Smart factory wspiera walkę z kryzysem wywołanym pandemią koronawirusa

Cyfryzacja i automatyzacja procesów postępują w iście sprinterskim tempie. Przemysł 4.0. zaczyna dominować we współczesnej branży produkcyjnej, a już ponad połowa fabryk zlokalizowanych w Polsce częściowo stosuje inteligentne rozwiązania. W rzeczywistości smart factory - podzespoły komunikują się ze sobą automatycznie za pomocą cyfrowej technologii, same zgłaszają potrzebę naprawy, sygnalizują konieczność konserwacji elementów czy dokonania ich czyszczenia. Efekt? Sprawna praca ludzi, duże oszczędności i większe zyski, ale przede wszystkim katalizator wychodzenia z kryzysu spowodowanego pandemią koronawirusa.

W Przemyśle 4.0. każda z części świata materialnego w postaci ludzi, maszyn, przedmiotów i produktów może komunikować się ze sobą za pomocą świata wirtualnego i współpracować w czasie rzeczywistym. To możliwe za sprawą zaawansowanych sieci cyfrowych powiązań, które oddziałują na sterowanie fizycznymi procesami. Międzynarodowi eksperci zrzeszeni w World Economic Forum już w 2013 roku wieszczyli sukcesy inteligentnych fabryk przyszłości z powodzeniem wdrażających i stosujących rozwiązania smart factory. Końcówka drugiej dekady XXI wieku to jednak prawdziwy boom w tej dziedzinie. Również w Polsce. I choć pandemia koronowirusa spowodowała olbrzymie perturbacje gospodarcze, to polski przemysł bardzo szybko znów zaczyna osiągać dobre wskaźniki, między innymi za sprawą Przemysłu 4.0., zdalnej komunikacji i cyfrowej koordynacji pracy.

Według IHS Markit - w lipcu tego roku warunki gospodarcze w polskim sektorze wytwórczym uległy poprawie na co wpływ ma m.in. rozluźnienie obostrzeń społecznych narzuconych w walce z koronawirusem. Wskaźnik PMI w sektorze przemysłowym  poszybował w górę i przekroczył próg 50,0 wzrastając z 47,2 pkt w czerwcu do 52,8 pkt. To trzeci najsilniejszy miesięczny wzrost w historii badań, zaraz po rezultatach z maja i czerwca tego roku. Nowe zamówienia eksportowe wzrosły po raz pierwszy od lipca 2018 roku a zatrudnienie spada w najwolniejszym tempie od początku tego roku.

– Warunki w sektorze nie uległy tak znaczącej poprawie w ciągu jednego miesiąca ani razu na przestrzeni ostatnich dwóch lat. Ponadto najnowszy wynik znacznie przewyższał średnią z badań długoterminowych od 1998, która wynosi 50,3 pkt. Trend spadkowy trwający nieprzerwanie od listopada 2018 do czerwca 2020, był najdłuższą taką tendencją od niemal 18 lat. W lipcu wszystkie subindeksy pozytywnie wpłynęły na odczyt głównego wskaźnika, w tym największe wzrosty odnotowały kolejno produkcja (+2,6 pkt.), nowe zamówienia (+2,1) i czas dostaw (+0,6) – czytamy w komunikacie ekspertów z IHS Markit.

Wskaźnik PMI w polskim sektorze przemysłowym

Rok

Miesiąc

Wskaźnik PMI
(pkt)

Przyrost względem poprzedniego miesiąca
(pkt)

2020

Lipiec

52,8 pkt

5,6 pkt

Czerwiec

47,2 pkt

6,6 pkt

Maj

40,6 pkt

8,7 pkt

Rewolucja systemowa

W ciągu kilku ostatnich lat produkcyjny trend, optymalizujący pracę maszyn i generujący oszczędności, dotarł również do Polski wraz z zataczającą coraz szersze kręgi w gospodarce czwartą rewolucją przemysłową. Szybka analiza informacji na wielu płaszczyznach skutkuje zintensyfikowaniem doskonalenia procesów, kontroli i rozwoju systemów produkcji. Dostrzegają to eksperci z branży.

Z badania Smart Industry Polska, przeprowadzonego w 2019 roku jeszcze przed wybuchem pandemii, przez firmę Kantar Polska we współpracy z Ministerstwem Przedsiębiorczości i Technologii oraz firmą Siemens, wynika, że już jedno na pięć średnich i dużych przedsiębiorstw prowadzi działania systemowe związane z konkretnymi aspektami Przemysłu 4.0. Z kolei ponad 1/3 respondentów wskazywała, że w ich firmach prowadzone są wyspecjalizowane działy, dedykowane zarządzaniu zmianami i wdrażaniu innowacji. W blisko połowie firm zarządzanie zmianą, inicjowanie i wdrażaniem innowacyjnych rozwiązań już działa, ale ma jeszcze charakter spontaniczny i odpowiadają za nie oddelegowani pracownicy przypisani na co dzień do innych działów. Marginalny odsetek badanych stwierdził, że nie korzysta jeszcze z cyfrowych technologii w celu zmiany wykorzystywania danych i procesów oraz sposobów komunikacji.

W te dane wpisuje się opracowanie Autodesk, które podaje, że wśród 21% polskich firm stopień wdrożenia inteligentnych technologii w fabrykach jest wysoki. U 35% wskaźnik ten został zdiagnozowany jako średni, natomiast u 44% odnotowano niski odsetek. Wzrost przychodów z tego tytułu szacowany jest na 30%.

Strzał w dziesiątkę

Według raportu PSI Polska, firmy zajmującej się oprogramowaniem dla logistyki, produkcji i energetyki, można wyróżnić 10 kluczowych elementów inteligentnej fabryki. To: analiza big data, autonomiczne pojazdy, bezpieczeństwo danych, chmura obliczeniowa, cyfryzacja dostaw, masowa kastomizacja produktów, sieci czujników, systemy cyberfizyczne, systemy informatyczne oraz kooperacja ludzi i maszyn.

– Korzystanie w obecnych realiach z rozwiązań smart factory staje się podstawą funkcjonowania linii produkcyjnych. Wzmocnienie standardów pracy i bezpieczeństwa sprawia, że lepiej można delegować obowiązki poszczególnych pracowników. Kadra, zamiast realizować monotonne i ryzykowne dla zdrowia czynności, otrzymuje zadania związane z nadzorowaniem pracy maszyn i ich kontrolą, w oparciu o dane, które technologia sama im dostarcza – wyjaśnia Aleksandra Banaś, prezes zarządu spółki ifm electronic, zajmującej się produkcją innowacyjnych i specjalistycznych czujników.

Smart start

Konkretny kierunek zwiększania zyskowności, wydajności i wykorzystywania zasobów potwierdza branżowe opracowanie pod tytułem „PSI Polska: Polska produkcja gotowa na Przemysł 4.0.”, badające obszary wymagające uzupełnienia największych luk w funkcjonowaniu smart factory. Zwłaszcza duże podmioty wskazywały w nim na efekt wzmocnienia wydajności produkcji (67%), wykorzystanie zasobów (63%) czy organizacji pracy (63%). Średnie firmy za priorytet uznawały poprawę jakości. Jednocześnie ponad 75% przedsiębiorstw akcentowało optymalizację przepływu informacji pomiędzy działami, a 72% poprawę organizacji pracy oraz usprawnień kadrowych.

Całość może generować oszczędności oparte na precyzyjnie zdiagnozowanych przykładach korzystania z innowacyjnych systemów dostarczanych m.in. przez ifm electronic. Jak to może wyglądać?

• System monitorowania filtrów umożliwił optymalizację procesu czyszczenia. Cykle czyszczenia można było wydłużyć z 1 tygodnia do około 3 miesięcy. Oszczędność wynosi około 10 tysięcy euro na unikniętej jednej wymianie filtrów - klient z branży automotive.
• Nieprzewidziany koszt przestoju pracy wentylatora, skutkowałby utratą produktu sięgającą od 50 do 100 tysięcy złotych - klient z branży mleczarskiej.
• Awaria głównego wentylatora wyciągowego w naszej firmie mogłaby spowodować ewakuację całego personelu i awaryjne zatrzymanie produkcji. Wstępne koszty wynoszą około 100 tysięcy euro na dzień - klient z branży chemicznej.
• Poprzez zainstalowanie układu monitorowania wrzecion na obrabiarkach mamy pod kontrolą stan maszyn. Do tej pory wymianę narzędzi przeprowadzaliśmy co roku. Obecnie, po 3 latach, system pokazuje, że narzędzia nadal są sprawne. Koszt wymiany narzędzi na jednej maszynie wynosi około 20 tysięcy euro - klient z branży automotive.

Szybkość reakcji

– Duże serie dla wielu firm to już przeszłość. Dzisiaj oczekiwania rynku to krótki termin i częste dostawy, małe partie oraz produkcja w jak najkrótszym czasie. Do tego szybkie zmiany w projekcie i brak czasu na partię wzorcową. I to wszystko bez dodatkowych kosztów. Te sprzeczne wymagania dają się pogodzić dzięki rewolucji przemysłowej Industry 4.0., w tym koncepcji szybkiego wytwarzania, czyli Quick Response Manufacturing. Jest to możliwe dla każdego przedsiębiorcy, także z sektora małych
i średnich przedsiębiorstw, dzięki innowacjom w zarządzaniu produkcją i łańcuchem dostaw – podkreślali przedstawiciele Związku Rzemiosła Polskiego podczas warsztatów „Smart Factory i Industry 4.0 w realiach polskiego przedsiębiorstwa produkcyjnego”, zorganizowanych jeszcze przed wybuchem pandemii. COVID-19 tego podejścia jednak nie zmienił, a według profesjonalistów z branży w dobie kryzysu takie działania nabrały jeszcze większego znaczenia.

W inteligentnych fabrykach osoby zarządzające podejmują decyzje na podstawie zawsze aktualnych danych w czasie rzeczywistym. Generowanie raportów na bazie bieżących wskaźników pozwala maksymalnie elastycznie dopasowywać krótkoterminowe plany działań do strategii długofalowych. Zaawansowane algorytmy tworzą scenariusze konspektów produkcyjnych przy optymalnym doborze dostępnych w danej chwili zasobów. Z kolei systemy czujników mogą diagnozować pracę maszyn i całych linii produkcyjnych, przekazując nawet najmniejsze odchylenia parametrów, mogące skutkować awarią urządzeń. Smart factory zapobiega usterkom i kosztownym przesto