Serwis Smay używa cookies. W przeglądarce internetowej można zmienić ustawienia dotyczące cookies.
Brak zmiany tych ustawień oznacza akceptację dla stosowanych tu cookies.

Przemysł 4.0 w branży wentylacyjnej. Jak w inteligentnej fabryce przenikają się światy ludzi, maszyn i wirtualnej rzeczywistości?

wentylacja
Autor
wentylacja
Piotr Woźniak

Kierownik Działu Inżynierii Produkcji w firmie SMAY Sp. z o.o.

„Industry 4.0” to pojęcie, z którym spotkał się w zasadzie każdy, kto pracuje w przemyśle. Wiele osób postrzega je jednak mylnie i łączy przede wszystkim lub wyłącznie z robotyzacją przemysłu, a tym samym eliminacją pracownika z procesu produkcji. Historycznie świat przeszedł przez trzy epoki rozwoju przemysłu:

• mechanizację,
• elektryfikację,
• cyfryzację.

Industry 4.0 natomiast najlepiej określić jako integrację systemów i sieci internetowych z produkcją fizyczną opartą na inteligentnej technologii cyfrowej, uczeniu maszynowym oraz dużej ilości danych pozyskiwanych w czasie rzeczywistym, które można poddać analizie. Połączenie tych elementów ma pozwolić na stworzenie jednego spójnego ekosystemu – inteligentnej fabryki.

Pojęcie Przemysłu 4.0 pojawiło się po raz pierwszy w Niemczech w 2011 roku w programie strategii wysokich technologii rządu Niemiec, który miał promować komputeryzację procesów wytwórczych.

Transformacja cyfrowa w procesie produkcyjnym przyczynia się do rozwoju globalnej gospodarki i bogacenia się społeczeństwa.

Wiele słyszy się o tym, że Przemysł 4.0, obok rewolucji przemysłowej, jest również modnym hasłem marketingowym, a firmy, które oferują szeroko pojęte wsparcie we wdrożeniu go w fabryce, zbijają krocie na systemach informatycznych monitorujących wszelkie zasoby i zarządzających nimi. Przy tym koszty wdrożenia okazują się ogromne, a ich zwrot – nierealny. Jest w tym wiele prawdy, ponieważ stworzenie sieci połączeń między wszystkimi maszynami, stanowiskami roboczymi i stanowiskami komputerowymi oraz zbieranie setek, a nawet tysięcy często niepotrzebnych lub źle interpretowanych informacji nie prowadzi do uzyskania wymiernych korzyści. Nadmierną automatyzację również łatwo przewartościować. Zawsze też, gdy mamy do czynienia z czymś nowym, usłyszymy od ludzi, że stare było lepsze, lub zwyczajnie brakuje wiedzy i umiejętności, by poprawnie zinterpretować i wykorzystać informacje, które zdobywamy. Podejście każdej firmy do implementacji Industry 4.0 wewnątrz jej struktur powinno zatem być indywidualnie i mocno przemyślane jeszcze na etapie planowania inwestycji.

Jak stworzyć inteligentną fabrykę?

Mając tę świadomość, firma SMAY postanowiła w sposób rozsądny i skalkulowany inwestować przede wszystkim w rozwój tych części procesów w przedsiębiorstwie, w których automatyzacja, autonomizacja i cyfryzacja przyniosą wymierne i szybko zauważalne korzyści w postaci wzrostu produktywności, jakości lub obniżenia kosztów wytworzenia.

Jak więc wygląda proces łączenia systemów, sieci i maszyn w SMAY?

Już w 2011 roku, trzy lata po rozwinięciu parku technologicznego urządzeń do obróbki blach, firma wdrożyła system automatyzujący sposób generowania rozkrojów detali potrzebnych do produkcji wyrobów zamawianych przez naszych klientów.

Decyzja o inwestycji została podjęta na podstawie profilu produkcji firmy (produkcja pod klienta). 90% produkcji SMAY to zamówienia indywidualne, często mało seryjne, a liczba i typoszereg oferowanych wyrobów nie pozostawiały złudzeń co do słuszności podjętej decyzji.
Obecnie SMAY oferuje ponad 400 wielowariantowych wyrobów gotowych oraz wytwarza na własne potrze¬by ponad 1000 półproduktów.

W efekcie podjętych prac doszło do stworzenia cyfrowego pomostu łączącego platformę B2B poprzez moduł sprzedażowy ERP z modułem produkcyjnym, oprogramowaniem generującym rozkroje detali dla maszyn wykrawających oraz z samym parkiem maszynowym. Połączenie ze sobą tych systemów pozwoliło zminimalizować rolę człowieka w procesie i ograniczyć liczbę możliwych błędów, a przede wszystkim doprowadziło do automatyzacji procesu generowania potrzebnych rozkrojów detali. To klient korzystający z platformy B2B jest pierwszym ogniwem uruchamiającym proces ich generowania.

Dzięki technologii skryptów matematycznych generujących geometrię detali powstają one „w locie”, a ich kształt, rodzaj materiału oraz grubość dobierane są samoczynnie na podstawie parametrów zamówionego wyrobu. W efekcie do maszyn zostaje wysłana gotowa do wykonania paczka programów z zamówionymi detalami.

Na tym jednak nie koniec. Wykonanie detali na maszynach wykrawających to dopiero początek piramidy procesu produkcyjnego. W tym aspekcie firma SMAY zwróciła się w kierunku inteligentnej fabryki.

Niespełna dwa lata temu zaczęliśmy wdrażanie systemu do zarządzania pracą w fabryce. System, którego uruchomienie zaplanowane jest na 2020 rok, zarządzać będzie wszystkimi procesami produkcyjnymi oraz logistycznymi w obszarze warsztatu produkcyjnego. Podstawową cechą odróżniającą to rozwiązanie od typowych systemów planistycznych jest ciągła i samoczynna aktualizacja planu produkcji oraz autonomiczna decyzyjność systemu. Plan produkcji realizowany będzie w oparciu o rzeczywistą sytuację i raporty pozyskane bezpośrednio z procesów montażu. Mózgiem całego systemu jest algorytm analizujący w każdej sekundzie wszystkie dostępne dane, to jest: zasoby ludzkie, maszynowe, stanowiskowe, materiałowe, zakładany czas wytworzenia, termin realizacji, a także zarządzający nimi bez udziału planistów i pracowników dozoru bezpośredniego.
Na potrzeby działania systemu tworzona jest ogromna macierz danych zawierająca szczegółowe informacje na temat struktur produktów, ich możliwych ścieżek przejścia przez warsztat oraz wszelkie informacje o posiadanych przez SMAY zasobach.

wentylacja
System zarządzania produkcją. Inwestycja i efektywność

Co w efekcie uzyskamy? Prace zlecane do wykonania będą zawsze tymi najważniejszymi, potrzebnymi i możliwymi do zrealizowania w danym momencie. Decyzję o kolejności prac będzie podejmował system. W czasie rzeczywistym przeanalizuje on wszystkie czynniki, które występują w warsztacie, a nie tylko te, które w standardowej formie dotrą do działu nadzoru i planowania produkcji.
Obecnie SMAY ma trzy hale produkcyjne, 10 odrębnych wydziałów produktowych, blisko 100 stanowisk roboczych, 200 maszyn i urządzeń, 250 członków załogi produkcji i logistyki oraz dziesiątki zleceń wpływających na warsztat każdego dnia. Bezbłędna analiza tak dużej ilości informacji nie jest możliwa bez wsparcia po stronie narzędzi informatycznych. System zarządzający produkcją będzie dbał o to, aby jak najlepiej wykorzystać dostępne zasoby. Informacje zwrotne z hali produkcyjnej będą dostarczane do systemu za pośrednictwem terminali komputerowych rozmieszczonych w hali, czytników kodów kreskowych oraz zgłoszeń użytkowników systemu.

Wprowadzenie tego systemu zarządzającego wywrze również istotny wpływ na komfort pracy w hali produkcyjnej. Każdy pracownik, przychodząc do pracy, będzie pobierał dla siebie zadanie, a po jego zakończeniu odbierze następne. Co najważniejsze, będzie to zadanie, które umie wykonać, które ma gdzie wykonać i które będzie mógł zrealizować, ponieważ wszystkie potrzebne podzespoły będą na niego czekać na stanowisku pracy lub we wskazanym polu pobierczym. Praca nigdy nie zostanie zlecona na zajętą maszynę lub stanowisko. Wpłynie to pozytywnie na harmonizację procesu wytwarzania oraz wyeliminuje niepotrzebny czynnik stresogenny, który powstaje, gdy trzeba wykonać swoją pracę, a nie ma się ku temu możliwości.

Tu również mocny ukłon w stronę logistyki wewnątrzzakładowej. Nie od dziś wiadomo, że informacja to w dzisiejszych czasach najcenniejsze dobro. SMAY postrzega dobrze zorganizowaną logistykę jako nośnik informacji o przebiegu procesu. Zgodzi się z tym każdy, kto w swojej fabryce obserwuje sytuacje, w których poszukuje się zaginionych detali lub elementów potrzebnych do realizacji zlecenia. Lawina działań uruchamianych, by odnaleźć zaginione elementy lub wyjaśnić, gdzie się one znajdują, to często dziesiątki telefonów ludzi, których odrywa się od ich bieżącej pracy. Zarządzanie procesami logistyki zapewni nam na każdym etapie produkcji wiedzę na temat lokalizacji detali, a co więcej pozwoli w sposób świadomy, ale też autonomiczny kierować detale w miejsca, w których będą potrzebne na kolejnym etapie.

Jak rozszerzyć autonomię zarządzania produkcją na centra obróbcze

Wdrożenie systemu zarządzania fabryką zostało podzielone na dwa etapy.

PIERWSZY ETAP (na 2020 rok) zakłada wdrożenie autonomicznego zarządzania zasobami ludzkimi, gniazdami produkcyjnymi, gospodarką materiałową oraz logistyką wewnątrzprodukcyjną. System zostanie połączony z systemem ERP, WMS oraz częściowo z oprogramowaniem do zarządzania centrami obróbczymi.

DRUGI ETAP (na lata 2021/2022) to rozszerzenie autonomii zarządzania produkcją na centra obróbcze blach po¬łączone z automatycznym magazynem surowców. Cel brzmi nieco przewrotnie. Nie chcemy tylko zgłaszać potrzeby po¬brania materiału, a w efekcie na niego czekać. Chcemy zaplanować moment jego pobrania, dając urządzeniom czas na jego przygotowanie. To wszystko przy dynamicznej analizie sytuacji w fabryce oraz ograniczonej wydajności urządzeń.

Na lata 2024–2026 SMAY planuje zająć się autonomizacją zarządzania procesami magazynowymi oraz logi¬stycznymi w zakresie magazynowania, transportu oraz kompletacji do wysyłki wyrobów gotowych oraz surowców dla gniazd produkcyjnych. Tu podwaliną również będzie wdrażany obecnie system zarządzający fabryką, dodatkowo rozbudowany o możliwość zarządzania magazynem wysokiego składu dla wyrobów gotowych oraz autonomicznymi wózkami AGV.

Inteligentna fabryka oznacza zatem przenikanie się świata maszyn produkcyjnych i ludzi ze światem wirtualnym. Ludzie, maszyny oraz systemy IT automatycznie wymieniają informacje w toku produkcji – w obrębie fabryki oraz w obrębie różnych systemów IT działających w przedsiębiorstwie.

We wdrażaniu nowoczesnych systemów SMAY nie zapomina jednak o najważniejszym czynniku – człowieku, na użytek którego powstają wszystkie te systemy. W założeniu przedsiębiorstwa automatyzacja i cyfryzacja mają wspomóc pracę człowieka, a nie doprowadzić do jego wykluczenia.

 

Tylko cztery kroki do pełnej integracji systemów

Przemysł 4.0 to nie tylko krajowa inicjatywa. Zjawisko to ma charakter globalny i w związku z tym wymaga międzynarodowego przygotowania. Kolejna już rewolucja przemysłowa to określanie wysokiej elastyczności pomiędzy procesami produkcji a ich niskimi kosztami. Połączenie świata rzeczywistego z technologią, systemem zarządzania danymi, integracja wielu systemów mają za cel usprawnienie i zoptymalizowanie procesów produkcji w taki sposób, aby zwiększyć konkurencyjność fabryk przy jednoczesnej indywidualizacji produktów zorientowanych na klienta. Przemysł 4.0 to wymiana ogromnych ilości informacji pomiędzy maszynami, całym systemem IT oraz ludźmi, którzy pracują nad komputeryzacją procesów produkcji, a tym samym tworzą długi łańcuch wartości.

To nie jest jednak (jak sama nazwa wskazuje) pierwsza rewolucja przemysłowa, z jaką przyszło nam się zmierzyć. Na długo przed połączeniem świata wirtualnego z rzeczywistym nadeszła rewolucja przemysłowa skupiająca się na mechanizacji: silnikach parowych oraz sterowaniu mechanicznym. Druga rewolucja, określana jako Przemysł 2.0, to pierwsze linie produkcyjne, natomiast trzecia dotyczyła cyfryzacji. To na tym etapie przyszło nam się zmierzyć z systemami IT, których celami były planowanie, kontrola produkcji, wydajne komputery i automatyzacja.

Dzisiaj, patrząc z perspektywy czasu, możemy jasno określić, jak daleko udało nam się dojść. W końcu Przemysł 4.0 to integracja licznych systemów i tworzenie sieci. Sieci, na którą składają się roboty autonomiczne, integracja systemów, zarządzanie Big Data, rzeczywistość rozszerzona, chmura obliczeniowa, a nawet dotykający nas internet rzeczy i cyberbezpieczeństwo. Nad tym ostatnim powinniśmy się pochylić szczególnie.

Dostarczamy na rynek nową jakość.
Korzystaj z modeli BIM i biblioteki Revit SMAY!

Korzyści z korzystania z bibliotek SMAY:

  • Eliminacja błędów projektowych podczas tworzenia modeli instalacji.
  • Trzy poziomy szczegółowości w widoku 3D.
  • Generacja kodu produktu celem stworzenia zestawienia i kosztorysu instalacji.
  • Szczegółowe instrukcje dotyczące poprawnego korzystania z bibliotek.
  • Swobodna wymiana aktualnych informacji pozwalająca w pełni kontrolować projekt.
Chcesz wiedzieć więcej? Odwiedź naszego BLOGA. Nasi eksperci dostarczą Ci pełną bazę wiedzy na temat wentylacji i ochrony przeciwpożarowej.
Potrzebujesz porady? Skontaktuj się z naszym działem doradców.
Bądź z nami na bieżąco: