facebook

Digitální továrna 2.0

Cathedral SoftwarePokud se bavíme o fenoménech dnešní doby Digitální továrně a Průmyslu 4.0, myslíme tím současný trend digitalizace a s ní související automatizace výroby a také změn na trhu práce, které s sebou přináší.


Moderní výrobní společnosti už nejsou jen shluky izolovaných výrobních strojů organizovaných do výrobních linek, které obsluhují operátoři, nýbrž dochází k rozšiřování sběru dat z různých strojů a systémů a tato data se zapisují do databáze ERP či obdobného firemního řídícího systému. Z těchto dat se získávají informace, které se mohou použít pro potřeby údržby strojů, jako podklady pro plánování výroby, popřípadě ve formě vizualizací pro motivování pracovníků ve výrobě.

Nicméně vše výše uvedené pořád z továrny nedělá digitální továrnu. Stále zde totiž u klíčových činností zůstává řídící element, který je z principu nejvíce nespolehlivý – člověk. Jako příklad mohu uvést lidského plánovače, který na základě informací o rozpracovaných zakázkách a stavu strojů rozhoduje, co a kdy se bude vyrábět. Ano, má na to podporu nějakého plánovacího softwaru, ale i tak je to člověk, který je z jedné strany pozitivně ovlivňován zkušenostmi. Ale z druhé strany je negativně ovlivňován případnými problémy v rodině nebo se špatně vyspal a lze najít tisíc jiných důvodů, které způsobí, že výsledek jeho práce není optimální.

Skutečná digitální revoluce spočívá v tom, že data získaná ze senzorů se začnou využívat v kyberneticko-fyzikálních systémech za podpory umělé inteligence a tím převezmou opakující se činnosti, které do té doby vykonávali lidé. Mohou to být činnosti jako již zmíněné plánování výroby, objednávky vedoucí k optimalizaci skladových zásob, organizaci manipulací ve skladu a mnohé další.

Možná namítnete, že zkušenosti skladníka po 20 letech ve skladu nenahradí žádný stroj. Ale pořád se jedná o relativně opakující se činnost, která je prováděna v předem definovaném prostoru. Člověk bez zkušeností tam dokáže napáchat šílené věci, ale člověk s praxí – to už je něco jiného. Ale učení umělé inteligence, jinak řečeno „sestavení a natrénování prediktivního modelu“, je obdobný proces jako učení člověka. V roce 2017 šachový program AlphaZero porazil dosavadního mistra světa, specializovaný program StockFish. Důležité na tom je to, že to nebyl totiž žádný specializovaný šachový program. Jednalo se o obecný algoritmus umělé inteligence, který jako zadání dostal pouze pravidla a herní sílu si vybudoval sám – tím, že hrál proti sobě a odvozoval obecné vzory na základě výsledků.

Síla samoučících se algoritmů umělé inteligence se nebude používat jen na výše uvedené problematiky plánování výroby a organizace skladů, ale v současnosti se pracuje na ekosystému takzvaných agentů, kteří v rámci vzájemné kooperace budou řídit bez nadsázky celou továrnu od příjmu zakázky až po expedici. Zde hovoříme o digitalizované továrně nové generace – Digitální továrně 2.0. Agenti zde budou pracovat tak, aby výsledná produkce byla co nejvíce optimalizovaná s ohledem na obrovské množství vstupních podmínek: stav rozpracovanosti zakázek, zásoby materiálu, možnosti dopravní jak na straně dodavatelské, tak i odběratelské. Toto řízení musí probíhat v reálném čase, aby mohli pružně reagovat na vzniklé incidenty, které je ovlivní.

Další zajímavou částí plánovaného řídícího systému by měla být zpětná vazba od výrobků k výrobci, která už dnes je postupně budována pomocí IoT senzorů instalovaných na výrobcích. Vzhledem k tomu, že je možno takto na dálku získávat informace například o provozních teplotách výrobků a okolního prostředí, vlhkosti, otřesech a podobně, umožní výrobcům lépe reagovat na záruční i pozáruční opravy, ale také prediktivně řešit možné poruchy ještě před tím, než nastanou.

Je samozřejmé, že toto zahrnuje obrovské množství know-how a vývojové práce, které není možno pokrýt zdroji jedné výzkumné společnosti. Firmy, které na této progresivní technologii pracují, se sdružují v zatím neformálním konsorciu „Sdružení DT 2.0“ a budou prezentovat výsledky své činnosti v expozici „Digitální stezka“, která je součástí Mezinárodního strojírenského veletrhu 2019 v Brně. Společnost CATHEDRAL Software zde bude vystavovat v pavilonu A1 na stánku 001DT, kde představí konfigurátor výrobků jako součást digitálního modelu továrny.

Firmy zde představí jednak způsob, jak vytvářet tzv. kyberfyzikální model továrny, jak definovat jednotlivé agenty a jak tyto agenty propojovat na základě kyberfyzikálního modelu pro zajištění jejich optimální spolupráce. Jedním z představovaných agentů je konfigurátor výrobků, který slouží pro definici výrobku určeného pro nabídko-poptávkové řízení, ale také pro přípravu výrobních podkladů.

Ing. Josef Šustr Ing. Josef Šustr
Autor článku je jednatelem společnosti CATHEDRAL Software, s. r. o.

www.cathedral.cz

CATHEDRAL Software


 
PREGIS