Inteligentna produkcja: nowy poziom efektywności

Gdy konkurencja nie daje o sobie zapomnieć, korzystając z błyskawicznego rozwoju nowych technologii, wyjście jest jedno: czas postawić na rozwiązania inteligentnej fabryki. Ich dostępność to nie problem, na rynku funkcjonuje bowiem szereg innowacyjnych narzędzi umożliwiających przedsiębiorstwom dynamiczną ekspansję w kierunku Przemysłu 4.0.
Zintegrowane urządzenia produkcyjne, które komunikują się i koordynują nawzajem swoje działania czy pracownicy przechodzący od roli robotników do wysoko wykwalifikowanych ekspertów obsługujących nowoczesne maszyny: w realiach czwartej rewolucji przemysłowej to codzienność. Rozwiązania, które jeszcze niedawno były przywilejem wizjonerów i potentatów, dziś stają się koniecznością dla zakładów produkcyjnych aspirujących do miana liderów na rynku.
Firmy urzeczywistniające jej założenia zyskują zdecydowaną przewagę konkurencyjną. Przedsiębiorstwom niemieckim czy francuskim udało się przyciągnąć klientów z Azji, ponieważ dzięki Przemysłowi 4.0 oferują nie tylko wyższą jakość produktów, ale większą elastyczność i efektywność produkcji przy zachowaniu niskich kosztów.  Warunkiem udanej inwestycji było obranie mądrej strategii, harmonizującej założenia inteligentnej fabryki z rzeczywistością produkcyjną zakładu.

Inteligentna fabryka ? czyli jaka?
Termin inteligentnej fabryki jest ściśle związany z Przemysłem 4.0 (czyli czwartą rewolucją przemysłową) i charakterystyczną dla niego powszechną cyfryzacją gospodarki i społeczeństwa. W rzeczywistości 4.0 wszystkie elementy świata materialnego ? ludzie, maszyny, przedmioty, produkty ?  komunikują się ze sobą i współpracują w czasie rzeczywistym, tworząc zaawansowane sieci logicznych powiązań oddziałujących na sterowanie fizycznymi procesami. 
W praktyce oznacza to, że zastosowanie nowoczesnych technologii skutkuje wysoką automatyzacją procesów wewnątrz organizacji oraz niespotykanym dotychczas przyspieszeniem decyzyjności i komunikacji. Analiza dużych ilości informacji pochodzących nie tylko z produkcji, ale z całego łańcucha wartości daje firmie potencjał do bezustannego rozwoju, doskonalenia i kontroli.
W inteligentnej fabryce kadra zarządzająca podejmuje decyzje w czasie rzeczywistym, opierając je na zawsze aktualnych danych ze wszystkich obszarów funkcjonowania przedsiębiorstwa, w tym również z realizacji produkcji. Monitoring kluczowych wskaźników bez opóźnień związanych z wygenerowaniem i analizą raportów pozwala elastycznie reagować na zmiany i szybko dopasować plan działań krótkoterminowych do nowych warunków. Dodatkowym wsparciem jest system czujników obserwujący pracę poszczególnych maszyn i całych linii produkcyjnych, informujący o najmniejszym nawet odchyleniu w parametrach funkcjonowania urządzeń. Badając niepokojące nieprawidłowości w pracy maszyn, kadra przewiduje wystąpienie usterek czy kosztownych przestojów w produkcji i jest w stanie im zapobiec.
Równie kompleksowej obsłudze podlega proces harmonogramowania produkcji: zaawansowane algorytmy tworzą kilka scenariuszy planu produkcyjnego, umożliwiając wybór najbardziej optymalnej strategii, która zapewni efektywne wykorzystanie dostępnych w danym momencie zasobów produkcyjnych.
Jednak prowadzenie inteligentnej fabryki to nie tylko na racjonalizacja procesów produkcyjnych: to również rozwój standardów mądrej organizacji pracy i bezpieczeństwa. Obowiązki służbowe przestają polegać na monotonnych czy ryzykownych dla zdrowia czynnościach, ponieważ personel zostaje przesunięty do zadań związanych z kontrolą i nadzorowaniem. W przedsiębiorstwie zaczynają funkcjonować nowe stanowiska i działy, których głównym zadaniem jest kreowanie oraz wdrażanie innowacji technologicznych i rozwiązań służących do analizy dużych zbiorów danych. Cyfrowa transformacja inspiruje personel do otwartości na zmiany i poszukiwania nowych narzędzi usprawniających efektywność ich pracy, w tym do wykorzystywania zdobyczy technologicznych w codziennej pracy.
Od czego zacząć przemianę w inteligentną fabrykę? Jak do założeń Przemysłu 4.0 mają się realia działań polskich przedsiębiorstw? Zespół badawczy McKinsey opracował zestaw taktycznych założeń i kluczowych kierunków rozwoju dla polskich przedsiębiorstw produkcyjnych, które pozwolą spojrzeć w cyfrową przyszłość. Pomagają one dobrać rozwiązania, które najlepiej przysłużą się dobru firmy oraz zdecydować o kierunku działań na najbliższą dekadę.

Potrzebujemy rewolucji?
Wejście w XXI wiek okazało się dla polskich przedsiębiorstw wytwórczych okresem dynamicznego rozwoju, jednak nadal plasujemy się na dalekiej pozycji za najlepiej rozwiniętymi gospodarkami UE-15. Wskaźniki produktywności, informujące m.in. o efektywności zarządzania zasobami ludzkimi czy technicznymi, utrzymują się na poziomie 43%: jeśli chcemy konkurować z najsilniejszymi europejskimi państwami, musimy zwiększyć dynamikę i operatywność naszego rynku.
Autorzy raportu ?Polska 2025 ? Nowy motor wzrostu w Europie?, globalna firma doradztwa strategicznego McKinsey & Company podkreśla, że dalsze niwelowanie różnic w wydolności i efektywności logistycznej to ogromna szansa dla ojczystego przemysłu, która może znacząco poprawić sytuację polskich przedsiębiorstw. Ich zdaniem należy inwestować w 5 kluczowych obszarów.
1. Przesuwanie się na wyższą pozycję w łańcuchu wartości
Polski przemysł może awansować w globalnym łańcuchu dostaw stawiając na badania i rozwój oraz zwiększając udział złożonych, innowacyjnych procesów w cyklu produkcyjnym. Obecnie znaczna część polskich przedsiębiorstw realizuje zadania początkowej fazy procesu wytwarzania towarów, niewymagającej wysoce zaawansowanego zaplecza technologicznego. Globalne firmy ulokowane na terenie RP korzystają ze stosunkowo niskich kosztów pracy i są nastawione na czasochłonne wytwórstwo o niższej wartości dodanej. Mniejsze wartości wskaźnika produktywności są wynikiem niższej pozycji polskiego przemysłu w łańcuchu wartości.
2. Usprawnienie praktyk operacyjnych
Obecnie polskie firmy bazują na niskich kosztach pracy: biorąc pod uwagę zmiany demograficzne i zmniejszenie liczby ludności w wieku produkcyjnym, w dłuższym terminie nie będzie to zapewniało konkurencyjności. Warto więc pójść za przykładem światowych liderów i zmodernizować procesy dotyczące zakupów, zarządzania produkcją, łańcuchem dostaw i rozwoju produktu. Cyfryzacja i automatyzacja produkcji połączona z ciągłym doskonaleniem praktyk operacyjnych w duchu Lean czy Kaizen otwierają drogę do konkurowania z największymi światowymi graczami.
3. Korzyści skali dzięki konsolidacji
Konsolidacja jest szansą dla branż o dużym rozdrobnieniu: tekstylnej, odzieżowej, meblarskiej czy wyrobów metalowych. Uzyskany dzięki integracji efekt skali daje możliwość rozwoju działalności badawczo-rozwojowej i wprowadzenia nowoczesnych linii produkcyjnych, na które stać zazwyczaj tylko największe firmy. Nowoczesna, zoptymalizowana fabryka generuje niższe koszty przy większej efektowności działania.
4. Budowanie globalnych marek i rozwój eksportu
Ekspansja na rynki międzynarodowe jest koniecznością dla firm, którym wielkość krajowej gospodarki uniemożliwia uzyskanie odpowiedniego poziomu przychodów. Taką możliwość daje promocja Polski jako wysokiej klasy producenta oraz przejście od strategii opartej o niskie koszty do konkurowania poprzez markę i technologię.
5. Inwestycje w badania i rozwój
By wspiąć się na szczyt łańcucha i zostać nowoczesnym przemysłowcem, należy przeznaczyć określone nakłady na innowacje: w przypadku ograniczonych środków ich finansowania, firmy mogą kupować i rozwijać istniejące technologie lub wchodzić w strategiczne sojusze ze spółkami o globalnym zasięgu.
Raport pokazuje, że polskie firmy potrzebują rewolucji w sposobie prowadzenia biznesu. Tylko ciągłe doskonalenie praktyk operacyjnych, inwestowanie w rozwój czy poprawa produktywności poprzez cyfryzację procesów może zapewnić konkurencyjność w długim okresie czasu. Bazowanie na niskich kosztach pracy jest strategią krótkowzroczną w obliczu starzenia się polskiego społeczeństwa. Rozwiązania usprawniające przemysł naszych zachodnich sąsiadów są dostępne w kraju zarówno pod względem technologii, jak i możliwości jej wdrożenia, a umożliwiają tańszą, wydajniejszą i lepszą jakościowo produkcję.

Dlaczego warto inwestować w podniesienie IQ fabryki?
Jak wynika z badania ?Global Industry 4.0 Survey? przeprowadzonego w 2016r. przez PwC, aż 54% polskich przedsiębiorstw przeznacza ponad 15% na inwestycje związane z technologiami cyfrowymi: czyli prawie 2 razy więcej niż innych częściach świata. Głównym celem tych działań jest osiągnięcie przewagi konkurencyjnej (taką odpowiedź wskazało 91% respondentów), poprawienie obsługi klienta (36%) i osiągnięcie wyższego przychodu (33%).
Cyfryzacja przynosi ogromne korzyści firmom, które decydują się na inwestycje w technologie informatyczne. Przedsiębiorstwa przemysłowe szacują obniżenie kosztów o 3,6% (rocznie) w ciągu najbliższych 5 lat poprzez usprawnienie procesów wewnątrz organizacji oraz zacieśnienie współpracy z pozostałymi podmiotami tworzącymi łańcuch wartości (dostawcami, producentami, klientami).
Autorzy raportu wskazują konkretne rozwiązania i korzyści związane z cyfryzacją, które zwiększają efektywność pracy przedsiębiorstw i obniżają koszty działalności:

Rozwiązania i korzyści wynikające z cyfryzacji

Kontrola jakości w czasie rzeczywistym bazująca na analizie dużych zbiorów danych (Big Data)

Modułowe, elastyczne rozwiązania dla produkcji dopasowane do potrzeb klienta

Bieżący podgląd odchyleń w procesach i produktach, rozszerzona rzeczywistość i optymalizacja dzięki analizie danych

Przewidywanie terminów konserwacji urządzeń (predictive maintenance) z wykorzystaniem algorytmów predykcyjnych, by zoptymalizować naprawy i harmonogramy konserwacji oraz zmarginalizować nieplanowane przestoje maszyn

Wykorzystanie danych z czujników w systemie MES na potrzeby planowania w czasie rzeczywistym, by lepiej wykorzystać zasoby i szybciej realizować zamówienia

Pozioma integracja z podmiotami łańcucha dostaw i śledzenie produktów pozwalające na lepsze zarządzanie zapasami i procesami logistycznymi

Cyfryzacja i automatyzacja procesów związanych z optymalizacją pracy ludzi

Planowanie przy użyciu systemu działającego w czasie rzeczywistym oraz współpraca pozioma z pozostałymi podmiotami łańcucha wartości przy użyciu platform planistycznych działających w chmurze w celu optymalizacji produkcji

Zwiększenie skali działalności poprzez wzrost udziałów w rynku kluczowych produktów

Od czego zacząć budowanie inteligentnej fabryki?
Tworzenie smart factory wymaga inwestycji w nowoczesne technologie, jednak by wykorzystać ich potencjał, potrzebna jest także nowoczesna kultura organizacyjnanastawiona na cyfryzację. Przedsiębiorcy czekający z inwestycjami i wdrożeniem na najlepsze, sprawdzone na wielu rynkach technologie mogą pozostać w tyle. Dlaczego? Ponieważ pracownicy, którzy nie zdobędą zawczasu umiejętności sprawnego korzystania z innowacji, będą mieli utrudnione zadanie przy integracji nowych rozwiązań z wykorzystywanymi już systemami.
Zdaniem przemysłowców największymi wyzwaniami podczas budowy inteligentnej fabryki są brak klarownej wizji rozwoju cyfrowego, brak wsparcia ze strony kierownictwa najwyższego szczebla oraz trudność w dokładnym oszacowaniu korzyści finansowych przy konieczności poniesienia wysokich kosztów inwestycji.
Pierwszym krokiem na drodze ku smart factory jest gruntowna analiza poziomu cyfryzacji przedsiębiorstwa i znalezienie luk, których wypełnienie przyniesie najwięcej korzyści ? przy uwzględnieniu specyfiki jego działalności i możliwości finansowych. Stworzenie długookresowego planu inwestycji, który będzie zakładał sukcesywne realizowanie projektów pilotażowych w poszczególnych latach, pozwoli na kroczenie ścieżką wyznaczoną przez Przemysł 4.0.
Praktyczne podejście do stworzenia inteligentnej fabryki zakłada maksymalne wykorzystanie posiadanej infrastruktury, do której przedsiębiorstwo dodaje nowe urządzenia monitorujące postęp produkcji czy pracę maszyn i ludzi. Równie ważna jest synchronizacja: wdrożenie systemów do zaawansowanej analityki danych powinno iść w parze z budową odpowiednich kompetencji wśród pracowników. Stanowi to podstawę do optymalizacji procesów wewnątrz przedsiębiorstwa i poprawy produktywności. Ostatnim, kluczowym czynnikiem warunkującym sukces jest rozwijanie kultury organizacyjnej opartej na umiejętnościach korzystania z nowoczesnych technologii.
Inteligentna fabryka w praktyce
Połączenie wiedzy z zakresu kierunków rozwoju Przemysłu 4.0 z innowacyjną technologią zaowocowało powstaniem nowoczesnych fabryk. Zarządzają one produkcją wykorzystując nowoczesne systemy MES działające w czasie rzeczywistym: zbierające za pomocą czujników dane z maszyn, wizualizujące postęp produkcji, tworzące optymalny plan produkcyjny. Integracja wertykalna z innymi obszarami przedsiębiorstwa dostarcza danych do przeprowadzenia analiz i podejmowania decyzji przez osoby zarządzające produkcją czy kierownictwo najwyższego szczebla.
Pełny przepływ informacji w ramach całej jednostki umożliwia skuteczne planowanie w wymiarze globalnym. Sprzedawcy posiadają ciągły dostęp do terminów realizacji zleceń. Dział zakupów ma stały wgląd w bieżące informacje o potrzebach zakupowych klientów. Dział kontroli jakości może prześledzić pochodzenie wszystkich komponentów, które zostały wykorzystane do produkcji danego, konkretnego towaru.
Struktura inteligentnej fabryki tworzy okazję do integracji całego łańcucha wartości, w którym zarówno dostawca surowców, jak i klient są połączeni w świecie cyfrowym: pozwala to nie tylko przyspieszyć prędkość i wydajność produkcji, ale również zwiększyć kontrolę jakości produktów i obsługi klienta.
Zobacz, w jaki sposób systemy do zarządzania produkcją PSI sterują procesami w inteligentnych fabrykach:  https://youtu.be/n6xqDIWNsrI

###NEWS_VIDEO_1###

Źródło: PSI