5 technologii do użycia w fabrykach przyszłości

20-12-2018, 10:57

Według analityków przez najbliższe dekady przemysł 4.0 polegać ma głównie na podstawowej digitalizacji. Pojawią się również maszyny lepiej przystosowane do działania w cyfrowym środowisku. Dopiero po tym etapie otworzy się przed nami prawdziwy potencjał konserwacji i inteligencji predykcyjnej. Istnieją jednak firmy, które pod tym kątem rozwijają się szybciej od pozostałych. Przedstawiamy 5 trendów, mających szansę odmienić oblicze przemysłu, z którymi już dziś eksperymentują liderzy cyfrowej transformacji.

Świat zmienia się na naszych oczach, a tempo technologicznego rozwoju bije kolejne rekordy. Poznajmy 5 trendów, które w najbliższych dekadach mogą odmienić oblicze przemysłu.

Zaawansowana automatyzacja

Ludzie są omylni i nieprzewidywalni, a gdy w grę wchodzi żmudne powtarzanie czynności, cechy te okazują się dość problematyczne. Nic więc dziwnego, że producenci starają się zastąpić pracowników etatowych maszynami. Warren Bennis, badacz problematyki przywództwa oraz zagadnień stosunków przemysłowych, przewiduje, że fabryka przyszłości będzie miała tylko dwóch pracowników: człowieka i psa. Zadaniem człowieka będzie karmienie psa. Pies będzie tam po to, aby odciągnąć człowieka od dotykania sprzętu.

W fabrykach przyszłości u boku ludzi mają działać przede wszystkim coboty  — łatwe w obsłudze maszyny, które dzięki algorytmom sztucznej inteligencji doskonale radzą sobie w środowisku pracy. Zaawansowana automatyzacja zapewne wpłynie na zmniejszenie liczby etatów w fabrykach, zwłaszcza tych najnowocześniejszych, jednak póki co, pracownik etatowy to podstawowa jednostka wykonująca pracę w zakładach produkcyjnych. Powtarzalne czynności z pewnością spadną na maszyny. Ludzie natomiast zajmą się tym, co kreatywne, wymagające krytycznego myślenia, przewidywania i wrażliwości.

Druk 3D

Drukowanie przestrzenne wchodzi w dojrzałą fazę, znajdując coraz szersze zastosowanie. Według ekspertów czołowym odbiorcą tej technologii będzie sektor przemysłowy. Julio Vial, research manager w IDC, ocenia, iż druk 3D przede wszystkim może usprawnić produkcję krótkoseryjną czy „na żądanie”, ale to nie wszystko. Pomoże też zredukować koszty magazynowania i transportu.

Ekspertowi z USA wtóruje Paweł Kaleta, inżynier ds. Systemów Automatyki z DSR, który zauważa, że drukarki 3D, które niedawno pojawiły się na rynku, posiadają szybsze i lepiej połączone automatyczne systemy. Dzięki tym usprawnieniom przetwarzanie wstępne i końcowe uległo skróceniu, a to właśnie przedłużające się w czasie przetwarzanie było głównym czynnikiem, jaki powstrzymywał zainteresowanych przed inwestycją w tę technologię.

Druk przestrzenny rekordy popularności bije w przemyśle lotniczym. Wykorzystano go m.in. w produkcji silnika turbośmigłowego GE ATP Engine. Pochodzi z niego aż 35% elementów urządzenia. Nowy, „wydrukowany” silnik daje o 10% więcej mocy przy mniejszym o 20% zużyciu paliwa. Czas i koszty związane z przygotowaniem i wdrożeniem przez GE Aviation silnika były również niższe, niż ma to miejsce w przypadku konwencjonalnych rozwiązań.

Wirtualna i rozszerzona rzeczywistość

Większość prototypów w branży produkcyjnej powstaje z wykorzystaniem metodologii CAD, czyli projektowania wspomaganego komputerowo. Popularne oprogramowanie tej klasy ma być zastąpione rozwiązaniami opartymi o wirtualną i rozszerzoną rzeczywistość. W niektórych przypadkach wirtualne projekty mogą wyeliminować potrzebę drukowania fizycznych modeli 3D. To więcej niż udogodnienie. Po wdrożeniu takiego rozwiązania firmy mogą spodziewać się redukcji kosztów i szybszego wprowadzania produktów na rynek.

O prym na rynku rozwiązań VR i AR dla przemysłu walczą najwięksi gracze. W przyszłości zespoły R&D wykorzystywać będą AR i VR w połączeniu z drukiem 3D oraz tradycyjnymi prototypami, zacieśniając lukę pomiędzy procesami projektowania i wytwarzania. Nie jest to odległa przyszłość.

Blockchain w ERP

System do planowania zasobów przedsiębiorstwa śledzi alokację środków, począwszy od zamówień surowców, na narzędziach do prowadzenia relacji z klientem kończąc. Tymczasem niektóre biznesy mogą posiadać tak wiele systemów ERP, że zamiast uproszczonego obiegu danych posiadają bałagan poplątanego ze sobą oprogramowania. Z raportu PwC wynika, że wielu największych producentów przemysłowych posiada nawet po 100 różnych systemów ERP.

Receptą na ten problem ma być blockchain i technologia rozproszonych rejestrów. W ostatnim czasie pojawiło się wiele projektów łączących dane pochodzące z różnych firmowych procesów oraz te, od interesariuszy w uniwersalną strukturę. Jak donosi firma analityczna CB Insights, wielu gigantów korporacyjnych realizuje już projekty oparte o blockchain, mające na celu zmniejszenie złożoności i rozbieżności w bazach danych. W zeszłym roku British Airways testowała rozwiązanie wykorzystujące technologię blockchain. Pozwoliło ono na stworzenie ujednoliconej bazy danych o lotach. Celem projektu była eliminacja sprzecznych informacji, które często pojawiały się w bramkach, na monitorach lotniskowych, stronach linii lotniczej oraz w jej aplikacjach mobilnych.

Gdy w grę wchodzi śledzenie pozyskiwanych części i surowców, zdecentralizowana dokumentacja nie ma sobie równych. Ponieważ w łańcuchu dostaw produkty przechodzą z ręki do ręki, łatwo o opóźnienia, dodatkowe koszty, błędy ludzkie, a nawet oszustwa. Piotr Rojek z DSR twierdzi, że technologia blockchain może poprawić kwestie przejrzystości i identyfikacji w łańcuchu dostaw poprzez odporną na oszustwa, rozproszoną bazę danych. Umożliwi ona gromadzenie informacji o pochodzeniu i wędrówce każdego pojedynczego składnika wykorzystanego w procesie produkcyjnym.

Inteligentne czujniki

Przypuszczalnie, fabryki przyszłości wyglądać będą jak wielkie, samowystarczalne cyber-fizyczne organizmy, które sporadycznie wymagają ludzkiej interwencji. Niemniej, przed nami jeszcze długa droga, nim ta ambitna wizja stanie się bliska rzeczywistości.

Zgodnie ze wskaźnikami lean manufacturing (mierzonymi przez ogólną efektywność sprzętu lub OEE), światowej klasy zakłady produkcyjne pracują na 85% swojej teoretycznej wydajności. Tymczasem przeciętna fabryka funkcjonuje na 60% swoich możliwości. Oznacza to, że producenci dysponują sporym polem do popisu w obszarze usprawniania procesów i optymalizacji działań. Nie jest tajemnicą, że technologią, która może tu zdziałać najwięcej, jest przemysłowy internet rzeczy (IIoT). Jan Skowroński, R&D manager w DSR,  podaje jako przykład wykorzystanie specjalnych czujników drgań harmonicznych i analizę strumienia danych, które dają szerokie możliwości w zakresie wykrywania i identyfikacji konkretnych usterek, zanim dojdzie do uszkodzenia całej maszyny, i w konsekwencji wstrzymania procesu produkcyjnego. Jego zdaniem na IIOT trzeba mieć jednak pomysł, a umieszczanie tanich czujników tam, gdzie tylko jest to możliwe, nie jest dobrym rozwiązaniem. Więcej pożytku przyniesie inwestycja w mniejszą liczbę czujników, lecz bardziej wyspecjalizowanych, dokładniejszych i inteligentnych.

Obliczenia komputerowe dokonywane w urządzeniach monitorujących to nowy, obiecujący trend w architekturze IIOT. Peter Levine z a16z wieszczy całkowity koniec obliczeń dokonywanych w chmurze dla wielu urządzeń, w tym dronów i zaawansowanych czujników IOT.

Istnieją dwa podejścia do tego tematu. Pierwsze reprezentuje np. firma Saguna Networks, specjalizująca się w edge computingu. Polega on na wykonywaniu obliczeń w małej odległości do punktu zbierania danych. Tymczasem Foghorn Systems proponuje swoim klientom tzw. fog computing. To nic innego jak „nisko wisząca chmura”, czyli umieszczona w najbliższym otoczeniu maszyn, która w filozofii działania przypomina sieć LAN. Obie metody charakteryzują się dużą przepustowością i eliminują opóźnienia występujące przy  przesyłaniu informacji do klasycznej chmury obliczeniowej.

Dzięki takim rozwiązaniom oraz postępowi w rozwoju sztucznej inteligencji, w niedalekiej przyszłości infrastruktura IOT funkcjonować będzie niezależnie od scentralizowanej chmury. Oznacza to, że przesyłanie tysięcy wiadomości pomiędzy maszynami stanie się zbędne, a wiele decyzji urządzenia podejmować będą automatycznie.

Artykuł powstał na bazie publikacji firmy analitycznej CB Insights “Future Factory: How Technology Is Transforming Manufacturing”.

Źródło: inPlus Media


Źródło: materiał nadesłany do redakcji
  
znajdź w serwisie

RSS - Wywiad
Wywiad  
RSS - Interwencje
RSS - Porady
Porady  
RSS - Listy
Listy  
« Listopad 2019»
PoWtŚrCzwPtSbNd
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930