Ako rozbehnúť vo fabrike Industry 4.0

Ako rozbehnúť vo fabrike Industry 4.0

Niektoré podniky s projektmi inteligentnej továrne začali, iné to plánujú. Namieste je otázka kde a ako začať, keď nie sú jasné postupy, rozsah investícií ani dosahy na biznis.

Využitie princípov inteligentného priemyslu ovplyvní konkurencieschopnosť firiem a nebude to dlho trvať. To nie je poučka ani výstup z manažérskych prieskumov. Jednoznačne to vychádza z kombinácie tlaku na zefektívňovanie priemyselných procesov a faktu, že podobne ako fyzické operácie vo výrobe ich už človek bez techniky lepšie neurobí. Preto má význam využívať v praxi princípy, ktoré sformulovali zástupcovia nemeckých technologických firiem pod názvom Industrie 4.0. Ako ich využitie vyzerá v priemyselnom podniku?

Človek ako zdroj plytvania

Tradične musel v podnikoch pri bežnom zbieraní údajov o prevádzke inžinier prísť k stroju, zapisovať si poznatky o jeho fungovaní, rátať výpadky a merať časy. Na základe toho skúšal hľadať opatrenia ako proces vylepšiť. Kým prešli celú výrobu, väčšina dát bola neaktuálna a v podstate mohli začať odznovu. „Z dnešného pohľadu je jasné, že ak takto zbieral dáta človek, išlo o plytvanie. Preto možno ako prvý krok využiť digitalizáciu výroby. Keďže sú moderné výrobné linky väčšinou riadené počítačmi, aby výrobné linky napojené, mnoho dát generujú priamo z prevádzky a operátor nemusí spätne vypisovať nejaké hlásenie,“ hovorí Tomáš Korchán, vedúci oddelenia Industrial Engineering - Methodenraum spoločnosti Schaeffler Kysuce.

Oddelenie, ktoré vedie, má na starosti rozbeh projektov inteligentnej fabriky v jednej z dvoch slovenských tovární nemeckého výrobcu ložísk a iných náročných strojárskych produktov, ktorý už má na Slovensku zhruba desaťtisíc zamestnancov. Stáva sa súčasťou kompetenčného centra pre Industry 4.0 s pôsobnosťou v celej skupine. Jeho skúsenosti v novom odbore riadenia priemyselných podnikov od prípravy, plánovania až po pilotný projekt a ďalšie kroky boli jadrom obsahu podujatia Industry4UM, odborných diskusií na rôzne témy Industry 4.0, ktoré organizuje spoločnosť Sova Digital a Revue priemyslu.

Základ sú zvedaví i skeptickí ľudia

Základná otázka firiem obvykle znie či a prečo sa púšťať do budovania inteligentnej fabriky či využitia princípov Industry 4.0, keďže z pôvodnej nemeckej verzie názvu sa už zažila nadnárodná anglická. Hŕstka priemyselných manažérov, ktorí už majú s niečím takým skúsenosť, konštatuje, že cítili možnosť výrazne a kontinuálne zefektívňovať procesy a využiť ju. „Úloha zvyšovať produktivitu práce a zefektívňovať prevádzku pri zachovaní kvality je v súčasnom priemysle natoľko univerzálna, že zatiaľ ako dôvod stačí. Je však jasné, že aj ďalšie kroky, najmä využitie exponenciálnych technológií, budú nasledovať, no zatiaľ by situáciu skôr komplikovali,“ konštatuje Martin Morháč, predseda predstavenstva, Sova Digital.

Základný cieľ projektov v novej oblasti riadenia určuje podľa T. Korchána zákazník a to nielen priamymi požiadavkami na produkt, ale aj parametrami dodávok, ktoré ovplyvňujú výrobu. „Ako priemyselné inžinierstvo sme obslužný útvar pre výrobu. Aby fungovala efektívne a bez chýb,“ hovorí. Že by pomohol nový priemyselný fenomén, zistil aj s kolegami pred dvoma rokmi. Začali štúdiom dostupných odborných podkladov a chodili na konferencie. Tým si aj získali pozíciu v projekte digitálneho podniku celej skupiny Schaeffler. „Na začiatku potrebujete mať v tíme ľudí, ktorí nielen sledujú nové trendy, ale najmä si dokážu predstaviť, ako by sa dali využiť u vás,“ hovorí.

Na začiatku potrebujete v tíme ľudí, ktorí sledujú nové trendy, a najmä si dokážu predstaviť ako by sa dali využiť u vás vo firme.

Tomáš Korchán

Schaeffler Kysuce

Komunikáciu považuje za kľúčovú aj M. Morháč. „Od novinky, o ktorej nič nevedia si môžu, iné sľubovať ľudia z výroby, inžinieri, marketing a obchod a iné majitelia, no musia si to vyjasniť,“ prízvukuje. Okrem odbornosti odporúča v tíme aj kombináciu nadšencov a zdravých skeptikov či dokonca miernych paranoikov. Aby brzdili ak za novinkami nevidno pozitívne prínosy. „Význam majú aj zdravo paranoidní členovia tímu, napríklad v oblasti bezpečnosti. Princípy inteligentnej fabriky sa z veľkej časti týkajú riadiacich systémov vo výrobe, ktoré však boli navrhované len na dostupnosť a výkonnosť, nie bezpečnosť,“ poznamenáva senior konzultant Deloitte Martin Fábry. Preto odporúča sledovať pri využití digitálnych noviniek aj pokrytie rizík, spojených s kybernetickou bezpečnosťou. „Netreba zabúdať, že prevádzkové systémy na rozdiel od informačných technológií riadia fyzické procesy. Čiže, ak sa čokoľvek stane v IT, môžu napríklad vypadnúť maily a je to nepríjemné. Ak vypadne riadenie vo výrobe, hrozia vysoké škody a čo je ešte vážnejšie, môže to ohroziť ľudí na linke,“ dopĺňa.

text_1_T Korchan_Schaeffler.jpg

Princípy inteligentnej fabriky sa týkajú hlavne riadiacich systémov vo výrobe, ktoré však neboli navrhované na bezpečnosť.

Martin Fábry

Deloitte

Na úvod pilot, nie investície

Štart využitia inteligentných procesov sa v mnohých firmách spája s obavami z obrovských investícií. „Stretli sme sa už aj s obavami, že sa má vyhadzovať z fabriky niečo, čo funguje. No treba najmä určiť, čo firma potrebuje zlepšiť – náklady, produktivitu, flexibilitu. Určite nemožno začať masívnym budovaním vnútornej infraštruktúry, pretože tá napokon nemusí projektu ani vyhovovať,“ komentuje prax M. Morháč. Začína sa pilotným projektom.

O podobnom prístupe hovorí aj T. Korchán. „Môžeme si v systéme vytvoriť digitálnu výrobnú halu, no preto sme do toho nešli. Máme enormný tlak na rôzne trvanie fungovanie liniek, teda ich sťahovanie v našej fabrike aj medzi závodmi skupiny – podľa požiadaviek zákazníkov na dodávky našich produktov. Tie sú náročné, no naše interné problémy ako ich naplniť, ich nemusia zaujímať,“ opisuje manažér dôvody, pre ktoré bol pilotný projekt zameraný na 3D skenovanie a modelovanie presunov linky. Aj preto, že aj inžinierov dokáže „prekvapiť vlastná fabrika“ ak sa na ceste presunu objaví stavebný prvok, časť iného stroja alebo iná prekážka, ktorou sa nedá pohnúť. Cieľom projektu preto bolo eliminovať čas neočakávaných prestojov, ktoré hrozia, ak sa niekde nedá otočiť stroj, alebo treba kvôli tomu niečo demontovať, čo vždy nejaký čas trvá.

Využitie princípov Industry 4.0 pri optimalizácii rozmiestnenia prvkov linky považuje M. Morháč za výborný priestor na rozbeh. Nový prístup je podľa neho v podstate pokračovaním Lean Managementu, ktorý je sa na úspory plochy zameriava, akurát s využitím digitalizácie.

Práve tak môžu fabriky s využitím technológie – v tomto prípade 3D skenera a príslušných plánovacích softvérov – dosiahnuť zaujímavé úspory. Úspora polovice pôvodnej plochy nemusí byť podľa praktických skúsenosti nereálny cieľ.

Ako iný príklad spomína M. Morháč správu dát, z ktorých musí moderné riadenie beztak vychádzať. „Podniky sú plné softvérových a dátových ostrovov, ktoré medzi sebou sotva alebo vôbec nekomunikujú. Riešením je prepájať ich a dosiahnuť plynulý tok informácií. Doslova upratať dáta,“ popisuje. Rozumná štruktúra dát z výroby umožňuje podľa neho dosahovať vysoké optimalizačné efekty cez digitálnu kópiu reálneho procesu – takzvané digitálne dvojča – ako jeden z technologických nástrojov Industry 4.0.

Využitie princípov Industry 4.0 je pokračovaním Lean Managementu s využitím digitalizácie.

Martin Morháč

Sova Digital

Pilotné projekty umožňujú tak reálne pomôcť firme, ako aj tvoriť ukazovatele, ktoré ukážu návratnosť takýchto investícií. „Nezavádzame nástroje digitálneho podniku, aby sme mali krásne 3D vizualizácie v počítači. Ku každému výstupu treba hľadať pridanú hodnotu a musí prinášať návratnosť investície. Ak má pomôcť 3D vizualizácia, použime ju, no kde stačia dva rozmery, použijeme ich,“ dopĺňa T. Korchán.

Aká ďalšia fáza

Ak sa hľadá náplň pre pilotný projekt, treba sa podľa M. Morháča zamerať na príležitosti, ktoré môžu firme pomôcť a nemusia veľa stáť. „Preto ide o pilotný projekt. Ak by sa nevydaril, niečo to stojí, no netreba robiť zásadné opatrenia. No ak sa podarí, vznikne entuziazmus, nájdu sa zdroje a môže sa ísť ďalej,“ pokračuje. Preto má pilotný projekt obsahovať predvídateľné kroky a vyhodnotiteľné výsledky.

Pre pokračovanie sa núka nemálo možností. T. Korchán hovorí o prínosoch niektorých z nich. Digitálna ergonómia umožňuje nastaviť aj pre pozície s manuálnymi činnosťami množstvo práce, ktoré musí človek vykonať. „Ak vieme že muž dokáže premanipulovať za osem hodín zhruba 7,5 tony materiálu a s vekom sa to znižuje, umožní nám digitálne nastavenie to, aby sme ich nenechali zničiť na strojoch tým, že budú robiť priveľa,“ opisuje. Iný príklad sú virtuálne tréningové centrá ako doplnok školiacich dielní. Nie je to len spôsob ako urýchliť zavádzanie technických noviniek do praxe. „Najmä mladí ľudia nechcú robiť ,mechanikaʻ ale chcú sa hrať. Je to aj o zatraktívnení zamestnania,“ hovorí inžinier.

Ak sa podnik vyberá cestou sofistikovanej výroby v prepojených digitálne riadených prevádzkach, je potrebné riadiť rovnako pozorne aj iné oblasti, vrátane bezpečnosti. „Nemá význam nikoho strašiť. Je však lepšie vopred hovoriť o tom, čo sa môže stať ak sa v inteligentnej fabrike podcení kybernetická bezpečnosť, než neskôr vyčísľovať škody,“ odporúča M. Fábry.

To vo firmách obvykle naráža na konflikt technikov z výroby a IT oddelení. Prepájanie sietí však podľa M. Fábryho už nastalo a tí ľudia už sa poznajú. „Kľúčové je poznať riziká hrozby, v prevádzke aj na úrovni manažmentu. Pre ten sa dokonca odporúča vytvoriť pozíciu Chief Security Officer,“ opisuje konzultant prax, ktorá na úrovni priemyselných skupín funguje, no podľa neho potrebuje dosiahnuť aj na úroveň fabrík. „Nemá to byť o diktovaní nejakých politík, ktoré sa bijú z biznisom. No treba reagovať na realitu a aj vo fabrikách pribúdajú útoky cez smartfóny či USB kľúče, ktoré sa vkladajú do počítačov na operátorských pracoviskách. Okrem toho, do fabriky majú nonstop prístup dodávatelia technológií, lebo riešia údržbu,“ upozorňuje.

Industry4UM je otvorené diskusné fórum orientované na detailné objasňovanie problematiky Industry 4.0 odborníkmi, špecialistami na vybrané témy. Zámerom je pokrytie čo najširšieho spektra oblastí Industry 4.0 s ohľadom na praktické potreby, podmienky a možnosti podnikov na Slovensku.

TEXT Martin Jesný

FOTO Shutterstock, Sova Digital, Schaeffler, Deloitte

Poďte na Industry 4.0 jednoducho

Poďte na Industry 4.0 jednoducho

Auto z Trnavy do každého mesta

Auto z Trnavy do každého mesta