Fabryka przyszłości na bieżące wyzwania

Oznacza to wykorzystanie automatyzacji, analizy danych, sztucznej inteligencji, Internetu rzeczy (IoT) oraz dziesiątek zaawansowanych technologii, które służą optymalizacji produkcji, monitorowaniu jakości, minimalizacji kosztów i ryzyka, oraz zwiększeniu bezpieczeństwa.

Trzy procedury

Na inteligentną fabrykę składają się trzy procedury. Pierwszą jest pozyskiwanie danych na temat wydajności, sposobów produkcji, logistyki czy aktualnych trendów rynkowych za pomocą sztucznej inteligencji i nowoczesnych technologii. Drugą jest ich analiza, do czego wykorzystuje się uczenie maszynowe i inteligentne systemy biznesowe. Dzięki temu można przewidzieć konieczność zmian, awarii, ale też szanse i zagrożenia dla procesu produkcyjnego. To z kolei pozwala nie tylko zoptymalizować produkcje, lecz także zwiększyć jej wydajność czy jakość oraz wprowadzić zmiany w łańcuchu dostaw. Trzecią procedurą, będącą konsekwencją dwóch poprzednich, jest automatyzacja produkcji. Pozyskane i przeanalizowane dane trafiają do maszyn i urządzeń, które według otrzymanych wytycznych realizują proces produkcyjny.

– Obecna sytuacja ekonomiczna jeszcze bardziej utwierdziła nas w przekonaniu, że tylko dzięki nowoczesnym technologiom jesteśmy w stanie budować wartość. Tylko firmy, które w sposób ciągły ponoszą nakłady inwestycyjne w innowacje, mogą wygrywać w przyszłości – komentuje Leszek Kruszewski, global technology and investments director w Grupie Selena.

Co zastosowanie automatyzacji, integracji systemowej i robotyzacji oznacza w praktyce? Leszek Kruszewski wyjaśnia, że w przypadku Seleny to wdrożenie kilkunastu robotów do paletyzacji wyrobów gotowych, które znacząco poprawiły warunki pracy pracowników. Poza tym w ramach procesu digitalizacji wdrożono system automatyzacji nadruków na wyrobach oraz automatyczne przezbrajanie robotów w zależności od zlecenia z systemu ERP. To z kolei zmniejszyło poziom braków, wprowadziło kontrolę nad zleceniem w czasie rzeczywistym, obniżyło koszt przygotowania oraz zredukowało koszt jednostkowego nadruku.

Innym elementem digitalizacji jest uruchomienie kontroli surowców wejściowych, monitoringu procesu oraz wyrobu gotowego poprzez zastosowanie metody spektrometrii bliskiej i średniej podczerwieni. Umożliwia to łatwiejszą i szybszą kontrolę komponentów i procesu.

– Dążymy do tego, aby stać się organizacją typu data driven. Oznacza to zarówno inwestycje w nowoczesne urządzenia do produkcji i monitoringu, jak i wykorzystanie technologii 5G, sztucznej inteligencji oraz IoT – mówi Leszek Kruszewski i dodaje, że sztuczna inteligencja może być już wkrótce zastosowana do uczenia się na jednej z linii produkcyjnej dla pian PU w procesie pakowania. Będzie wykorzystana do analizy kształtu (kamery 3D z systemem uczącym się) i aplikowania komponentów w celu konfekcjonowania wyrobów gotowych.

Eksperci zauważają, że inteligencja rozproszona wymaga również otwartych standardów w obszarze komunikacji i oprogramowania. Chodzi o to, by automatyka przemysłowa pozwalała na komunikację między maszynami i systemem do kompleksowego zarządzania przedsiębiorstwem.

– System ERP chcemy połączyć ze zdalnym serwisem przez specjalne okulary wirtualne oraz wdrożyć łatwą diagnostykę – jako predictive maintanance. Część naszych zakładów wyposażyliśmy w nowej generacji sterowniki z nowoczesnym oprogramowaniem do sterowania procesami (docelowo w Industry 4.0 i IoT) na bazie wirtualnego serwera redundantnego. Do tego rozwiązania możemy dołączać kolejne procesy produkcyjne. Umożliwi to w najbliższej przyszłości transfer danych procesowych bezpośrednio do systemu ERP oraz korzystanie z danych online dla sterowania przepływem. Roboty w naszych liniach mają komunikować się z systemem przez sieć Ethernet, by przesyłać dane do monitoringu procesu oraz stanu maszyn – wyjaśnia Leszek Kruszewski.

Optymalne rezultaty

Przyszłość przemysłu 4.0, w którym inteligentne fabryki odgrywają kluczową rolę, jest oparta na coraz większej automatyzacji, zdolnościach przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, analizie big data, sztucznej inteligencji. Będzie to oznaczać bardziej zintegrowane, efektywne i elastyczne systemy produkcyjne, w których maszyny, urządzenia i systemy będą się ze sobą komunikować i współpracować w celu osiągnięcia optymalnych rezultatów. Przemysł 4.0 ma potencjał do zwiększania efektywności, elastyczności i konkurencyjności przedsiębiorstw.

Transformacja cyfrowa dotyka w związku z tym wszystkich obszarów w firmach. Dzięki niej nie tylko mogą szybciej i skuteczniej dotrzeć do klientów, ale też produkować, utrzymywać ciągłość procesów, kontrolować je i błyskawicznie reagować w razie potrzeby zmian czy awarii. Eksperci zwracają uwagę, że to również niesie za sobą ogromną ilość danych do gromadzenia i przetworzenia. Trzeba się nauczyć je rozumieć, aby dobrze wykorzystywać i podejmować na ich podstawie właściwe decyzje.

Przekształcenie fabryki chemicznej w inteligentną fabrykę przyszłości daje wiele korzyści. Jak wymienia Tomasz Zieliński, to poprawa wydajności i efektywności produkcji, co przekłada się na większe zyski i prowadzi do zwiększenia konkurencyjności na rynku. Inteligentne fabryki są w stanie zoptymalizować procesy produkcyjne, szybko reagować na zmienne warunki i dostosowywać się do potrzeb rynku, minimalizując przy tym straty i koszty, skracać czasy produkcji. Dodatkowo, dzięki analizie danych i monitorowaniu w czasie rzeczywistym, można szybko reagować na awarie, unikać przestojów i optymalizować wykorzystanie zasobów. Ponadto pomagają zwiększyć bezpieczeństwo pracowników i środowiska.

– Inteligentne fabryki wykorzystują technologie, takie jak robotyka i automatyzacja, aby zminimalizować interakcję człowieka z niebezpiecznymi substancjami i urządzeniami. W rezultacie ryzyko wypadków i obrażeń dla pracowników jest znacznie mniejsze. Ponadto przyczyniają się do ochrony środowiska poprzez minimalizację emisji, lepsze zarządzanie odpadami i efektywniejsze wykorzystanie energii. Mogą również przyczynić się do zrównoważonego rozwoju poprzez redukcję zużycia surowców i minimalizację wpływu na środowisko naturalne – wylicza Tomasz Zieliński.

– Przekształcenie zakładu przemysłowego w inteligentną fabrykę może jednak być trudne, ponieważ wymaga znacznego nakładu inwestycyjnego, zmiany infrastruktury, wprowadzenia nowych technologii i przeszkolenia personelu. Proces ten zależy od wielu czynników, takich jak: rozmiar i skomplikowanie fabryki, dostępność technologii, zasobów finansowych i czasu. Czas trwania przekształcenia może się różnić w zależności od tych czynników, ale może obejmować kilka lat – dodaje Tomasz Zieliński. ©℗

PAO