Inteligentne fabryki w dobie pandemii

Inteligentne fabryki pomagają organizacjom podejmować świadome decyzje w oparciu o gromadzone dane; oprogramowanie Aveva Discrete Lean Management pozwala na przeglądanie i śledzenie produktywności zakładu z poziomu jednego cyfrowego pulpitu nawigacyjnego. Schneider Electric organizuje poranne spotkania w swoich Fabrykach i ?Inteligentnych Centrach Dystrybucyjnych?. Spotkania Short Interval Management (SIM) są zgodne z zasadami ?agile? i mają na celu zaangażowanie produktywności. Platforma Schneider Electric EcoStruxure IoT została zaprojektowana tak, aby można ją było łatwo wdrożyć i skalować w celu spełnienia indywidualnych potrzeb klientów, a także wykorzystania połączonych ze sobą urządzeń i czujników do zwiększenia produktywności i w konsekwencji ? rentowności. | Zdjęcia: Schneider Electric

Poznaj sposoby na projektowanie systemów i urządzeń w odpowiedzi na wymagania czasów pandemii i przyspiesz tym nadejście ery inteligentnych fabryk. Poznaj cztery sposoby na stworzenie inteligentnej i niezawodnej produkcji.

Wiele firm znalazło się w trudnej sytuacji z powodu panującej pandemii: Muszą one bowiem dbać o zdrowie i bezpieczeństwo swoich pracowników, jednocześnie konkurując ze sobą w znacznie zmienionym krajobrazie gospodarczym. W tej sytuacji pomocna może się okazać inteligentna automatyka ? nieodłączny składnik inteligentnej fabryki. Dążenie do konkurencyjności przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa pracowników przyspieszyło implementację specjalistycznych aplikacji wykorzystujących Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), chmurę, sztuczną inteligencję (SI) i inne technologie. Rozwiązania te, niegdyś traktowane po macoszemu, są obecnie niezbędne dla ciągłości działania i niezawodności inteligentnej produkcji. Korzyści z ich wdrożenia to około 3,5% oszczędności energii w skali roku, 26,4 miliona zł oszczędności od 2012 roku, skrócenie średnich czasów napraw (MTTR) o 20% i dziesięciokrotne zmniejszenie nakładu pracy zwanej ?papierkową robotą?. 

Technologie transformacyjne poprawiają niezawodność produkcji 

Technologie takie jak IIoT mają charakter transformacyjny, ponieważ pomagają producentom przygotować się na nagłe wydarzenia, reagować i przewidywać zdarzenia operacyjne, nawet podczas globalnej pandemii i związanych z nią zakłóceń w łańcuchu dostaw i zmianach pracowników. Technologie te są również nieodłącznym elementem najbardziej niezawodnych zakładów produkcyjnych: inteligentnych fabryk. Inteligentne fabryki pomagają firmom podejmować świadome, oparte na danych, decyzje w celu zwiększenia rentowności, wydajności zarządzania aktywami, efektywności operacyjnej i produktywności siły roboczej, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa, elastyczności i zrównoważonego rozwoju środowiskowego. Inteligentne fabryki wykorzystują technologię cyfrową i łączność w celu stworzenia elastycznego systemu, który może uczyć się na podstawie nowych warunków w czasie rzeczywistym lub prawie rzeczywistym. Inteligentne fabryki mogą autonomicznie przechodzić przez cały proces produkcyjny. W erze licznych przeszkód oznacza to, że produkcja może być kontynuowana nawet w trudnych warunkach. Ponieważ inteligentne fabryki są wydajne i niezawodne, trend ten nie straci na popularności jeszcze długo po pandemii. Na przykład licząca 60 lat inteligentna fabryka Schneider Electric w Lexington, w USA, została nagrodzona za innowacje w produkcji podczas trwania Światowego Forum Ekonomicznego. Dzięki cyfrowej transformacji swoich zakładów producent może doświadczyć korzyści z w pełni funkcjonującej inteligentnej fabryki i możliwości dzięki zastosowaniu nowych narzędzi do optymalizacji środowiska pracy. 

Cztery sposoby na stworzenie inteligentnej i niezawodnej produkcji 

Oto cztery sposoby, w jakie użytkownicy końcowi, konstruktorzy maszyn i partnerzy mogą przekształcić tradycyjny zakład w inteligentną fabrykę przyszłości.

1. Wdrażanie i prowadzenie zdalnych operacji zgodne z zasadą ?agile?

Inteligentne fabryki przełamują tradycyjne wzorce i często wprowadzają zmiany w procedurach operacyjnych, tak jak w przypadku metodologii ?agile?. Podejście typu ?agile? może sprawić, że korporacje będą lepiej reagować na potrzeby swoich klientów i będą bardziej konkurencyjne na rynku. Jednak, jak podano w artykule Deloitte z 29 lipca 2019 r., ?Stepping stones to an agile enterprise?, przyjęcie zasad ?agile? to ciągły, stopniowy proces. Zasady te przełamują tradycyjne wzorce tworzenia oprogramowania i wymagają iteracyjnego podejścia do dostarczania wysokiej jakości oprogramowania. To podejście wymaga realizacji częstych dostaw w celu zapewnienia korzyści z procesu i kładzie duży nacisk na jednostki, współpracę i zdolność do reagowania na zmiany. Podczas gdy proces jest ciągły, każda iteracja w cyklu rozwoju ulepsza poprzednią. Ponieważ zwinność zależy od indywidualnego wkładu pracowników i wymaga zaufania między menedżerami i pracownikami, przed podjęciem próby jej wdrożenia należy uzyskać akceptację kierownictwa. Jedną ze strategii jest organizowanie codziennych spotkań na miejscu. W Schneider Electric dzieje się to w inteligentnych fabrykach i inteligentnych centrach dystrybucji. Spotkania mają charakter krótkich spotkań SIM (Short Interval Management), które odbywają się zgodnie z zasadami ?agile? i mają na celu zaangażowanie produktywności poprzez analizę danych dotyczących wydajności, planowanie pracy i koordynację zespołów. Ponieważ w czasie pandemii pracownicy nie mogą zebrać się na hali produkcyjnej, spotkania są prowadzone za pośrednictwem cyfrowych aplikacji, które zostały już wdrożone w zakładach przed pandemią. Aplikacje te łączą istotne informacje o wydajności i uruchamiają przepływy działań w celu utrzymania poziomu wydajności produkcji przy jednoczesnym zapewnieniu dystansu społecznego. 

2. Optymalizacja wydajności dzięki informacjom o zasobach i procesach w czasie rzeczywistym 

Nie ma jednego momentu, w którym fabryka staje się oficjalnie ?inteligentna?. Sercem każdej inteligentnej fabryki jest architektura sieci i platforma IoT, która pozwala organizacjom na wykorzystanie wszystkich podłączonych urządzeń i czujników. Platforma IoT może być zaprojektowana w taki sposób, aby była łatwa do wdrożenia i skalowania w celu spełnienia indywidualnych potrzeb klienta. Otwarte architektury z obsługą IIoT pozwalają organizacjom na wykorzystanie podłączonych urządzeń i czujników w celu zwiększenia wydajności i oszczędności. Aplikacja oprogramowania maszynowego na platformie IoT może być używana do wykrywania problemów i doradzania w sprawie konserwacji predykcyjnej. W czasie pandemii pracownicy mogą monitorować wydajność maszyn z domu i usuwać problemy, zanim dojdzie do awarii. Stosowanie nowych technologii może prowadzić do lepszej koordynacji między fabrykami na całym świecie. Na przykład nasz zespół inżynierów w Singapurze może współpracować z partnerem w Europie w celu zdalnego wdrożenia konserwacji predykcyjnej na linii produkcyjnej inteligentnej fabryki na Filipinach. 

Pracownicy Schneider Electric dokonują analizy zużycia energii w inteligentnym obiekcie w Lexington, by potwierdzić, że operacje odbywają się w ramach zadanych parametrów i poznać wydajność procesu. System EcoStruxure Machine Advisor może wykrywać problemy, które załączają predykcyjne alarmy konserwacji. W przypadku pandemii pracownicy mogą monitorować wydajność maszyn z domu i usuwać problemy zanim spowodują one awarię. Korzystając z rozwiązań Schneider Electric wykorzystujących rzeczywistość rozszerzoną, pracownik może zeskanować kod QR i zobaczyć na żywo dane operacyjne dostarczane do smartfona lub tabletu, a następnie sprawdzić problemy i kwestie bezpieczeństwa zanim dojdzie do awarii, załączenia alarmu lub sytuacji zagrożenia.

3. Platformy IIoT: zwiększają rentowność, eliminują odpad 

Tradycyjne fabryki monitorują zużycie energii w odstępach czasu. Zarządzanie energią ma charakter retrospektywny. Efektywność energetyczna nie jest łatwa do określenia, chyba że dzięki metodzie prób i błędów oraz proaktywnej czujności. W inteligentnych fabrykach innowacje i zrównoważony rozwój idą w parze: zarządzanie energią odbywa się w czasie rzeczywistym, ponieważ dane są rejestrowane w czasie rzeczywistym. Gromadzone dane są przejrzyste i mogą być przekształcane w użyteczne spostrzeżenia, autonomicznie lub manualnie. Przejrzysty dostęp do danych oznacza większą widoczność tego, gdzie można osiągnąć efektywność energetyczną w całym obiekcie, od silników po system HVAC. W zakładzie Schneider Electric w Lexington osiągnięto 3,5% oszczędności energii w skali roku, a także 26,4 miliona zł oszczędności w okresie od 2012 roku do dziś. Inne korzyści to zmniejszenie o 20% średniego czasu napraw i wyeliminowanie 90% papierkowej roboty. 

4. Wykorzystaj analizę predykcyjną IIoT do zwiększenia wydajności procesów 

Inteligentne fabryki umożliwiają operatorom korzystanie z rzeczywistości rozszerzonej (AR) w celu przyspieszenia operacji i konserwacji oraz zwiększenia zysków i wydajności. Dzięki oprogramowaniu AR pracownik może zeskanować kod QR i zobaczyć dane operacyjne dostarczane do smartfona lub tabletu w czasie rzeczywistym. Pracownik może sprawdzić problemy ze sprzętem i potencjalne zagrożenia zanim dojdzie do awarii, włączenia alarmu lub zagrożenia. AR może również umożliwić pracownikom zajrzenie pod panel w poszukiwaniu problemów elektrycznych i skrócenie o 20% czasu potrzebnego na naprawę maszyny. AR może również gromadzić informacje o wydajności maszyny i sprawić, że pracownicy będą proaktywnie, a nie reaktywnie, wykrywać awarie pomiędzy cyklami konserwacji. AR pomaga również w szkoleniu modeli analitycznych, aby z czasem maszyny działały lepiej. 

Dążenie w kierunku pracy zdalnej 

Ponieważ praca zdalna nie zniknie, producenci muszą się dostosować do otoczenia i przekształcić zakład w niezawodnie funkcjonującą placówkę. Infrastruktura cyfrowa rozwijała się i dojrzewała na długo przed pandemią, a COVID-19 jedynie wpłynął na narzędzia, technologie i procesy, w które organizacje zdecydują się zainwestować. Nadszedł czas inteligentnych fabryk.


Ken Engel jest wiceprezesem ds. globalnego łańcucha dostaw w Schneider Electric; Redagował: Mark T. Hoske, kierownik ds. treści, Control Engineering, CFE Media and Technology.