Certifikovaných provozů přibývá. Především těch, které jsou auditovány na plnění některé z norem managementu kvality (QMS) nebo systémů environmentálního managementu (EMS). V zájmu udržení certifikace jsou čím dál více aplikovány systémy sběru, propojování a vyhodnocování dat ze senzorů strojů. To, co poněkud vázne, je využití výsledků vyhodnocení těchto dat při operativním řízení výroby. Zde uvedený příklad poodkrývá cestu, kterou musela ujít středně velká výrobní společnost zabývající se výrobou konstrukčních plastů.
Digitální dvojče a certifikovaná výroba
Při vstupu do výrobní haly vás obklopí charakteristický, nepřetržitý hluk kompaundačních strojů, které tvoří páteř celé výroby konstrukčních plastů – základních surovin pro vstřikovací lisy tvořící výrobky pro automobilový, elektrotechnický a spotřební průmysl. Kompaundace je proces kompaktního tavení vícero druhů plastů, kdy každý z nich přináší do výsledného výrobku specifické vlastnosti jako například tuhost, otěruvzdornost, houževnatost nebo samovolná zhášivost. Chyby v dávkování nebo nastavení tlaku zvyšují zmetkovitost a narušují stabilitu a produktivitu výroby. Digitální záznam výrobního postupu je zásadní pro auditovatelnost podle ISO 9001:2015, IATF 16949 a ISO 14001:2015. Monitorování a exaktní dodržování technologického postupu je tak naprostou nutností. Sledovány jsou teplota extruderu, dávkovaný objem plastu, tlak ve formě, rychlost pohybu šneku, čas procesu a zároveň i síťové napětí či vibrace stroje. Data jsou ukládána do digitálního dvojčete, čili datového „otisku“ výroby. Ten je vizualizován v uživatelském prostředí informačního systému, nad jeho daty jsou spouštěny kontrolní algoritmy a zajištěn alerting. Operátoři ve výrobě využívají MES systém pro evidenci důležitých informací o fázích výroby k jednotlivým zakázkám a pomocí tabletů mají dostupný základní přehled, ke kterému brzy mají přibýt i push notifikace.
Od papíru k automatickému sběru dat, datové integraci a alertingu
Digitální monitoring strojů byl započat v roce 2014 vytvořením Proof of Concept (PoC) řešení. Šlo o ukládání dat do jednoduchých databázových tabulek, následně propojených s vizualizačním nástrojem – excelem. Data byla evidována manuálně a kontrola výrobních parametrů představovala pracné kolečko. I přesto výsledek jasně dokazoval užitečnost řešení, a proto se přešlo k jeho rozvoji. Ten představovalo odstranění manuálních zápisů hodnot, a to díky napojení na PLC strojů, ve kterých jsou dostupná data pro základní monitoring. Teprve připojení strojů přes PLC a vedle toho i instalace dalších snímačů energií, vibrací, podtlaku i environmentálních parametrů, umožnily začít sledovat a vyhodnocovat klíčové veličiny v reálném čase.
Tvorbu MVP (Minimum Viable Product) firma zahájila až v roce 2018. Uživatelské prostředí obslužné aplikace bylo vyrobeno v PHP jako webová aplikace, do které byla zavedena upozornění na nedodržení technologické kázně (alerty). Došlo k napojení na MES systém, který byl do firmy paralelně zaveden a integrován s ERP, čímž došlo k propojení výroby a logistiky. V roce 2023 již firma disponovala okamžitým přehledem o stavu výroby a údržby a bezchybným záznamem výrobních postupů, který je nezbytný pro účely certifikací (auditní stopu). Přidanou hodnotou se stala dostupná základní data využitelná pro motivaci a vzdělávání zaměstnanců.
Chybám ve výrobě i poruchám strojů je třeba předcházet. Lze toho ale víc.
Dnes při cestě výrobní halou narazíte na obrazovky informující o stavu výrobních zakázek a aktuálních kvalitativních parametrech. Už není potřeba zdlouhavě vyplňovat a následně archivovat papírové formuláře nebo statistiky – každá odchylka je ihned zaznamenána a srovnávána s limity. Systém počítá produktivitu, míru zmetkovitosti, OEE i uhlíkovou stopu produktů. To usnadňuje prokazování shody s mezinárodními normami. Zároveň poskytuje jasná data pro certifikace, ESG reporting i státní kontrolu.
Ve firmě jsou přesvědčeni, že objektivní sběr výkonových dat výrazně snižuje fluktuaci a zvyšuje spokojenost pracovníků. Ti mají transparentní přehled o výkonech a kvalitě své práce, mohou být spravedlivě odměňováni a cíleni v rámci svého rozvoje.
AI: Cesta k predikci
Aktuálně se firma dostala se svým systémem k druhé fázi své digitální transformace. Ve spolupráci se společností Unicorn připravuje technologický upgrade. Ten spočívá v technologickém vylepšení datového dvojčete a obslužné aplikace (včetně cloudifikace). Dále v nasazení umělé inteligence za účelem predikce anomálií kvalitativních parametrů výroby, ale i za účelem predikce potřeby zásahu údržby. Cílem je co nejvíce snížit nároky na provoz a údržbu strojů a tím dosáhnout ještě vyšší míry dodržování kvality výroby a minimalizaci zmetků.
Cílovou digitální platformou pro řešení plnohodnotného digitálního dvojčete je Unicorn Universe, kterou Unicorn systematicky rozvíjí a využívá již řadu let. Umožňuje návrh, průběžný vývoj a provoz progresivních webových aplikací nasazených do veřejných, privátních nebo hybridních cloudů, které se optimálně přizpůsobují potřebám svých zákazníků a uživatelů. Aplikuje principy The Architecture - moderní cloudové architektury, která klade důraz na mobile-first přístup, připravenost na IoT a podporu AI.
Výhled a závěr
Digitální transformace už není otázkou budoucnosti, ale nutností. Firmy hledají cesty, jak snížit zátěž na pracovníky, zefektivnit procesy a splnit požadavky na kvalitu a udržitelnost.
Příklad této společnosti ukazuje, že cesta od sběru dat přes jejich vyhodnocení až po využití AI není nereálná – naopak. Klíčovým předpokladem je systematický přístup a propojení technologií s každodenním řízením výroby.
Nastal čas přejít od experimentů k funkčním řešením. Kdo chce udržet konkurenceschopnost, měl by začít stavět na datech a směřovat k inteligentní, prediktivní výrobě. Ve společnosti Unicorn vám s tím rádi pomůžeme.
 |
Miroslav Jakuš
Autor článku je obchodní manažer Unicorn Systems. V IT působí od roku 1999, z toho posledních 17 let na manažerských pozicích. Tvořil systémy pro státní správu a samosprávu, automotive a waste management. Nyní se specializuje na dodávku informačních systémů v průmyslu včetně řešení pro monitoring a řízení provozů s využitím AI. |