SAMODOSKONALĄCE SIĘ OBIEKTY, MASZYNY STEROWANE PRZEZ INTERNET, NISKIE KOSZTY PRODUKCJI – wkraczamy w erę Przemysłu 4.0

Pojęcie czwartej rewolucji przemysłowej pojawiło się po raz pierwszy w 2011 roku w Niemczech, a konkretnie na targach technologicznych w Hanowerze. Przemysł 4.0 to ogólna koncepcja, u podstaw której leży szeroko rozumiane wykorzystywanie sieci i wymiany danych pomiędzy maszynami, jak i na linii człowiek – maszyna. Dotyczy nie tylko technologii, ale też nowych sposobów pracy i roli ludzi w przemyśle, a także funkcjonowania tradycyjnej produkcji w cyfrowej rzeczywistości. Ideą Przemysłu 4.0 jest szerokie wykorzystywanie Internetu, sieci i wymiany danych dla coraz lepszego funkcjonowania zakładów pracy. Info Magazyn Lubelski postanowił zbadać to zjawisko i dowiedzieć się więcej na jego temat.

TROCHĘ HISTORII...

Przemysł 4.0 lub inaczej mówiąc czwarta rewolucja przemysłowa zalicza się do czterech dużych rewolucji przemysłowych. Czym charakteryzowała się każda z nich?

Pierwszą zapewne większość z nas kojarzy. Uczą o niej w szkole na lekcjach historii. Mowa o XVIII wieku lub wieku pary na terenach Anglii i Szkocji. To właśnie na Wyspach Brytyjskich rozpoczął się proces zmian technologicznych, gospodarczych, społecznych i kulturalnych. Za początek rewolucji przemysłowej można uznać rok 1769, kiedy James Watt opatentował swoją zmodyfikowaną wersję maszyny parowej. Przewrót w przemyśle w XVIII wieku polegał zatem na industrializacji, czyli mechanizacji produkcji – maszyny zastąpiły pracę ręczną, natomiast produkcja detaliczna została zastąpiona produkcją masową.

Przełom XIX i XX wieku to era elektryczności. To właśnie wtedy ludzkość wchodzi w drugą rewolucję przemysłową. Gwałtowny rozwój nauki przyczynił się do powstania nowych rozwiązań technologicznych, takich jak silnik gazowy, dynamit, karabin maszynowy, telefon, żarówka i odkurzacz elektryczny, radio, maszyna do szycia. Coraz więcej społeczeństw i zakładów pracy zaczyna korzystać z elektryczności, która czyni życie przede wszystkim wygodniejszym. Trzecia rewolucja przemysłowa to lata 70. XX wieku. Przemysł 3.0 charakteryzował się wdrożeniem częściowej automatyzacji produkcji za pomocą programowalnych sterowników z pamięcią i komputerów. Od kiedy wprowadzono te technologie, zyskaliśmy możliwość automatyzacji całego procesu produkcji, dzięki czemu może odbywać się bez udziału człowieka.

„Czwórka z przodu”

Obecnie trwa czwarta rewolucja przemysłowa. Jak wspomnieliśmy we wstępie, charakteryzuje się ona wykorzystaniem technologii informacyjnych i komunikacyjnych w przemyśle. Bazuje na osiągnięciach swojej poprzedniczki. Skomputeryzowane systemy produkcji wyposaża się dodatkowo w łącza sieciowe oraz tworzy się ich cyfrowe systemy bliźniacze, jeśli tak można powiedzieć. Umożliwia to komunikację z innymi obiektami oraz przekazywanie informacji o samych urządzeniach. Jest to kolejny krok na drodze ku automatyzacji produkcji. Połączenie w sieć wszystkich systemów prowadzi do powstania „cyber-fizycznych systemów produkcji” i inteligentnych fabryk, w których systemy produkcji, komponenty i ludzie porozumiewają się za pośrednictwem sieci, a produkcja odbywa się prawie automatycznie.

Do rozwoju przemysłu 4.0 w największym stopniu przyczyniło się rozpowszechnienie Internetu (po 1991 roku), za pomocą którego możliwy jest szybki przesył danych. Oprócz tego wraz z postępem pojawiły się kolejne rozwiązania wspierające koncepcję połączenia środowiska maszyn i ludzi w jedną sieć, takie jak Internet Rzeczy, Internet Usług, inteligentne fabryki itp.

Nowa rewolucja przemysłowa spowodowała, że automatyka nie odgrywa już tak dużej roli, jak informatyzacja i wykorzystanie różnego rodzaju systemów gromadzenia, przetwarzania i wymiany danych. Do takich systemów zaliczyć można między innymi systemy ERP, systemy MES, systemy CMMS oraz systemy WMS.

7 ETAPÓW TRANSFORMACJI WEDŁUG EUROPEJSKIEGO CENTRUM WSPIERANIA ZAAWANSOWANEJ PRODUKCJI (ADMA)

ADMA określiła 7 kroków do zaawansowanej produkcji w fabryce przyszłości Przemysłu 4.0.

Pierwszy etap dotyczy zaawansowania technologicznego uwzględniającego elastyczne systemy produkcyjne, które ułatwiają szybkie dostosowanie się do zmian w zakresie liczby czy kategorii produktów. Kolejny krok polega na współdzieleniu informacji o procesie wytwarzania przez ludzi, maszyny i produkty. Natomiast trzecia faza dotyczy uwzględniania zasad gospodarki obiegu zamkniętego w celu pełnego wykorzystania surowców i zmniejszania emisji. Czwarty etap to proces kompleksowej realizacji oczekiwań klientów wobec wyrobów, czyli End-to-End Customer Focused Engineering. W kolejnym kroku kluczowe jest skupienie się na człowieku, m.in. poprzez wykorzystanie indywidualnych różnic na rzecz wzmocnienia organizacji, oraz budowę sensownego środowiska pracy. Przedostatni etap zakłada stosowanie zintegrowanych systemów, które w czasie rzeczywistym reagują na zmienne warunki. W tym kontekście duże znaczenie ma przechowywanie i udostępnianie dużych zbiorów danych. Ostatni krok to fabryka otwarta, która rozumie potrzeby wszystkich uczestników łańcucha wartości.

KORZYŚCI PRZEMYSŁU 4.0 DLA TWOJEGO PRZEMYSŁU

Nowoczesny i zautomatyzowany przemysł umożliwia wprowadzenie procesów i działań, które prowadzą do wzrostu tempa produkcji i jej efektywności.

Możliwość kontroli procesów produkcyjnych, stały monitoring pracy maszyn umożliwia optymalizację i zminimalizowanie ilości awarii. Ponadto prowadzi do oszczędności w zakresie minimalizacji strat np. energii i surowców. A w efekcie pozwala też na oferowanie konkurencyjnych cen. Co więcej, dzięki wprowadzeniu założeń Przemysłu 4.0 udaje się szybko reagować na potrzeby rynku i klientów i być bardziej elastycznym.

Transformacja cyfrowa jest zadaniem dla całej ludzkości i przyczyni się do globalnego rozwoju. Czwarta rewolucja przemysłowa ma potencjał, by ukształtować światową gospodarkę bazując na bardziej wydajnej i zrównoważonej, a przez to przyjaznej dla środowiska produkcji. Aby w pełni wykorzystać ten potencjał, konieczna jest współpraca międzynarodowa, szczególnie w sferze normalizacji, która jest nieocenionym wsparciem dla start-upów oraz małych i średnich przedsiębiorstw. Normalizacja w cyfryzacji przemysłu może być udana tylko wówczas, gdy działać będzie międzysektorowo i przyszłościowo, angażując zarówno pojedynczych interesariuszy, konsorcja, jak i organizacje normalizacyjne działające na zasadzie konsensusu.