Predictive maintenance na sterydach - gospodarka obiegu zamkniętego i Przemysł 4.0

Powstają nowe pomysły na wdrażanie podobnych idei w całych sieciach przedsiębiorstw i branżach. Takim jest projekt ALICIA (Assembly Lines in Circulation), który wprowadza gospodarkę obiegu zamkniętego w zakresie zasobów produkcyjnych (Circular Manufacturing Ecosystem). Ma to pozwolić na maksymalne wykorzystanie maszyn w cyklu ich życia, redukując i docelowo całkowicie zatrzymując ich przedwczesne wycofywanie z użytku oraz złomowanie.

Zarządzanie zużyciem parku maszynowego

Przewidywanie zużywania się komponentów to pomysł na wskroś genialny. Silnik, łożysko, czujnik, narzędzie obrabiarki – wszystkie one są zazwyczaj wymieniane zgodnie z ustalonymi harmonogramami bazującymi co najwyżej na statystykach producenta, a nie na ich faktycznym zużyciu. W efekcie jeszcze sprawne elementy są nieraz usuwane lub tymczasowo demontowane – np. w celu pomiarów. Predykcyjne utrzymanie ruchu, bazujące np. na pomiarach wibracji, sprawdzaniu zużycia prowadnic kablowych czy choćby dokładnym monitoringu czasu pracy, pozwala na harmonogramowanie serwisowania w oparciu na danych rzeczywistych. I takie rozwiązania przynoszą firmom spore oszczędności.

Unijny projekt ALICIA (https://alicia-cme.eu/) idzie jeszcze dalej. Skupia się na lepszym wykorzystaniu robotów, taśm przenośnikowych, różnorodnych maszyn i całych linii produkcyjnych, tak aby były one eksploatowane aż do absolutnego zakończenia ich przydatności. Ułatwiona też będzie ich wymiana, a do systemu ma być docelowo włączonych 100% zasobów produkcyjnych w Europie!

Jak ma to działać? Projekt zakłada stworzenie platformy cyfrowej, która połączy dostawców i użytkowników maszyn, a także inne podmioty – firmy oferujące usługi remanufacturingu oraz recyklingu. Baza właściwie już istnieje, jest nią Market 4.0, którą rozbudowuje się o dostęp do Surplex – platformy aukcyjnej używanych maszyn. Zainteresowany producent będzie określał swoje wymagania techniczne, a także aspekty ekonomiczne, środowiskowe, a nawet te dotyczące kwalifikacji pracowników. Następnie algorytmy sztucznej inteligencji porównają je z dostępnymi na rynku zasobami, finalnie przedstawiając kompleksowy system jako propozycję do zakupu. Proces identyfikacji oraz wyboru sprzętu, w szczególności z rynku wtórnego, ma być uproszczony, podobnie jak jego integracja z już posiadanymi liniami produkcyjnymi.

Agenda działań obejmuje też tworzenie tzw. cieni cyfrowych (Digital Shadow) przyszłych linii produkcyjnych, które pozwolą na symulowanie ich pracy i wydajności w oparciu na danych z realnych maszyn. Po wdrożeniu taki cień będzie przekształcany w cyfrowego bliźniaka (Digital Twin), który będzie na bieżąco aktualizowany pomiarami z czujników i danymi z maszyn. Innym rozwijanym elementem jest koncepcja Plug & Produce, a więc łatwa integracja sprzętu za pomocą oprogramowania pośredniczącego. Ma to umożliwić płynną komunikację między komponentami linii produkcyjnych – zarówno nowymi, jak i używanymi, niezależnie od ich dostawcy. Efektem ma być szybkie uruchamianie zróżnicowanych parków maszynowych.

Projekt brzmi obiecująco, jednak rodzi liczne wyzwania wdrożeniowe. Podobnie duże są jednak potencjalne korzyści z nim związane. Szacuje się, że w branży motoryzacyjnej nawet do 70% zasobów produkcyjnych jest wycofywanych przedwcześnie, trafiając na złom lub do sprzedaży jako części zamienne. ALICIA ma zmniejszyć ten odsetek, zapewniając producentom szybszy dostęp do linii produkcyjnych nawet za połowę dzisiejszych kosztów. Wydłużenie cyklu życia maszyn ma natomiast spowodować istotne obniżenie zużycia materiałów oraz energii.

Biorąc pod uwagę szybki rozwój technologiczny i cyfryzację przemysłu, szanse na realizację wizji są całkiem realne. Przecież jeszcze dekadę temu idea podłączania maszyn do Internetu budziła obawy! Dzisiaj jest standardem, podobnie jak coraz większa współpraca sieciowa w przemyśle. Również jako społeczeństwo umiemy coraz efektywniej współdzielić zasoby – przykładami są car-sharing czy też platformy do rezerwacji pobytów wakacyjnych. Lepsze wykorzystanie maszyn w ramach całego systemu przemysłowego to niewątpliwie ciekawy pomysł, który dodatkowo wpisuje się w założenia Przemysłu 4.0, a nawet Przemysłu 5.0. Moim zdaniem warto dać tej koncepcji szansę. Być może będzie jak z predictive maintenance… tyle że na sterydach!

Zbigniew Piątek