SPS AMPER 2019 Schunk EuroBlech Murrelektronik

Budoucnost průmyslu je Průmysl 4.0

Na veletrhu Amper byly v expozici firmy Siemens k vidění nejen technologické novinky a nejmodernější technická řešení zaměřená na projekt Průmysl 4.0, ale i příležitost setkat se s lidmi, kteří do této problematiky vidí nejlépe. Například jako je ředitel divizí Digitální továrna a Průmyslové procesy ve společnosti Siemens, Wolfgang Weissler. 

 

Jaká je nejlepší cesta k digitalizaci, jak digitalizovat podnik a propojit ho na Průmysl 4.0?
Prvním krokem k tomu by mělo být vytvoření datové páteřní sítě, která bude sdružovat všechny potřebné informace týkající se produktu. Mluvím hlavně o tom, co je za designem výrobku. Tento design či koncept je někde nakreslen a existuje v určitých formátech dat. Takže máme společný soubor dat, jejichž každá část je zapojena do výroby, zdrojů či designu. Aby ta samá data mohla fungovat v jiných systémech či výkresech, vyžaduje kompatibilitu a shodná data využívající standardizované formáty. Je velmi důležité, aby každý měl k dispozici ta samá data. A právě to je to, co by mělo být prvním a klíčovým krokem k digitalizaci. Jakýmsi položením základního kamene. Je to software, který nyní slouží pouze k manipulaci s daty a jejich ukládání. A po vybudování těchto základů je už možné přistoupit k dalším krokům a rozvojovým fázím - simulacím výroby i výrobě samotné, poprodejním službám, servisu apod.

To je vlastně proces, který zahrnuje celý výrobní řetězec od počátku, vývojových prací až po finále a uzavření životního cyklu výrobku...
Správně, až po finální fázi. Vezměme si jako příklad třeba automobil. Typický design - když jej chcete vytvořit, chcete také uchovat a chránit příslušná data. Nazýváme to digitální dvojče - začíná v podstatě malým datovým souborem, který představuje data jako jsou informace o tvaru karosérie, jaký materiál bude na kterou část použit apod., prostě zdrojová data pro konstrukci vozu.
Dalším bodem budou simulace. Data se přenesou do počítače a s jejich využitím jsou prováděny simulace, z kterých vzniká postupně finální návrh. Proudění vzduchu, dynamické simulace, simulace vibrací, hluku, teplot atd., nejrůznějších věcí, které souvisejí s provozem vozidla. A tato data jsou následně opět přidána do digitálního dvojčete. To znamená, že objem dat, které digitální dvojče obsahuje, postupně roste.
Pak se začne uvažovat o výrobě daného vozu. Je nutné přejít k přípravě výroby a navrhnout stroje, které pro ni budou potřeba. Data digitálního dvojčete se stávají obsáhlejší a objemnější. Jaké stroje budou vozidlo vyrábět, jaké plechy je potřeba objednat a jakým způsobem je zpracovat, zaznamenat tlaky lisů, druhy a parametry svářecích materiálů atd. - data opět narůstají. Nakonec je vůz vyroben a předán zákazníkovi, novému majiteli, který s autem začne jezdit. A opět je potřeba zaznamenávat data o vozidle, jak je udržováno, kolik kilometrů má najeto apod. V současnosti stačí strčit klíč od zapalování do čtečky a o daném vozidle se dozvíte všechno. Kdy a kde bylo vyrobeno, jaké má vybavení, kolik ujelo kilometrů, kdy bylo naposled v servisu, jaký druh oleje mu tam doplňovali, zda byly zkontrolovány a opraveny brzdy apod. To vše bude obsahovat klíč. A také budou všechna data v digitálním dvojčeti, stínové kopii, s jejíž pomocí lze krok za krokem zpětně vysledovat všechny procesy, jimiž daný vůz prošel.

Jaké jsou hlavní výhody digitalizace?
Backtracking neboli zpětné vysledování procesů, není samozřejmě jedinou výhodou, i když rozhodně patří k těm klíčovým, a má velký význam pro celé široké spektrum oblastí. Jako příklad lze uvést třeba farmaceutický průmysl. Pokud se náhodou vyskytne nějaký problém, lze u léku vystopovat zpět vše až do fáze, kdy problém vznikl a relativně snadno ho - poté, co je identifikován - napravit. To by bez digitalizace a znalosti všech potřebných dat bylo obtížné, a někdy i prakticky nemožné.
Ale ptal jste se na další výhody digitalizace. Jednou z hlavních je možnost optimalizace výroby. Což znamená např. v již zmíněném případě výroby auta třeba situaci, kdy je potřebná výměna oleje indikována dříve, než by odpovídalo servisnímu plánu. Zdá se vám to divné, proto zajedete do servisu na výměnu. Ale je možné, že na stejný problém třeba narazili ještě v jiném městě u jiného zákazníka, jehož vůz vyžadoval dřívější výměnu oleje. A protože servisní data jsou shromažďována a vyhodnocována centrálně, pro výrobce, to už znamená signál, že něco nejspíš nebude v pořádku. Protože pokud mají zákazníci s vozy určitého typu a série stejné problémy, naznačuje to, že je potřeba hledat příčinu. A díky souboru získaných údajů a možnosti jejich zpětné analýzy lze opět velmi rychle najít chybu a okamžitě upozornit další zákazníky a pozvat je k servisní kontrole a zajistit nápravu. Analýzou a reverzním vstupem dat je pak možné dospět třeba i ke konstrukční změně, kterou je žádoucí provést, aby se problém už nevyskytoval a optimalizovat další výrobu.
Také flexibilita procesu může být další výhodou. Lze adaptovat výrobu, provést změny...

Kritickou stránkou digitalizace ovšem může být kyberbezpečnost, resp. větší zranitelnost dat. Co když k podnikovým informacím v cloudu, na který budou systémy internetu věcí a digitálních továren napojeny, nebude mít přístup jen příslušná firma a její odpovědní zaměstnanci?
V první řadě věřím, že data a jejich bezpečnost je něco, na co se můžeme spoléhat. Nabízíme jako součást našeho portfolia služby zabezpečení dat - data security services. Jako první nabízíme službu, která analyzuje, zda jsou firemní data v bezpečí, a pokud ne, dokážeme tuto bezpečnost zajistit. Takže nikdo se nemusí obávat o bezpečnost svého duševního vlastnictví. Nechceme nabízet cloudové služby, pokud bychom si ve stejnou chvíli nebyli jisti jejich absolutní bezpečností. 
V Česku např. funguje centrum globální bezpečnosti Siemens a to je právě jeden z velkých příspěvků ke globálnímu posunu v oblasti průmyslové automatizace v iniciativě Průmysl 4.0, který vychází z dílny českých a středoevropských inženýrů soustředěných v této instituci.
Ale jiný problém je spojen paradoxně s flexibilitou, která nabízí zcela nové možnosti, a z ní vyplývajícího přístupu k Průmyslu 4.0. Představuje ho celková změna paradigmatu, posun samotného konceptu výroby, který může být pro mnohé firmy těžko uchopitelný. Zatímco v minulosti jsme měli operátora, který stroji říkal, co má od této chvíle dělat, až do příští překonfigurace, nyní máme program, který stroji říká: teď se bude vyrábět např. vidlička. Co se stane, když se změní výroba? Výrobek řekne stroji: chci být vidličkou... Je to výrazný posun na jinou stranu. To samé je s autem - digitální dvojče obsahuje všechny relevantní informace, které říkají: teď se bude vyrábět červená čtyřdveřová Škoda Fabia. Stroj ovšem neví, zda příští vůz bude čtyřdveřová červená Škoda Fabia nebo modrá Octavia kombi. Ale jakmile následující vůz přijde v lince na řadu, dá stroji pokyn: mám být červená čtyřdveřová Škoda Fabia...

Současné moderní továrny jsou ale většinou uzpůsobeny pro vysoce standardizovanou výrobu ve velkých sériích, na druhou stranu tu ale sílí trend individualizace. Nejde to proti sobě?
To je právě to, o čem mluvím. Přesun, který dříve nebyl možný, ale Průmysl 4.0, resp. digitální továrna, nebo digitální podnik, který je jeho součástí, jej v budoucnu možným učiní. Některé takovéto věci jsme už dokonce implementovali např. v naší továrně v Mohelnici, kde probíhá výroba motorů. Motor přijede na přepravníku, který již obsahuje informace dle požadavků uživatele, určené obsluze příslušného pracoviště. Systém se ujistí, že na pracovišti je pro dělníka k dispozici správný typ brzdy pro daný model, a pracovník má k dispozici i video, ukazující přesný montážní postup pro daný případ. Výroba je vysoce individualizovaná i když využívá manuální pracoviště.

Siemens už prototypy takovéto digitální továrny představil, máte už odezvu od průmyslového sektoru? Protože hodně, zvláště menších firem, je poměrně konzervativních a bude zřejmě opatrných v zavádění tak revolučních novinek…
K tomu bych měl tři poznámky. První je, že nejde o prototyp, ale o funkční továrnu vyvinutou pro Průmysl 4.0. Pokud jde o jakékoli inovace, které v továrnách děláme, jsou realizovány proto, že mají ekonomický smysl. Jinými slovy, cokoli v továrnách změníme, např. v rámci iniciativy Průmysl 4.0, neděláme to pro Průmysl 4.0 sám o sobě, že je to nyní módní záležitost, ale protože to dává smysl z hlediska efektivity, flexibility, zlepšení produktivity, zkrácení cyklu dodávky produktu na trh a dalších kritérií, o kterých jsme tu hovořili. To je skutečný důvod.
Dokladem jsou české motory "made in Mohelnice" a prvky, které jsme už představili - četné inovace, řada kroků k digitalizaci v intencích Průmyslu 4.0 do našich už existujících továren, kde je už dnes možné zaznamenat určité aspekty tohoto programu. Ale samozřejmě budeme pokračovat v investicích do tohoto typu továren, které budou stále více digitalizovány a tím samozřejmě i produktivnější.
Pokud jde o menší zákazníky, zda zvažují, jestli Průmysl 4.0 není jen další "buzzword" (módní termín), tak tím určitě není. Je to něco, co reálně posouvá firmy kupředu, a ony ten posun udělat prostě musí. Nemusí samozřejmě dělat všechny kroky hned, ale musí směřovat k Průmyslu 4.0, protože jinak budou z trhu jednoduše vytlačeny. Nebudou už dále konkurenceschopné. A my jim můžeme poradit, jak na to. Provést je krok za krokem celým procesem tak, aby investice nebyly vynakládány unáhleně ve stressu, ale spíše jde o to jim ukázat: ano to je správný krok správným směrem.

Jednoduše řečeno, lze to chápat i tak, že otázka nezní, zda Průmysl 4.0 ano, či ne, ale kdy a jak? Že je to jen otázka času?
Ano, nejde o to, zda to udělat nebo ne, ale jak rychle a jak se optimálně zaměřit správným směrem. Věříme, že zákazníkům ten správný směr dokážeme poradit a provést je přes možná úskalí.
A ještě poslední poznámka: když se rozhlédnete tady na veletrhu Amper kolem, jsou tady zastoupeny všechny prvky, komponenty té velké rodiny, které spolupracují, jsou spolu provázány a každá má v systému svou roli a rozumí si s těmi ostatními. A to je v praxi výsledek více než 30letého vývoje. Když se ohlédneme zpět, např. řídicí systém, logický kontrolér Simatic, který je dnes v podobě malé šedé krabičky standardní součástí vybavení mnoha strojů, byl poprvé uveden na trh v roce 1959. Ano, tehdy ještě nebyl programovatelný, ale byl to už logický kontrolér, který znamenal malou revoluci – už před více než půlstoletím. Od té doby jsme mohutně investovali do vývoje, hardwaru, softwaru – tam jen během posledních let šlo na 6 mld. eur, aby vše, co dnes nazýváme TIA - Totally Integrated Automation, spolu dokonale ladilo a fungovalo, a umožnilo vytvořit automatizovaný svět. A proto jsem přesvědčen, že dnes máme k dispozici nástroje pro malé i velké kroky tím správným směrem. 

A jak to vidí generální ředitel Siemens ČR Ing. Eduard Palíšek?
Domníváme se, že Průmysl 4.0 víceméně nemá alternativu. To je důležité si uvědomit. Bude tu nezávisle na naší vůli, protože takhle je to rozehrané globálně a buď na tom budeme participovat způsobem, jaký odpovídá naší kompetenci v ČR nebo budeme brzy ze hry a sledovat záda konkurenci. Aby tomu tak nebylo, chceme nabízet českým firmám formu určité konzultace, co mají udělat, aby se mohly ve smysluplných logických krocích přibližovat požadovaným standardům, protože ne všichni jsou vybaveni potřebnými znalostmi, aby to mohli dělat ve vlastní režii. Připravujeme konzultační týmy, které budou vybraným firmám pomáhat, aby se v této problematice orientovaly.
Jak už informovali představitelé Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, v novém operačním období chce vláda zaměřit nové programy MPO na technologie spjaté s Průmyslem 4.0 pro malé a střední firmy, které se musí připravit na to, že to velcí s nimi budou komunikovat jinak než dnes. A pokud na to nebudou vybaveny, mohou přijít o zakázky. Nehledě na to, že konkurence nespí a konkurenční firmy zavedené na Průmysl 4.0 mohou být lepší z hlediska profitability, flexibility a na poptávku zákazníky reagovat v řádu dnů či hodin. Na tyto projekty je připraveno celkem 120 mld. korun, které mají směřovat do Průmyslu 4.0.

Mohou fungovat jako motivace?
Tyto pobídky by měly spíše pomoci dostat se na úroveň charakterizovanou jako excelence, ale neměly by fungovat ve smyslu „do toho jdeme, protože na to dostaneme peníze“. Proto je nutná osvětová činnost a to co děláme na veletrzích, workshopech a na konferencích. Nelze očekávat, že Průmysl 4.0 bude zavádět vláda, to je scestná představa - ten musí zavést samy firmy, protože pro ně je to budoucnost. Tak jako se rozhodly zavádět počítačové konstruování nebo celou řadu nových technologií. Každý si musí spočítat nakolik je to pro něj jako business model zajímavé, a v jakých krocích, v jakých etapách do toho bude investovat. Možná to bude vyžadovat i značnou či kompletní restrukturalizaci firmy a investice. U menších firem, kde je často management propojen s vlastníky, to může být postup zrychlenějším procesem, nebo, což může být třeba případ větších společností, postupná řada evolučních rozhodnutí, které povedou k obměně či zavádění jednotlivých komponent podnikového systému.
Jsem optimista a jsem přesvědčen, že k tomu dojde, na druhou stranu jsem realista, a vím, že to nebude ze dne na den. Žádná fabrika se nezkonvertuje z dnešního stavu na Průmysl 4.0 přes noc. To prostě nejde, takové zdroje k dispozici nejsou. Ale je potřeba, aby nové investice, na které si firma vydělává, už směřovaly do oblasti kompatibility s Průmyslem 4.0. Už dnes je k dispozici řada tzv. komponent kompatibilních s Průmyslem 4.0 v oblasti softwarových nástrojů.
Pokud tomu vláda pomůže, bude to jen dobře, ale nesmí to být hlavním prvkem, který by měl motivovat firmy k přechodu na novou platformu. Vláda má jinou důležitou roli - musí připravit legislativní prostředí, školství, podmínky pro rozvoj infrastruktury, a také trh práce na to, aby mohlo docházet ke změně struktury pracovní síly. Ale samotné rozhodnutí, zda firma bude chtít do Průmyslu 4.0 investovat nebo ne, už musí být jen a jen na ní, na rozhodnutí každého jednotlivého podnikatele.
 

 
Publikováno: 2. 6. 2016 | Počet zobrazení: 1330 článek mě zaujal 121
Zaujal Vás tento článek?
Ano