PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Průmysl 4.0 a budoucnost výroby na prahu revoluce

Jsme na prahu čtvrté průmyslové revoluce, která je ve znamení rozmachu technologií, jako je cloud, velká data a internet věcí, tedy řízení předmětů a vzájemná komunikace mezi nimi nebo s člověkem zejména prostřednictvím internetu.

První průmyslovou revoluci vyvolaly vynález parního stroje a mechanizace manuální práce v 18. století. Druhá revoluce nastala zavedením technik masové výroby na počátku 20. století a třetí nastoupila v průběhu několika posledních desetiletí v oblasti elektronických systémů a počítačových technologií pro automatizaci výrobního procesu.

Teď stojíme na pokraji čtvrté průmyslové revoluce, takové, která představuje budoucnost výroby a někdy se také nazývá Průmysl 4.0. Tato revoluce se v řadě kroků právě probouzí a potrvá po dobu deseti až dvaceti let. Nenechte se však zmást, význam její revolučnosti nám napoví až ohlédnutí v čase zpět.

Hnací síla

Výrobní zařízení se budou v budoucnu moci přizpůsobovat a budou pružnější než dnešní zařízení. To umožní miniaturní procesory, paměťové jednotky pro ukládání dat, senzory a vysílače, které budou zabudovány do téměř všech myslitelných strojů, nedokončených výrobků a materiálů, stejně jako do nástrojů a nového softwaru pro strukturování toku dat.

Průmysl 4.0 využívá kyber fyzikálních systémů, propojujících reálný a virtuální svět.

Průmysl 4.0 využívá kyber fyzikálních systémů, propojujících reálný a virtuální svět.

Všechny tyto inovace umožní, aby spolu výrobky a zařízení komunikovaly a vyměňovaly si příkazy. Výrobek tak bude již od počátku procesu jeho výroby nést digitální paměť a bude komunikovat se svým prostředím v každém stádiu výroby. Výrobek se tak stává kyber-fyzikálním systémem, který umožňuje propojit virtuální svět s realitou.

Díky tomu budou továrny budoucnosti optimalizovat a ovládat své výrobní procesy mnohem flexibilněji než dnes. Přestože některé prvky inteligentních továren již existují, odborníci se shodují, že bude ještě dlouhou dobu trvat, než výrobní podniky dosáhnou úplné automatizace.

Nástup „světle modrých límečků“

Spolu se vzestupem kyber-fyzikálních systémů dojde k nástupu nové pracovní třídy, která se nachází někde na pomezí mezi dnešními manuálními a inženýrskými pozicemi. Náplní nové pracovní pozice bude jak element fyzické práce, tak bude vyžadovat hlubší znalosti a více dovedností, jak ovládat a spravovat stále více propojených systémů v rámci procesu výroby.

Například plánovací tým bude schopen zajistit efektivní přípravu programu výrobních operací. Díky jednoduchému softwarovému rozhraní budou pracovníci schopni pro nové produkty navrhnout různé výrobní postupy a optimalizovat je na základě různých kritérií jako jsou náklady či dostupnost a poté zvolit ten nejvýhodnější postup.

Podobně budou pracovníci v této nové roli blíže spolupracovat s ostatními pracovníky na obou stranách životního cyklu výrobku. Ten umožní zahrnovat vše od zpětné vazby a konzultací až po optimalizaci dodavatelského řetězce a zohlednění individuálních požadavků zákazníků.

V důsledku toho se bude po pracovnících vyžadovat, aby byli více propojeni jak s technologiemi, tak i mezi sebou. Ať již budou v práci nebo na cestách, umožní jim to zapojovat se do návrhů, plánování, údržby a dosahovat vyšší kvality služeb a úrovně bezpečnosti.

Propojení procesů

Aby bylo možné dosáhnout takovéto vize budoucnosti, bude nutné odstranit značné množství diskontinuit v přenosu médií a dat. Toto je klíč k dosažení levnějších a pružných výrobních operací s ještě rychlejšími inovačními cykly.

Ukázka těsného funkčního propojení virtuálního prostředí a skutečného zařízení.

Ukázka těsného funkčního propojení virtuálního prostředí a skutečného zařízení.

Vývoj kyber-fyzikálních systémů generovaných softwarem, senzory, procesory a komunikačními technologiemi a dalšími souvisejícími novými výrobními procesy, povedou ke zvýšení průmyslové produktivity až o třicet procent.

Vzájemně propojené výrobní prostředí se bude postupně rozšiřovat za hranice zařízení a systémů ve výrobním provozu a zahrne mnohé další systémy. Například propojením operačních systémů pro plánování podnikových zdrojů (ERP) a výrobními informačními systémy (MES) získá podnik možnost sloučit správu logistiky materiálu, personální plánování a propočty výrobních nákladů s kontrolou řízení provozu.

Aby toho bylo možné dosáhnout, je potřeba standardizovat formáty, operační systémy a programovací jazyky používané v rozdílných aplikacích a umožnit tak kompletní a hladkou konverzi a přenos dat z jednoho systému do druhého.

Zákazník má vždy pravdu

Ve stále více propojeném světě musí být konstruktéři a výrobci stále obratnější a musí reagovat na požadavky koncových zákazníků. Začlenit zpětnou vazbu a nejnovější trendy přímo do konstrukčního procesu je velmi důležité. Svědčí to o schopnosti včlenit zdroje dat do celého procesu. Firmy tak mohou lépe zapojit své zákazníky do procesu výroby a rychle reagovat na měnící se požadavky trhu.

Efektivní řízení umožňuje výrobci individualizovat i ty nejmenší objemy výroby při zachování optimální produktivity a vyrábět tak mnoho variant produktů.

Jsou výrobci připraveni?

Mnoho technologií, které vedou ke čtvrté průmyslové revoluci, existuje již nyní. Patří mezi ně internet, protokoly pro propojení standardizovaných dat pro průmyslová odvětví, simulační software a portály pokročilé spolupráce pro průmyslové inženýrství. Výrobci se potřebují ubezpečit, že jsou na průmyslovou revoluci – Průmysl 4.0 – připraveni. A to tím, že mají na svém místě odpovídající systémy a mohou propojit jejich různorodé prvky dohromady.

Výsledkem je uživatelské rozhraní s analytickými nástroji, daty a softwarem, které obklopuje produktový design a výrobu, a přináší výhody propojení strojů a zařízení s počítači, informacemi a komunikačními systémy. Je jasné, že přechod k nové revoluci je při neustálém vývoji a propojování technologií nezastavitelný a Siemens PLM Software pomáhá tuto změnu formovat a vést.

Prezentace společnosti Siemens PLM Software.

Napsal Mirko Baecker.

www.siemens.cz/plm

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!