Výroba může být SMART i bez robotů

20. dubna 2020

Hype kolem digitalizace výroby je obrovský, ale místo robotů s umělou inteligencí nastupují do výroby spíše jiné technologie. Jejich dopad je však mnohem výraznější. Jak reálně vypadá příchod Průmyslu 4.0 na výrobní linky?

Technologie mění podstatu řízení výroby: umožňují plnou integraci všech částí výroby tak, že firma dokáže přejít od dávkové produkce shodných produktů k plně individualizované výrobě jednotlivých kusů na jediné výrobní lince. A to při zachování výkonu a vysoké kvality. Díky digitalizaci celého procesu od návrhu až po finální výrobu lze také mnohem rychleji a častěji uvádět nové výrobky. Příkladem je sofistikovaná výroba v automobilovém průmyslu, která výrazně zkracuje dobu potřebnou k uvedení nových modelů na trh.

Česká technologická firma Trask je partnerem řady zásadních byznysových transformací v Česku. Už 25 let pomáhá digitalizovat finanční sektor a svoje zkušenosti i ověřené technologie postupně využívá v dalších oblastech, jako je právě výroba. „V Trasku se zabýváme digitalizací především dvou oblastí – finančnictví a výroby s důrazem na automotive. Může se zdát, že odvětví od sebe mají hodně daleko, skutečnost je ale jiná. Pro jejich digitalizaci a inovace, které mění zavedený svět těchto sektorů, se používají stejné technologie,“ vysvětluje výkonný ředitel pro oblast automotive a zahraniční expanzi Daniel Pecina.

Firma stojí za řadou ryze digitálních produktů českých bank, konceptem Connected Cars nebo projekty rozšířené reality v automobilce Škoda Auto, které s digitalizací a inovacemi pomáhá od roku 2008. Jde o projekty, jež mění podstatu fungování daného oboru.

Jak by měla digitalizace probíhat

Eliminace zdržujících procesů

Prvním krokem je skenování papírů od dodavatelů a automatizace administrativních procesů – tedy nahrazení procesů zdržujících logistiku a výrobu. Příkladem je proces odbavení kamionu: nově se řidič může odbavit digitálně dřív, než vůbec vjede do továrny. Tím lze výrazně omezit zdržování při vykládce, a výrazně tak zvýšit kapacitu návozu kamionů (až o stovky denně a při zachování stejného prostoru).

Automatizace těchto procesů probíhá za použití zavedených technologií, jako jsou document management a business process management, ale i pomocí robotů – tedy softwarových robotů/agentů (RPA, Robotic Process Automation), kteří dokážou v grafických rozhraních výrobních a logistických systémů simulovat práci uživatele a zautomatizovat tak interakci člověka s daným systémem.

Digitalizace událostí ve výrobě

Dalším krokem je začít sbírat data ze zařízení ve výrobě, kde je z principu velmi heterogenní prostředí. Je potřeba přizpůsobit i IT architekturu (mluvíme o tzv. event-driven architektuře): propojit systémy, které nebyly navrženy pro vzájemnou interakci a které lze jen obtížně upravovat (včetně legacy systémů). Takzvaná manufacturing integration platform (MIP) dokáže propojit jednotlivé systémy a zařízení mezi sebou, umožní jim na sebe vzájemně reagovat, a firma tak získá nástroj pro vytvoření vysoce dynamického a flexibilního prostředí, které lze centrálně řídit.

Připojení IoT zařízení

Na novou integrační platformu lze pak začít napojovat nejen výrobní a logistické systémy, ale také čidla a IoT zařízení. Ta jsou schopna sbírat nebo zpracovávat data z konkrétních výrobních částí. Vzniká ekosystém propojující digitalizovanou výrobu od jednotlivých senzorů přes celé výrobní linky až po shopfloor a topfloor ERP systémy. Zatímco ještě nedávno byly systémy řízení linek i linky samotné uzavřenými systémy s izolovanými a špatně přístupnými daty, současné technologie umějí dodat komplexní pohled na celý výrobní proces s velmi detailní granularitou dat – někdy je označován jako digital twin (digitální dvojče) výrobního procesu.

Zahrnutí lidí do sítě

Samotné získání detailního digitálního pohledu ale nestačí. Součástí výroby jsou i pracovníci, kteří musejí v nově vzniklém a komplexním světě fungovat. Na řadu tak přichází něco, co lze nazývat virtuálním pracovištěm operátora.

Jak se komplexita výroby zvyšuje a vyráběné kusy individualizují, je potřeba pracovníkům mnohem více napovídat, co právě mají na lince před sebou a co se od nich v danou chvíli čeká. Místo dřívějších papírových instrukcí, určujících například pořadí a další detaily montáže, má každý pracovník na lince vlastní obrazovku. Virtuální pracoviště je dashboard poskládaný z prvků, které pracovník potřebuje v danou chvíli vidět: různé alerty, snippety informací, aplikace a návody. Výsledkem není „statický semafor“, ale dynamický puzzle, který se okamžitě a přehledně přeskládá podle aktuální situace – například dokáže okamžitě zobrazit detailní informace k nestandardní situaci ve chvíli, kdy některý senzor zjistí anomálii.

Propojení dodavatelských řetězců

Po úspěšné digitalizaci jedné výrobní linky je potřeba digitalizovat a propojit i všechny ostatní napojené výrobní linky a systémy. Ideálně i linky a logistické systémy jednotlivých dodavatelů. Propojený ekosystém tak umožňuje firmě rychle reagovat na různé situace. Například pokud má kamion s díly problémy na cestě, systém se to dozví okamžitě a je schopný automaticky analyzovat dopady na výrobu, přeplánovat výrobní linku a dynamicky změnit i instrukce pro operátory.

V pokročilých digitalizovaných systémech může být do jednoho celku připojena i prodejní a servisní síť. Při selhání konkrétního výrobku na trhu se tak otevře možnost zrekonstruovat jeho výrobní proces a odhalit možnou chybu. Díky tomu lze výrobek rychleji opravit a ihned zoptimalizovat výrobu a předejít obdobným situacím v budoucnu.

Technologie, kterou například Volkswagen nazývá Digital Production Platform, umožňuje integraci jednotlivých výrobních linek a provozů mezi sebou, ale také celých továren a dodavatelsko-odběratelských řetězců. Výsledkem takové integrace je schopnost trackovat stav výroby i kvalitu a původ součástek v celém životním cyklu výrobku nehledě na to, kdo danou součástku vyráběl.

Všechny popsané technologie se už v reálném byznysu používají, navíc jsou ověřené, a stačí je tak „pouze“ implementovat. Společnost Trask, která od roku 1994 stojí za technologickými inovacemi v Česku i v zahraničí, dokáže díky vlastním zkušenostem a realizovaným projektům společnostem poradit, kde začít, a ukázat jim konkrétní přínosy digitalizace. Právě ta zásadně mění jejich dnešní myšlení.

Tento článek vyšel ve čtvrtletníku Forbes NEXT jaro 2020.