reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Sabmeet PIXABAY Technologie | 31 grudnia 2018

5 technologii, które zobaczymy w fabrykach przysz艂o艣ci

艢wiat zmienia si臋 na naszych oczach, a tempo technologicznego rozwoju bije kolejne rekordy. Od z艂o偶enia patentu na 偶ar贸wk臋 przez Thomasa Edisona min臋艂o zaledwie 139 lat. W tym kr贸tkim okresie powsta艂o wi臋cej prze艂omowych wynalazk贸w ni偶 w ca艂ym minionym tysi膮cleciu.
W samym przemy艣le mia艂y miejsce trzy rewolucje, wywo艂ane kolejno elektryfikacj膮 i informatyzacj膮. Ostatnia, polegaj膮ca na dog艂臋bnej cyfryzacji i automatyzacji proces贸w, trwa w najlepsze, a eksperci 鈥 zdumieni tempem zachodz膮cych zmian 鈥 staraj膮 si臋 odpowiedzie膰 na pytanie, jaki kszta艂t obierze produkcja przemys艂owa w najbli偶szej przysz艂o艣ci?

Wed艂ug analityk贸w z CB Insights, przez dwie najbli偶sze dekady przemys艂 4.0 polega膰 b臋dzie g艂贸wnie na podstawowej digitalizacji. Pojawi膮 si臋 r贸wnie偶 maszyny lepiej przystosowane do dzia艂ania w cyfrowym 艣rodowisku. Dopiero p贸藕niej otworzy si臋 przed nami prawdziwy potencja艂 konserwacji i inteligencji predykcyjnej. Istniej膮 jednak firmy, kt贸re pod tym k膮tem rozwijaj膮 si臋 szybciej od pozosta艂ych. Przedstawiamy 5 trend贸w, maj膮cych szans臋 odmieni膰 oblicze przemys艂u, z kt贸rymi ju偶 dzi艣 eksperymentuj膮 liderzy cyfrowej transformacji.

Zaawansowana automatyzacja

Ludzie s膮 omylni i nieprzewidywalni, a gdy w gr臋 wchodzi 偶mudne powtarzanie czynno艣ci, cechy te okazuj膮 si臋 do艣膰 problematyczne. Nic wi臋c dziwnego, 偶e producenci staraj膮 si臋 zast膮pi膰 pracownik贸w etatowych maszynami. 鈥 Fabryka przysz艂o艣ci b臋dzie mia艂a tylko dw贸ch pracownik贸w: cz艂owieka i psa. Zadaniem cz艂owieka b臋dzie karmienie psa. Pies b臋dzie tam po to, aby odci膮gn膮膰 cz艂owieka od dotykania sprz臋tu 鈥 przewiduje Warren Bennis, badacz problematyki przyw贸dztwa oraz zagadnie艅 stosunk贸w przemys艂owych. Wytw贸rcy przemys艂owi z r贸偶nych sektor贸w, produkuj膮cy leki, samochody, elektronik臋 czy inne dobra materialne, stawiaj膮 na robotyzacj臋, by zachowa膰 konkurencyjno艣膰 i przyspieszy膰 produkcj臋.

W fabrykach przysz艂o艣ci u boku ludzi pracowa膰 b臋d膮 coboty 鈥 艂atwe w obs艂udze maszyny, kt贸re dzi臋ki algorytmom sztucznej inteligencji doskonale radz膮 sobie w 艣rodowisku pracy. 鈥 Najwi臋ksz膮 zalet膮 takich maszyn jest 艂atwo艣膰, z jak膮 mo偶na zleca膰 im zadania. Wi臋kszo艣膰 z nich coboty potrafi膮 wykona膰, na艣laduj膮c cz艂owieka, bez potrzeby dodatkowego programowania. Co wa偶ne, zaprojektowano je w taki spos贸b, by interakcja z pracownikami przebiega艂a bezpiecznie, a ich obecno艣膰 na hali produkcyjnej w 偶aden spos贸b nie zagra偶a艂a zdrowiu pracuj膮cych tam ludzi 鈥 t艂umaczy Piotr Rojek z DSR SA, wroc艂awskiej firmy wspieraj膮cej producent贸w we wdra偶aniu technologii dla przemys艂u 4.0.

Zaawansowana automatyzacja zapewne wp艂ynie na zmniejszenie liczby etat贸w w fabrykach, zw艂aszcza tych najnowocze艣niejszych, jednak p贸ki co, pracownik etatowy to podstawowa jednostka wykonuj膮ca prac臋 w zak艂adach produkcyjnych. Powtarzalne czynno艣ci z pewno艣ci膮 spadn膮 na maszyn. Ludzie natomiast zajm膮 si臋 tym, co kreatywne, wymagaj膮ce krytycznego my艣lenia, przewidywania i wra偶liwo艣ci. 鈥 10 lat temu rodzice m贸wili swoim dzieciom, by nie sz艂y do pracy w fabrykach. Przemys艂 5.0 sprawi, 偶e fabryka stanie si臋 miejscem, gdzie kreatywni ludzie znajd膮 dla siebie miejsce 鈥 przekonuje Esben 脴stergaard, dyrektor techniczny du艅skiego producenta ramion robotycznych Universal Robots. Istotny dla rynku pracy jest r贸wnie偶 fakt, 偶e roboty nie obejd膮 si臋 bez konserwacji. Im wi臋cej maszyn, tym wi臋cej napraw, a co za tym idzie 鈥 wi臋ksze zapotrzebowania kadrowe.

Druk 3D

Drukowanie przestrzenne wchodzi w now膮, bardziej dojrza艂膮 faz臋, znajduj膮c coraz szersze zastosowanie. Wed艂ug ekspert贸w czo艂owym odbiorc膮 tej technologii b臋dzie sektor przemys艂owy. 鈥 Druk 3D. Przede wszystkim mo偶e usprawni膰 produkcj臋 kr贸tkoseryjn膮 czy 鈥瀗a 偶膮danie”, ale to nie wszystko. Pomo偶e te偶 zredukowa膰 koszty magazynowania i transportu 鈥 ocenia Julio Vial, research manager w IDC. Ekspertowi z USA wt贸ruje Pawe艂 Kaleta, in偶ynier ds. System贸w Automatyki z DSR. 鈥 Drukarki 3D, kt贸re niedawno pojawi艂y si臋 na rynku, posiadaj膮 szybsze i lepiej po艂膮czone automatyczne systemy. Dzi臋ki tym usprawnieniom przetwarzanie wst臋pne i ko艅cowe uleg艂o skr贸ceniu. Wiemy od naszych klient贸w, 偶e to w艂a艣nie przed艂u偶aj膮ce si臋 w czasie przetwarzanie by艂o g艂贸wnym czynnikiem, jaki powstrzymywa艂 ich przed inwestycj膮 w t臋 technologi臋 鈥 m贸wi specjalista.

Przyspieszanie rozwoju produkt贸w jest g艂贸wnym priorytetem dla firm implementuj膮cych druk 3D, wynika z raportu The State of 3D Printing 2018. A偶 93 proc. obj臋tych badaniem przedsi臋biorstw chwali si臋, 偶e w ten spos贸b jest w stanie uzyska膰 przewag臋 nad konkurencj膮, skr贸ci膰 czas wprowadzania produkt贸w na rynek i zwi臋kszy膰 elastyczno艣ci realizuj膮c kr贸tsze serie produkcyjne. Nie dziwi wi臋c fakt, 偶e 20 proc. najwi臋kszych korporacji do 2021 roku ma powo艂a膰 specjalne dzia艂y po艣wi臋cone drukowi przestrzennemu 鈥 wynika z szacunk贸w Gartnera. Johnson & Johnson, Boeing czy Rolls Royce posiadaj膮 ju偶 takie centra.

Druk przestrzenny rekordy popularno艣ci bije w przemy艣le lotniczym. Wykorzystano go m.in. w produkcji silnika turbo艣mig艂owego GE ATP Engine. Pochodzi z niego a偶 35 proc. element贸w urz膮dzenia. Nowy, 鈥瀢ydrukowany” silnik daje o 10% wi臋cej mocy przy mniejszym o 20% zu偶yciu paliwa. Czas i koszty zwi膮zane z przygotowaniem i wdro偶eniem przez GE Aviation silnika by艂y r贸wnie偶 ni偶sze, ni偶 ma to miejsce w przypadku konwencjonalnych rozwi膮za艅.

Wirtualna i rozszerzona rzeczywisto艣膰

Wi臋kszo艣膰 prototyp贸w w bran偶y produkcyjnej powstaje z wykorzystaniem metodologii CAD, czyli projektowania wspomaganego komputerowo. Popularne oprogramowanie tej klasy ma by膰 zast膮pione rozwi膮zaniami opartymi o wirtualn膮 i rozszerzon膮 rzeczywisto艣膰. W niekt贸rych przypadkach wirtualne projekty mog膮 wyeliminowa膰 potrzeb臋 drukowania fizycznych modeli 3D. To wi臋cej ni偶 udogodnienie. Po wdro偶eniu takiego rozwi膮zania firmy mog膮 spodziewa膰 si臋 redukcji koszt贸w i szybszego wprowadzania produkt贸w na rynek.

O prym na rynku rozwi膮za艅 VR i AR dla przemys艂u walcz膮 najwi臋ksi gracze. Jednym z nich jest Autodesk 鈥 firma, kt贸rej zawdzi臋czamy popularny w艣r贸d specjalist贸w program do projektowania AutoCAD. Z informacji podanych CB Insights wiadomo, 偶e nad podobnym rozwi膮zaniem pracuje r贸wnie偶 Apple. Gigant z Cupertino zarejestrowa艂 patent na oprogramowanie nak艂adaj膮ce wirtualne warstwy na obiekty w 艣wiecie rzeczywistym. Ma ono pozwoli膰 projektantom przemys艂owym na wprowadzanie drukowanych przestrzennie zmian w ju偶 istniej膮cych lub jeszcze nieuko艅czonych obiektach.

Badacze z nowojorskiego Uniwersytetu Cornella udowodnili niedawno, jak du偶y potencja艂 drzemie w po艂膮czeniu technologii rozszerzonej rzeczywisto艣ci z drukiem 3D. W przedstawionym przez nich eksperymencie projektant korzysta ze specjalnych okular贸w i r臋cznych kontroler贸w do tworzenia wirtualnego modelu warstwa po warstwie. Po uko艅czeniu ka偶dego elementu, rami臋 robota nanosi go na rzeczywisty prototyp. 鈥 Najlepsze jest to, 偶e robot drukuje projekt u偶ytkownika w tym samym czasie i miejscu. W ten spos贸b tw贸rca dostaje namacaln膮 informacj臋 zwrotn膮 we wczesnej fazie projektowania i mo偶e sprawnie wprowadza膰 poprawki. Kombinacja AR i robota drukuj膮cego umo偶liwia u偶ycie wydrukowanej chwil臋 wcze艣niej cz臋艣ci do projektowania kolejnego elementu 鈥 powiedzia艂 Huaishu Peng, doktorant na wydziale informatyki Uniwersytetu Cornella.

W przysz艂o艣ci zespo艂y R&D wykorzystywa膰 b臋d膮 AR i VR w po艂膮czeniu z drukiem 3D oraz tradycyjnymi prototypami, zacie艣niaj膮c luk臋 pomi臋dzy procesami projektowania i wytwarzania. Nie jest to odleg艂a przysz艂o艣膰. 鈥 Ju偶 w pierwszym kwartale 2019 r. rozpoczniemy testy pilota偶owe okular贸w AIRe Lens firmy Konica Minolta, z kt贸r膮 wsp贸艂pracujemy od 2016 r. przy wprowadzaniu okular贸w AR na rynek europejski 鈥 m贸wi Grzegorz Paw艂owski kierownik marketingu w firmie DSR.

Blockchain w ERP

System do planowania zasob贸w przedsi臋biorstwa 艣ledzi alokacj臋 艣rodk贸w, pocz膮wszy od zam贸wie艅 surowc贸w, na narz臋dziach do prowadzenia relacji z klientem ko艅cz膮c. Tymczasem niekt贸re biznesy mog膮 posiada膰 tak wiele system贸w ERP, 偶e zamiast uproszczonego obiegu danych posiadaj膮 ba艂agan popl膮tanego ze sob膮 oprogramowania. Z raportu PwC wynika, 偶e wielu najwi臋kszych producent贸w przemys艂owych posiada nawet po 100 r贸偶nych system贸w ERP.

Recept膮 na ten problem ma by膰 blockchain i technologia rozproszonych rejestr贸w. W ostatnim czasie pojawi艂o si臋 wiele projekt贸w 艂膮cz膮cych dane pochodz膮ce z r贸偶nych firmowych proces贸w oraz te, od interesariuszy w uniwersaln膮 struktur臋. Jak donosi firma analityczna CB Insights, wielu gigant贸w korporacyjnych realizuje ju偶 projekty oparte o blockchain, maj膮ce na celu zmniejszenie z艂o偶ono艣ci i rozbie偶no艣ci w bazach danych. W zesz艂ym roku British Airways testowa艂a rozwi膮zanie wykorzystuj膮ce technologi臋 blockchain. Pozwoli艂o ono na stworzenie ujednoliconej bazy danych o lotach. Celem projektu by艂a eliminacja sprzecznych informacji, kt贸re cz臋sto pojawia艂y si臋 w bramkach, na monitorach lotniskowych, stronach linii lotniczej oraz w jej aplikacjach mobilnych.

Gdy w gr臋 wchodzi 艣ledzenie pozyskiwanych cz臋艣ci i surowc贸w, zdecentralizowana dokumentacja nie ma sobie r贸wnych. Poniewa偶 w 艂a艅cuchu dostaw produkty przechodz膮 z r臋ki do r臋ki, 艂atwo o op贸藕nienia, dodatkowe koszty, b艂臋dy ludzkie, a nawet oszustwa. 鈥 Technologia blockchain mo偶e poprawi膰 kwestie przejrzysto艣ci i identyfikacji w 艂a艅cuchu dostaw poprzez odporn膮 na oszustwa, rozproszon膮 baz臋 danych. Umo偶liwi ona gromadzenie informacji o pochodzeniu i w臋dr贸wce ka偶dego pojedynczego sk艂adnika wykorzystanego w procesie produkcyjnym. To nowy poziom transparentno艣ci i bezpiecze艅stwa 鈥 t艂umaczy Piotr Rojek z DSR.

Inteligentne czujniki

Przypuszczalnie, fabryki przysz艂o艣ci wygl膮da膰 b臋d膮 jak wielkie, samowystarczalne cyber-fizyczne organizmy, kt贸re sporadycznie wymagaj膮 ludzkiej interwencji. Niemniej, przed nami jeszcze d艂uga droga, nim ta ambitna wizja stanie si臋 bliska rzeczywisto艣ci.

Zgodnie ze wska藕nikami lean manufacturing (mierzonymi przez og贸ln膮 efektywno艣膰 sprz臋tu lub OEE), 艣wiatowej klasy zak艂ady produkcyjne pracuj膮 na 85 proc. swojej teoretycznej wydajno艣ci. Tymczasem przeci臋tna fabryka funkcjonuje na 60 proc. swoich mo偶liwo艣ci. Oznacza to, 偶e producenci dysponuj膮 sporym polem do popisu w obszarze usprawniania proces贸w i optymalizacji dzia艂a艅. Nie jest tajemnic膮, 偶e technologi膮, kt贸ra mo偶e tu zdzia艂a膰 najwi臋cej, jest przemys艂owy internet rzeczy (IIoT). 鈥 Potrafimy zmniejszy膰 lub nawet ca艂kowicie wyeliminowa膰 zjawiska obni偶aj膮ce jako艣膰 wyrob贸w i podwy偶szaj膮ce koszty produkcji. Jest to mo偶liwe dzi臋ki mierzeniu oraz poddaniu analizie komputerowej w czasie rzeczywistym wielu parametr贸w technologicznych. W podobny spos贸b dzia艂a analityka predykcyjna, w kt贸rej wykorzystanie np. specjalnych czujnik贸w drga艅 harmonicznych i analiza strumienia danych daje szerokie mo偶liwo艣ci w zakresie wykrywania i identyfikacji konkretnych usterek, zanim dojdzie do uszkodzenia ca艂ej maszyny, i w konsekwencji wstrzymania procesu produkcyjnego 鈥 wylicza Jan Skowro艅ski, R&D manager w DSR.

Jego zdaniem na IIOT trzeba mie膰 pomys艂, a umieszczanie tanich czujnik贸w tam, gdzie tylko jest to mo偶liwe, nie jest dobrym rozwi膮zaniem. Wi臋cej po偶ytku przyniesie inwestycja w mniejsz膮 liczb臋 czujnik贸w, lecz bardziej wyspecjalizowanych, dok艂adniejszych i inteligentnych. Obliczenia komputerowe dokonywane w urz膮dzeniach monitoruj膮cych to nowy, obiecuj膮cy trend w architekturze IIOT. Peter Levine z a16z wieszczy ca艂kowity koniec oblicze艅 dokonywanych w chmurze dla wielu urz膮dze艅, w tym dron贸w i zaawansowanych czujnik贸w IOT.

Istniej膮 dwa podej艣cia do tego tematu. Pierwsze reprezentuje np. firma Saguna Networks, specjalizuj膮ca si臋 w edge computingu. Polega on na wykonywaniu oblicze艅 w ma艂ej odleg艂o艣ci do punktu zbierania danych. Tymczasem Foghorn Systems proponuje swoim klientom tzw. fog computing. To nic innego jak 鈥瀗isko wisz膮ca chmura”, czyli umieszczona w najbli偶szym otoczeniu maszyn, kt贸ra w filozofii dzia艂ania przypomina sie膰 LAN. Obie metody charakteryzuj膮 si臋 du偶膮 przepustowo艣ci膮 i eliminuj膮 op贸藕nienia wyst臋puj膮ce przy przesy艂aniu informacji do klasycznej chmury obliczeniowej.

Dzi臋ki takim rozwi膮zaniom oraz post臋powi w rozwoju sztucznej inteligencji, w niedalekiej przysz艂o艣ci infrastruktura IOT funkcjonowa膰 b臋dzie niezale偶nie od scentralizowanej chmury. Oznacza to, 偶e przesy艂anie tysi臋cy wiadomo艣ci pomi臋dzy maszynami stanie si臋 zb臋dne, a wiele decyzji urz膮dzenia podejmowa膰 b臋d膮 automatycznie.

Wchodz膮ce technologie daj膮 firmom nowe mo偶liwo艣ci i pozwalaj膮 osi膮gn膮膰 cele, kt贸rych realizacja dotychczas by艂a niemo偶liwa lub nieop艂acalna, jednak ich implementacja nie mo偶e odbiega膰 od realnych potrzeb przedsi臋biorstwa. 鈥 Testowanie nowych technologii to zawsze dobry pomys艂. Gdy przygl膮damy si臋 im w dzia艂aniu, rodz膮 si臋 ciekawe pomys艂y na ich wykorzystanie. John Cleese powiedzia艂 kiedy艣, 偶e wystarczy utrzyma膰 umys艂 w sporze z tematem w przyjazny, ale uporczywy spos贸b, a wcze艣niej czy p贸藕niej dostanie si臋 nagrod臋 od swojej nie艣wiadomo艣ci. Pomi臋dzy testowaniem a wdra偶aniem jest jednak spora r贸偶nica. Ka偶da implementacja powinna odbywa膰 si臋 oparciu o pog艂臋bione badanie potrzeb przedsi臋biorstwa i jego pracownik贸w, inaczej b臋dzie tylko ozdob膮 i nie przyczyni si臋 do rozwi膮zania realnych problem贸w 鈥 zwraca uwag臋 Irek Pi臋towski, trener i konsultant innowacji w DT Makers, firmie specjalizuj膮cej si臋 w design thinking.



Artyku艂 powsta艂 na bazie publikacji firmy analitycznej CB Insights “Future Factory: How Technology Is Transforming Manufacturing”.
reklama
reklama
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
January 11 2019 20:28 V11.10.27-2