Díky rostoucí konkurenci, nedostatku kvalifikovaných lidí ve výrobě, zvětšující se globalizaci a tlaku na zvyšující se kvalitu podnikají průmyslové podniky kroky k optimalizaci a digitalizaci svých procesů. Cílem je nejenom přežít v obrovské konkurenci, ale také umět přijmout nové výzvy a najít další uplatnění. Dle prognózy společnosti IDC se investice související s digitální transformací a Internetem věcí ve střední a východní Evropě neustále zvyšují, a to meziročně o více než 20 %. Odhady říkají, že v České republice budou tyto investice pro rok 2018 dosahovat jedné miliardy dolarů. Peníze budou směřovat hlavně do hardwarových zařízení a senzorů, dále do služeb a nejvyšší míra růstu je předpovídána u vývoje softwaru.

Průmysl 4.0 – jen pojem, nebo cesta k vyšší efektivitě?

Obecně se dnes vše točí kolem konceptu Průmysl 4.0. Ale co všechno se pod tímto tajemným výrazem z oblasti průmyslové výroby skrývá a jaké jsou jeho skutečné cíle?

Stručně řečeno, smyslem takzvané čtvrté průmyslové revoluce je vznik digitální továrny, kde jednoduché a stále se opakující operace nebudou vykonávat lidé, ale stroje a technologie. Nejde pouze o manuální operace dělníků, ale rozšíření do dalších procesů, jako například k automatickému vytváření objednávek, potvrzování termínů, sběru dat ze všech dostupných zařízení a jejich následné optimalizaci. Jednotlivé výrobní stroje budou osazeny čipy a data z těchto čipů se budou následně vyhodnocovat. Na základě dat pak může být navrženo řešení, které kvalifikovaný pracovník dokáže správně vyhodnotit a buď přijmout, nebo na něm něco upravit. Lze tedy očekávat, že se v následujícím období v průmyslových podnicích do jisté míry změní obsazované pracovní pozice. Některé čistě manuální činnosti budou ubývat a vzniknou naopak nové pozice související se sběrem dat, specializovanou obsluhou strojů a technologií nebo vzniknou specializovaná dispečerská pracoviště.

Digitální továrna na zelené louce

Současné technologie umožňují vytvoření tzv. digitální továrny, kdy za využití technologie 3D laserového scanování a specializovaného softwaru vznikne digitální obraz reálného podniku, a to včetně zachycení výrobních procesů, výrobních technologií, polotovarů, výrobků, a dokonce lidí. Tento model pak dává nové možnosti v oblasti plánování a optimalizace výroby a výrobních procesů.

Digitální dvojníci slouží pro simulaci plánovaných změn v testovacím prostředí. Hlavními přínosy jsou zejména ověření navržených opatření již ve fázi návrhu, a to dříve, než budou skutečně zavedena do reálné výroby. S tím pak souvisí snížení nákladů na následné opravné opatření, rychlejší zavedení a také zvýšení kvality navrhovaných řešení. Tato koncepce je vhodná nejenom pro velkosériové výroby, ale také pro kusové výroby rozsáhlejších produktů. Další využití se nabízí tam, kde žádná reálná hala zatím neexistuje, je ve fázi realizace. Simulací v takovém případě vzniká konkrétní a otestované zadání. Zde se také s úspěchem využívá virtuální realita. Simulace výrobního procesu pomocí této technologie umožňuje manažerům, aby se prošli po své nové hale a vyzkoušeli si nové výrobní linky ještě předtím, než se začne s výstavbou.

Rozšířená realita – hračka, nebo průmyslová budoucnost?

Rozšířená realita propojuje reálný svět se světem virtuálním, navíc tato platforma může podporovat „Hands-free“ režim. V průmyslových podnicích se většinou realizuje prostřednictvím speciálních brýlí, kdy člověk díky tomuto zařízení vidí skutečný obraz a zároveň se mu na displeji zobrazují různé digitální prvky. Díky tomuto zařízení může pracovník montáže použít obě ruce na samotnou montáž, na brýlích se mu ukazují dílčí kroky či jiné sdělení, a navíc se obraz může přenášet na monitor mistra a řešit tak online nenadálé situace. Tato zařízení mají uplatnění nejenom při montáži složitých technologických celků, ale také při kontrolách kvality nebo při zásobování. Nejenom že dochází ke zvýšení efektivity a kvality odvedené práce, ale má to vliv také na bezpečnost práce. Poměrně značné využití se také nachází v oblasti HR, kdy se díky těmto zařízením urychlí proces zaškolení nových zaměstnanců.

Tato technologie má zatím své limity, ale vzhledem k její využitelnosti a přínosům se dá očekávat v následujících několika letech rozšíření o jiné možnosti a také posun do dalších oblastí nejenom průmyslového světa.

Není vozík jako vozík

Jaká je budoucnost přepravy materiálu ve výrobních halách a areálech? Měla by být spolehlivá, bezpečná, automatická, nebo dokonce inteligentní!

Digitalizace se nevyhnula ani přepravě a manipulaci materiálu ve výrobě. Vyšší stupeň automatizace představují takzvaná automaticky naváděná zařízení (AGV – Automatic Guided Vehicle), která jsou schopna samostatně vyzvednout a doručit náklad na místo určení. Již v momentě, kdy skladník zadá do ERP systému příjem zboží a zaskladní je, aktivuje se podle druhu materiálu vhodný AGV vozík, materiál vyzvedne a dopraví ho na předdefinovanou pozici. K provozu takových zařízení je nutné zvolit vhodnou naváděcí techniku například pomocí RFID čipů nebo například pomocí laserového scaneru. Dalším stupněm automatizace přepravy materiálů jsou samostatná inteligentní vozidla (AIV – Autonomous Intelligent Vehicles). Tato plně autonomní inteligentní vozidla se na rozdíl od tradičních automaticky naváděných vozidel umí zcela sama navigovat podle přirozených prvků výrobního závodu. Nevyžadují žádné úpravy prostředí hal, chodeb či skladů. K identifikaci fyzických překážek, včetně lidí, využívají mobilní roboti integrovaného laseru a počítače se softwarem rychlého rozpoznávání. Vzhledem k faktu, že významní světoví výrobci automobilů a technologické společnosti investují velké množství finančních prostředků do technologií autonomního řízení vozidel, dá se v relativně krátké budoucnosti očekávat masivnější uplatnění i těchto dopravníků.

Ze dne na den to nepůjde

Už dnes jsou možnosti ve využití digitálních technologií v průmyslu poměrně bohaté a jejich uplatnění není čistě na bázi teorie. Musíme však brát v potaz, kde se současný průmysl a dané odvětví nachází. Koncepce Průmyslu 4.0 není určena pouze pro nadnárodní korporace a pro úzce vybraný průmyslový segment. Spíše než o jednorázový krok jde ale o změnu myšlení vrcholného managementu, jasně stanovené firemní strategie a s tím spojené dílčí kroky, které danou firmu posunou kupředu. V první řadě je nutné mít správně nastavené procesy, umět efektivně využívat již naimplementované systémy, mít pořádek v datech a následně tyto činnosti rozvíjet a modernizovat. Nemusí jít nutně o využití 3D brýlí nebo uplatnění virtuální reality. K čemu by firmám byly inteligentní vozíky, když ještě nevyužívají bezpapírové řízení a sběr dat z výroby? Kvalitně naimplementovaný ERP a MES systém je základem, na kterém se dá stavět další řešení. Důležité je pak také sledovat trendy a správně posoudit, zda konkrétní technologie bude pro firmu přínosem s reálnou návratností. Společný cíl většiny výrobních závodů je totiž totožný – být konkurenceschopný, vyrábět kvalitně a efektivně!

Pavel Mařica Autor článku je obchodní konzultant Helios Green ve společnosti Asseco Solutions, a. s.