Po latach rozwoju koncepcja cyfrowej fabryki stopniowo staje się rzeczywistością. Jak działa fabryka przyszłości? Praca w niej przebiega w oparciu o technologię cyfrową, kompleksowe połączenie danych dotyczących rozwoju produktu, procesu produkcji itp. Nowoczesne oprogramowanie, wykorzystanie symulacji i robotyki zwiększa wydajność i usprawnia pracę.

Mglista koncepcja cyfrowej fabryki staje się realna

Nie jest jeszcze w pełni zbadane, co dokładnie fala cyfryzacji oznacza dla fabryk. Wiadomo jednak, że producenci zetkną się z dużymi wyzwaniami, ale też dużo zyskają jeśli chodzi o wydajność i tempo pracy.
Fabryką przyszłości zarządzasz z dowolnego miejsca, na przykład będąc w domu. Kontrolujesz produkcję, konfigurujesz i modyfikujesz produkty, pobierasz dane analityczne – a wszystko to przy użyciu smartfonu. Taka przyszłość może być bliżej, niż niektórzy sądzą. Wstępne warunki już są spełnione – maszyny mogą się ze sobą komunikować. Proces jest stopniowy, to bardziej ewolucja niż rewolucja, ale zmiany nadchodzą nieubłaganie.
Cyfrowa fabryka jest w zasięgu technologicznym większości firm, jednak barierą dla jej wprowadzenia jest według części analityków czynnik ludzki. Producenci są głęboko zakorzenieni w swoich „analogowych” metodach pracy. Uważają, że skoro do tej pory ich pomysły się sprawdzały, nie powinni wprowadzać zmian. Nie patrzą niestety na koszty i uciążliwości związane z takim podejściem. Jednak i ten opór złamie się, kiedy tylko producenci uświadomią sobie, że cena utrzymania dotychczasowego status quo i unikania nowoczesnych technologii jest zbyt wysoka.

Roboty przejmują pałeczkę

Roboty są wśród nas już od wielu lat. Obecnie stają się jednak coraz bardzie zintegrowane z procesem produkcji - w sposób, który jeszcze kilka lat temu był trudny do wyobrażenia. Obecnie roboty współpracujące – coboty (collaborative robots, cobots) mogą już działać w fabrykach ramię w ramię z ludźmi.
James Stettler, analityk z Barclays Capital, szacuje, że światowy rynek cobotów wystrzeli do wartości 3 miliardów dolarów w 2020 r. (w porównaniu do 100 milionów dolarów w 2015 r.). Według Robotic Industries Association, zeszły rok był rekordowy pod względem ilości zamówień i dostaw cobotów w USA.
Powstają coboty, które sprawią, że linie produkcyjne będą bardziej modułowe. Podział na niewielkie, zautomatyzowane komórki ułatwi wykonywanie poszczególnych zadań. Taka „modułowa” produkcja zmierza w stronę „masowej konfiguracji” – producenci stosunkowo tanio będą mogli wytwarzać precyzyjnie skonfigurowane produkty. Roboty staną się także kluczowym komponentem przemysłowego Internetu Rzeczy (IoT – Internet of Things). To jedne z najbogatszych w dane elementów zakładu produkcyjnego. Dane, które można z nich pozyskać i wykorzystać przy wprowadzaniu kolejnych ulepszeń.

Przyszłość w symulacji

Kolejnym kluczowym elementem funkcjonowania cyfrowej fabryki jest symulacja, dająca możliwość przeprowadzania testów i badania prototypów bez konieczności ich wcześniejszego wyprodukowania. Tak samo jak robotyka, sama koncepcja istnieje już od dekad, jednak teraz dzięki rozwojowi technologii staje się osiągalna. Obecnie można już szkolić pracowników na symulatorach. Pracownik może wykorzystać odpowiednie oprogramowanie do sprawdzenia, jakie skutki ma np. spadek ciśnienia na zaworze i jaki będzie to miało wpływ na pracę fabryki. Dzięki swobodnemu dostępowi do zasobów, można pracować szybciej i bardziej efektywnie.

Chcesz dowiedzieć się więcej o symulacji? Kliknij!

A co z ludźmi?

Cyfrowa fabryka wcale nie musi oznaczać mniejszej ilości miejsc pracy dla ludzi. Praca będzie bardziej wyspecjalizowana, będzie polegała na wykonywaniu zadań w kooperacji z robotami i z wykorzystaniem zaawansowanego oprogramowania.
W przemyśle motoryzacyjnym montażyści w znacznej mierze zostali zastąpieni przez maszyny, jednak w fabrykach nadal są zadania, które wykonują tylko ludzie. Według analityków rynek pracy w przemyśle produkcyjnym będzie stabilny, mimo wprowadzania robotów i kolejnych innowacji.

Pełna kontrola

Sprawna praca cyfrowej fabryki zależna jest też od konserwacji predykcyjnej (profilaktycznej). Polega ona na stałym monitorowaniu stanu urządzenia i określaniu optymalnego momentu na wyłączenie go w celu dokonania napraw. Im więcej sensorów w urządzeniach będzie funkcjonować online, tym łatwiej w przyszłości będzie fabrykom przeprowadzać szczegółowe analizy w chmurze. To z kolei doprowadzi do kolejnej fazy inteligentnego konserwowania urządzeń – podejmowania proaktywnych działań, mających na celu zredukowanie lub nawet wyeliminowanie awarii maszyn. Zanim to jednak nastąpi, należy zgromadzić ogromne ilości danych z sensorów w urządzeniach, aby wygenerować schematy, które uda się przekształcić w inteligentne algorytmy.

Świadomość

Nadal istnieją pewne ograniczenia techniczne, jednak główną przeszkodą stojącą na drodze cyfrowym fabrykom są ludzie. Brak świadomości obecnego stanu rozwoju Przemysłu 4.0 i szerszego postrzegania zautomatyzowanej produkcji, opartej na pracy w chmurze, powstrzymuje wielu producentów przed korzystaniem z niewątpliwych zalet tego zjawiska. Jest bardzo dużo pracy do wykonania w tym zakresie. Wielu ludzi nie rozumie jeszcze samej koncepcji Przemysłu 4.0. A ci, którzy zetknęli się z tym tematem są w błędzie sądząc, że jest to odległa przyszłość, z którą nie będą mieli do czynienia.

Bezpieczeństwo

Kolejnym powodem rozterek w firmach, które chcą wprowadzić cyfryzację jest cyberbezpieczeństwo. Wzrost ilości ataków hakerskich, mających na celu wykradanie własności intelektualnej międzynarodowych korporacji jest dla wszystkich sygnałem ostrzegawczym.
Należy poświęcić dużo uwagi kwestiom bezpiecznej cyfryzacji zasobów firm. Jest to jedna z istotniejszych barier w rozwoju fabryk przyszłości. Jeśli firma nie zarządza swoimi danymi w odpowiedni sposób, to mimo wszystkich swoich zalet, praca w chmurze może generować nowe zagrożenia dotyczące bezpieczeństwa.


Jesteśmy teraz w punkcie zwrotnym. W ciągu ostatnich lat zainteresowanie cyfryzacją fabryk stale rośnie. Dzięki symbiozie specjalistycznego oprogramowania i robotyki coraz łatwiej jest uzyskać szybką i skalowalną produkcję. Zmierzamy w stronę kontrolowanej zdalnie fabryki przyszłości szybciej niż można się było spodziewać.