Průmysl 4.0 přináší nové výzvy, které však jsou převáženy působivými výsledky, které změny přináší. Společnosti, které inovují továrny pro budoucnost, sledují zlepšení produktivity zaměstnanců a návratnost investic, a také si uvědomují, že technologie jsou katalyzátorem růstu.
Pro modernizaci výroby a podporu růstu musí průmyslová odvětví překonat problémy se zdroji a posílit konkureční výhody prostřednictvím lepší správy materiálu a pokročilých výrobních procesů. Procesy a stroje je nutné zdokonalit. Průmyslová odvětví musí zajistit kybernetickou bezpečnost nových platforem v produktech, které instalují. Zaměstnavatelé musí vzdělávat pracovníky prostřednictvím progresivních digitálních vzdělávacích iniciativ. V dnešním propojeném světě jsou klíčem k dosažení těchto milníků data.
Optimalizace provozuschopnosti, produktivity a snížení nákladů na údržbu jsou klíčovými faktory pro továrny budoucnosti. Shromažďování, ukládání, vizualizace a analýza dat vytváří transparentnost v oblasti využití energie. Tímto způsobem průmyslová odvětví využívají výrobní data k plánování údržby, snižování nákladů a automatizaci procesů, které zvyšují výkonnost. Výrobci si vytvářejí představu o budoucnosti. Získávání správných informací z dat je klíčem ke zlepšení provozu a vytváření dlouhodobých hodnot. Propojenost je hnací silou možností továrny budoucnosti, což zahrnuje připojení ke strojům, senzorům, chytrým produktům, partnerským aplikacím a dalším zdrojům dat. Digitálně propojený ekosystém umožňuje agregovat a využívat data dosud nedosažitelným způsobem. A právě tento ekosystém je hnacím motorem inovací v Průmyslu 4.0.
Digitalizace inspirovaná Průmyslem 4.0 mění způsob plánování, výroby, používání a údržby výrobků. Čím dříve továrny digitalizují své provozy, tím rychleji mohou dosáhnout návratnosti investic. Výrobci, kteří investují do Průmyslu 4.0, dosáhli během čtyř let o 20,4 % vyšších příjmů než jejich konkurenti, kteří digitalizaci neprovádějí.1
Podpora udržitelnosti díky lepšímu hospodaření s materiály
Aditivní výroba a odlehčovací technologie pomáhají výrobcům OEM aktivně zlepšovat životní prostředí a ve srovnání s tradiční výrobou rychleji vytvářejí nové příležitosti ke kombinaci nových materiálů, konstrukcí a procesních inovací. Aditivní výroba umožňuje inženýrům rychle a nákladově efektivně vytvářet nové iterace designu – dokonce i vytvářet nové paradigma „od výroby až k designu“. Nové aditivní technologie umožňují, spíše než konvenční výrobní metody založené na subtraktivní výrobě nebo tvarování, 3D tisk pro kovové i nekovové aplikace. Tyto technologie umožňují výrobcům OEM uspokojit zvýšenou poptávku po složitých součástech a přípravcích a zároveň zrychlují uvedení na trh a rozvíjejí udržitelné výrobní postupy.
Zkoumáme nejmodernější řešení v polymerních materiálech, kompozitech a strukturách, abychom zlepšili efektivitu, trvanlivost a recyklovatelnost výrobků. Díky dramatickému nárůstu připojených zařízení a senzorů a dat a poznatků, které vytvářejí, efektivně využíváme a šetříme zdroje, poskytujeme spolehlivý přístup k energii a vytváříme bezpečnější životní a pracovní prostředí.
Náš proces aditivní výroby dokáže snížit množství odpadu a zmetků tím, že používá pouze materiál potřebný pro finální výrobky. Naše týmy aktivně snižují naši vlastní produkci odpadů a oxidu uhličitého a optimalizují využití energie, surovin a přírodních zdrojů. S každou 3D vrstvou vyhodnocujeme a zajišťujeme kvalitu pomocí analýzy dat v reálném čase. Pokud v kterémkoli okamžiku zjistíme nevyhovující kvalitu, můžeme změnit vstupy nebo zpomalit tisk, abychom vytvořili lepší produkt a zároveň snížili náklady na odpad a materiál, a to vše díky nepřetržitému toku dat.
Inspirujeme k modernímu myšlení tím, že našim inženýrům zajišťujeme přímý přístup k novým technologiím a nezávislost při experimentování. Díky rozsáhlým studiím stále lépe chápeme dopad aditivní výroby na životní prostředí. Centra excelence společnosti Eaton v Southfieldu v Michiganu (USA) a v Pune v Indii zvládají zvýšenou poptávku po složitých, vysoce výkonných součástech, nástrojích a přípravcích – to vše za současného zrychlování uvádění na trh a rozvoji udržitelné výroby, což dále posiluje naši schopnost plnit cíle udržitelnosti 2030.
Maximalizace kybernetické bezpečnosti, od plánování po realizaci
Vzhledem k tomu, že vlády pomalu doplňují normy o odpovídající opatření kybernetické bezpečnosti, musí výrobci identifikovat a eliminovat rizika. Proto mnoho OEM nyní spolupracuje s dodavateli, kteří mohou prokázat, že jejich výrobky splňují nebo přesahují pokyny stanovené OEM.
Ve společnosti Eaton začíná kybernetická bezpečnost u vývoje produktů, což zajišťuje, že připojené produkty IoT jsou „bezpečné od návrhu“ a mají zabudovanou logiku. Náš životní cyklus bezpečného vývoje zajišťuje, že bezpečnost je integrována do každé fáze tvorby produktu, a stanovuje přísné protokoly pro naše lidi, procesy a technologie. Naši inženýři vytvářejí kyberneticky bezpečná zařízení, od koncepce přes instalaci až po průběžnou podporu, a to prostřednictvím školení, modelování hrozeb, analýzy požadavků a ověřování.
Svoje odborné znalosti využíváme v nových i starších systémech. Zatímco jiní poskytovatelé vytvářejí jednorázová řešení a nabízejí pouze senzory nebo cloudové produkty, společnost Eaton nabízí kompletní řešení – od senzoru po řídicí jednotku a od brány po cloud. To nám umožňuje pracovat s novými stroji a modernizovat starší systémy pomocí moderních technologií, aniž by byla ohrožena bezpečnost systému nebo dat. Využití dat a transparentnost mají zásadní význam při zlepšování podnikových procesů. Shromažďujeme data ze všech strojů a sdílíme je napříč cloudovými službami, takže zákazníci získávají více informací a vidí srozumitelnější parametry procesů na jednom ovládacím panelu.
Používáme komplexní protokoly, které zahrnují technické standardy, nástroje a procesy pro zabezpečení dat důležitých pro úspěch Průmyslu 4.0. Naše specializované laboratoře a přístup „bezpečně od návrhu“ zajišťují, že zákazníci instalují zařízení, která splňují nejpřísnější průmyslové požadavky na kybernetickou bezpečnost ještě předtím, než se stanou součástí kritických systémů. Výrobci a podniky si mohou být jisti, že nasazují chytrá a bezpečná zařízení a služby IIoT.
Zvyšování produktivity vzděláváním a odbornou přípravou
Pandemie COVID-19 zvyšuje potřebu spolehlivého vzdělávání na dálku. Ačkoli podniky po celém světě stále přizpůsobují počty zaměstnanců podle toho, jak propuká nákaza virem, školení pracovní síly nemůže ustat. V nové „ekonomice na dálku“ je nyní velmi důležitý individuální přístup k rekvalifikaci a zvyšování kvalifikace.
Ve společnosti Eaton považujeme rozšířenou realitu (AR) – použití digitálního simulovaného obsahu překrytého reálným pracovním prostředím k vytvoření složeného pohledu na objekty – za technologii, která mění způsob, jakým společnosti provádí školení a zvyšují výrobu a jak se zaměstnanci učí. Funkce, jako je vestavěné video a postupné holografické pokyny, vytvářejí školení od elektronického mentora, které vás pohltí. To může výrazně zkrátit dobu tréninku a snížit zdravotní rizika pro školitele i školené osoby.
Digitální dvojčata
AR je zastáncem používání digitálních dvojčat ve vývojovém cyklu. Data, která generujeme prostřednictvím digitálních dvojčat, virtuálních replik fyzických aktiv, pomáhají získávat informace pro nové produkty dříve, než se stanou součástí významných kapitálových investic.
Modelování digitálních dvojčat nám umožňuje využívat nástroje a procesy rozšířené reality používané ke zdokonalování výrobků a jejich designu. Identifikujeme nedostatky v čase nebo v postupech, jako jsou vady výrobků a chyby v procesech, a provádíme okamžitá zlepšení. Přeměna dat do prakticky využitelných postřehů pomáhá snižovat celkové náklady, zvyšovat efektivitu a maximalizovat dobu provozuschopnosti.
S více pohlcujícím školením v AR, které je na vyžádání, mají účastníci o 70 % vyšší dlouhodobou míru udržení informací a zároveň se zvyšuje jejich efektivita o dvouciferná procenta.5
Vzdálená asistence
Vzdálená asistence poskytuje pohlcující prostor pro spolupráci v reálném čase, ve kterém mohou lidé komunikovat odkudkoli na světě. Naše skupina Vehicle Group využívá brýle HoloLens 2 a Remote Assist společnosti Microsoft k propojení zaměstnanců, zákazníků a dodavatelů po celém světě. V programu má jeden uživatel nasazené brýle HoloLens 2, které umožňují práci bez použití rukou a pohled z místa pro ostatní uživatele připojené přes Microsoft Teams. Ostatní uživatelé pak mohou interagovat sdílením dokumentů, pokynů nebo dokonce vytvářením prostorově orientovaných poznámek v zorném poli uživatelů s HoloLens.
Výsledky programu jsou pozoruhodné. Tím, že AR řeší problémy správně hned napoprvé, eliminuje potřebu fyzického setkávání zaměstnanců, čímž výrazně snižuje cestovní náklady, ztrátu produktivity způsobenou cestováním a snižuje emise uhlíku, aniž by se ztratily výhody osobní interakce.
Školení a pracovní pokyny
Digitální školení je vhodné pro téměř jakýkoli proces nebo úkol. Ať už se jedná o nástup zaměstnanců, montáž výrobků, údržbu, bezpečnostní kontroly nebo zajištění kvality, využíváme 3D modely a videa, abychom zaměstnance uvedli do provozu stejně rychle jako při osobním školení.
Nejnověji jsme použili systém AR v našem překladišti v kanadském Ontariu. V závodě se vyrábí více než 30 jedinečných SKU na rychlé vícestaniční lince. Při běžném provozu linky jsou zkušení zaměstnanci nuceni školit nováčky – což je odvádí od montážní linky a negativně ovlivňuje produktivitu. Intuitivní grafické překryvy a podrobné pokyny našeho programu AR zkracují dobu učení a odstraňují jazykové bariéry v angličtině a francouzštině, takže pracovníci mohou rychleji začít pracovat. Bez nutnosti osobního školení dochází k výraznému zvýšení rychlosti získání kompetencí, vyšší míře uchování znalostí a menšímu počtu chyb na montážní lince.
Lidé jsou nejvýznamnější investicí společnosti a díky rozšířené realitě mohou výrobci rychle a bezpečně přijímat a školit zaměstnance, aby se rychleji dostali na výrobní linku a méně chybovali. To znamená vyšší produktivitu a rychlejší návratnost investic do lidského kapitálu.
Naše cesta továrnou budoucnosti právě začíná. Zdůraznili jsme několik výchozích bodů a pokračujeme ve využívání našeho ekosystému technologií Průmyslu 4.0, abychom prozkoumali další možnosti, včetně celkové efektivity zařízení (OEE), digitálních pracovních instrukcí, prediktivní údržby, sledovatelnosti, robotů a automatizovaného řízení vozidel.
Aby si výrobci všech velikostí udrželi konkurenceschopnost, musí se ponořit do revoluce Průmyslu 4.0 a využívat data k získávání poznatků, které umožňují předvídat potřeby, zvyšovat efektivitu a přijímat chytřejší rozhodnutí. U některých může cesta vpřed vyžadovat rozsáhlou přestavbu stávajících systémů. Jiní mohou potřebovat pouze drobnou modernizaci infrastruktury a propojení. Ať už výrobce potřebuje cokoli, nyní je čas využít bohatství digitálních dat, vytvořit odvážnější nápady a proměnit je v praktické, reálné produkty, které pomohou zvýšit dlouhodobý růst a hodnotu.
Craig Sutton, viceprezident pro Průmysl 4.0, a Todd Earls, viceprezident pro IT Digitální design produktových operací a výroba, vysvětlují vývoj chytrých továren a hovoří o výhodách, které mohou výrobci získat využitím digitálních technologií a analýzy propojených dat.
Odkazy
1 IDC (září 2019). The Importance of an Industrial Focus for Digital Transformation.
2 Betti, Francisco (leden2020). How manufacturing can thrive in a digital world and lead a sustainable revolution.
3 Swivelsecure. Industry 4.0 …and the cybersecurity risks to the future of manufacturing.
4 Manufacturing Automation Management Talk. Shaping Skills And Culture For The Factory Of The Future.
5 Kroc, Natalie (září 2017). Augmented Reality Comes to the Workplace.
Odeslat e-mail
