive maintenance". Tworzenie takich rozwiązań wymaga analizy dużych ilości danych nieustrukturyzowanych w czasie rzeczywistym, wykorzystania chmury do komunikacji, przetwarzania i przechowywania danych oraz stosowania rozwiązań mobilnych.

Kolejnym aspektem jest kreowanie nowego modelu współpracy i nowego łańcucha tworzenia wartości, rozszerzonego o partnerów biznesowych i klientów - wyjaśnia Michał Kaczurba. Koncepcja "Connected Enterprise" zakłada współpracę praktycznie każdego z każdym: projektanta, inżyniera, produkcji, dostawcy, podwykonawcy, logistyki, marketingu, sprzedaży, klienta, a wszystko z uwzględnieniem zarządzania i planowania w celu obniżenia kosztów, zwiększenia efektywności i elastyczności.

Wcielenie w życie tej koncepcji wymaga odpowiednich narządzi współpracy pomiędzy stronami, łączenia i przenikania się dotychczas odseparowanych systemów. Zastosowanie znajdą więc zaawansowane narzędzia analityczne, w tym analiza danych ustrukturyzowanych i tych nieustrukturyzowanych w celu np. dynamicznych zmian cen, czy dostosowania intensywności produkcji do zmieniających się cen energii.

Interakcja z klientami i partnerami będzie odbywać się poprzez systemy klasy Social Collaboration, CRM, często z wykorzystaniem technologii mobilnych. Wymiana informacji pomiędzy podmiotami, systemami lub tworzenie systemów współdzielonych pomiędzy różnymi podmiotami to zadanie dla chmury ze względu na jej elastyczność.

Przemysł 4.0 rozumiem jako inteligentne połączenie wielu technologii IT używanych w przedsiębiorstwach - mówi Tomasz Jadczak, kierownik zespołu technologicznego SAP w Asseco Poland. Nie będzie to więc jedynie zebranie odseparowanych źródeł informacji, np. z systemów automatyki przemysłowej, systemów logistycznych, laboratoryjnych, magazynów wysokiego składowania czy sprzedażowych, lecz złożone rozwiązanie powstałe na styku inżynierii, informatyki i wiedzy o zarządzaniu.

Porównałbym je do "inteligencji" sterującej systemami, z których pobiera informacje, ale i reaguje na nie - wyjaśnia nasz rozmówca. - Reakcją jest np. zmiana kwalifikacji kosztu, zmiana wartości lub polecenie wydane któremuś z systemów.

Informacja w obie strony

Jako przykład nasz rozmówca wskazuje projekt zrealizowany dla Zakładów Azotowych "Puławy" z Grupy Azoty.

Połączyliśmy w jeden logiczny hub informacyjny dane z wielu źródeł - wyjaśnia Jadczak. - Powstała logiczna chmura informacji, wokół której tworzone są usługi informujące, sterujące, wspierające oraz operacyjnie.

Wdrożona w ZA Puławy technologia pozwala działać w oparciu o rzeczywiste dane on-line. Jakie są tego efekty? Dyspozytor ruchu poprzez ustawienie właściwego trybu pracy instalacji (np. rozruch instalacji) wpływa na sposób, w jaki rozliczane są koszty zużywanych surowców czy nośników energii. Informacja trafia automatycznie z systemu do systemu, z pominięciem wielu osób zaangażowanych w związane z nią procesy.

Zdaniem Ryszarda Krawczyńskiego, głównego konsultanta sprzedaży aplikacji Oracle w Oracle Polska, idea rewolucji przemysłowej, znana pod hasłem "Przemysł 4.0", jest związana ze strategią rozwoju wszystkich gałęzi high-tech, która zakłada ścisłą komputeryzację tradycyjnych gałęzi przemysłu wytwórczego.

Celem tej inicjatywy jest wykreowanie inteligentnego przedsiębiorstwa, które charakteryzuje się zdolnością przystosowania, efektywnością wykorzystania zasobów oraz ergonomią, a także integracją z klientami i partnerami w procesach biznesowych - wyjaśnia Krawczyński.

Podstawą technologiczną tej idei jest m.in. koncepcja, według której jednoznacznie identyfikowalne przedmioty mogą pośrednio albo bezpośrednio gromadzić, przetwarzać lub wymieniać dane za pośrednictwem sieci komputerowej. Do tego typu przedmiotów zaliczają się między innymi urządzenia gospodarstwa domowego, artykuły oświetleniowe i grzewcze.

Charakterystyczne dla produkcji przemysłowej w modelu 4.0 jest silne dostosowanie produktów w warunkach zwiększonej elastyczności produkcji masowej - zauważa nasz rozmówca. Wymagana automatyzacja technologii jest wspomagana przez wprowadzenie metod optymalizacji, konfiguracji, samokontroli i inteligentnego wsparcia pracowników w ich coraz bardziej złożonych zadaniach. Podstawową zasadą modelu jest fakt, że poprzez połączenie maszyn, składników i systemów, tworzona jest inteligentna sieć łańcucha wartości, którą można autonomicznie kontrolować. Przykładem mogą być maszyny, które przewidują awarie, lub taka organizacja logistyki, która reaguje na nieoczekiwane zmiany w produkcji.

Jest bardzo prawdopodobne, że świat produkcji będzie coraz bardziej funkcjonował w sieciach wzajemnych zależności - przewiduje przedstawiciel Oracle. - Oznacza to, że złożoność sieci producentów i dostawców ogromnie wzrośnie. W scenariuszu "Przemysł 4.0" nie będzie granic pomiędzy poszczególnymi fabrykami. Zostają one zniesione w celu wzajemnego połączenia wielu fabryk lub nawet regionów geograficznych.

Kiedy ten produkcyjny ideał stanie się rzeczywistością?

Dariusz Lis, dyrektor łódzkiego biura Transition Technologies SA, Poland Solution Center, zauważa, że obecna oferta sektora IT jest wciąż pofragmentowana i wiele firm nadal oferuje pojedyncze elementy z całego "ekosystemu".

Rozwiązania informatyczne dużych dostawców są w większości reprezentowane przez rozwiązania sklejone ze starych systemów, które są integrowane ze sobą, ale niekoniecznie stworzone od początku z myślą o IoT czy Przemyśle 4.0 - wyjaśnia. - Od strony marketingowej wiele firm idzie w kierunku własnych i niestety zamkniętych rozwiązań, kierując się chęcią kompletnej kontroli całości rozwiązania i uzależnienia klienta od jednego dostawcy.

Duże szanse dostrzega się w systemach otwartych oraz platformach aplikacyjnych, które pozwolą tworzyć wielość rozwiązań. Lis przewiduje, że nadal istotną rolę będą odgrywać systemy takie jak PLM, SCM, SLM, ERP, które zasilają produkcję i pozwalają na jej optymalizację i doskonalenie produktu. Istotne będzie natomiast wykorzystanie informacji dwukierunkowo: z systemów do produkcji oraz z produktu na temat sposobu jego wykorzystania przez klientów, do doskonalenia nowych wersji produktów.

Źródło: WNP.PL