Co je to chytrá továrna?
Jak název napovídá, chytrá továrna je... prostě chytrá. Síť strojů, komunikačních mechanismů a výpočetního výkonu propojená do kyberfyzického systému, který využívá umělou inteligenci a strojové učení k analýze dat, řízení automatizovaných procesů a k průběžnému učení.
Chytré továrny a inteligentní výroba jsou součástí technologické transformace známé jako Průmysl 4.0 nebo čtvrtá průmyslová revoluce. Každá z prvních tří průmyslových revolucí se zrodila z nové inovativní technologie, která zcela změnila způsob, jakým jsme pracovali a vyráběli zboží: jmenovitě parní stroj, montážní linka a počítače. Dnes je čtvrtá revoluce poháněna digitální transformací a inteligentní automatizací.
Měnící se svět
Digitální transformace je naléhavou prioritou výroby a dodavatelských řetězců, které doufají, že budou konkurenceschopné a odolné i ve 20. letech 21. století. Pandemie zvýraznila slabiny globálního dodavatelského řetězce a zranitelnost průmyslu. COVID-19 ukázal světu něco, co by měl zpracovatelský průmysl už vědět. Tradiční dodavatelské řetězce a výrobní ekosystémy selhávají a je třeba přejít na přizpůsobivější a hbitější řešení, které plně využívá digitalizace.
K rozvoji továren budoucnosti přispívají také očekávání zákazníků. Poptávka spotřebitelů po dodávkách do druhého dne, známá jako Amazon efekt, roste stabilním a rychlým tempem. Tento trend byl hlavním faktorem rostoucí poptávky po technologii chytrých továren, protože zastaralé systémy se ukázaly jako nedostačující.
Jak to celé funguje
Často mluvíme o automatizovaných procesech, jako by byly jedinečné pro chytrou továrnu – přesto se automatizace a robotika používají ve výrobních operacích po celá desetiletí. Mnoho tradičních továren používá v různých oblastech svého provozu automatizované stroje, jakými jsou snímače čárových kódů, kamery a digitalizovaná výrobní zařízení. Tato zařízení však nejsou vzájemně propojena. Lidé, aktiva a systémy pro správu dat v tradiční továrně fungují navzájem izolovaně a musí být průběžně ručně koordinovány a integrovány.
Chytrá továrna integruje stroje, lidi a data do jediného digitálně propojeného ekosystému. Nejen že spravuje a analyzuje data, ale ve skutečnosti se učí ze zkušeností. Interpretuje a získává přehledy od datových sad k předpovědi trendů a událostí a k doporučení a nasazení inteligentních výrobních pracovních toků a automatizovaných procesů. Chytrá továrna prochází neustálým zdokonalováním procedur, aby se sama opravila a optimalizovala – může naučit sebe i pracovníky být odolnější, produktivnější a bezpečnější.
Základní struktura inteligentní továrny
1. Sběr dat: Umělá inteligence (AI) umožňuje získávání různorodých souborů užitečných dat z celého podniku, dodavatelského řetězce a celého světa. Prostřednictvím senzorů a bran umožňuje průmyslový internet věcí (IIoT) připojeným strojům shromažďovat data do systému. Vznikat tak mohou informace týkající se výkonu, tržních trendů, logistiky nebo jakékoliv důležité oblasti.
2. Analýza dat: Inteligentní podnikové systémy díky strojovému učení mohou chápat různorodá shromážděná data. IIoT senzory mohou varovat, když stroje vyžadují opravu nebo servis. Tržní a provozní data lze sloučit, aby bylo možné zjistit příležitosti a rizika. Efektivitu pracovních postupů lze studovat v čase pro optimalizaci výkonu a příslušnou automatickou opravu. Scénáře pro optimalizaci chytré továrny a pro předpovědi dodavatelského řetězce jsou skutečně široké.
3. Inteligentní automatizace: Jakmile proběhne sběr a analýza dat, vytvoří se pracovní postupy a odešlou se pokyny strojům a zařízením. Ta mohou být mezi zdmi továrny nebo daleko v logistických nebo výrobních článcích dodavatelského řetězce. Chytré pracovní postupy a procesy jsou neustále sledovány a optimalizovány. Pokud hlášení varuje před prudkým nárůstem poptávky po určitém produktu, 3D tiskárny mohou dostat pokyn ke změně produkčních priorit. Pokud dojde ke zpoždění dodávky surovin, využijí se vyrovnávací zásoby.
Produktivita a efektivita
Mnoho podniků si v rámci dodavatelského řetězce vystačilo s operacemi a systémy, které se po několik desetiletí v zásadě nezměnily. S očekáváním spotřebitelů a ekonomickou nejistotou na historickém maximu ale potřebují manažeři dodavatelského řetězce řešení, která mohou poskytnout měřitelný a významný přínos – a mohou je přinést rychle. Podle časopisu Forbes pracovalo v roce 2017 pouze 43 % výrobců na iniciativách chytré továrny a v roce 2019 už to bylo 68 %.
Po celou historii se výroba primárně soustředila na reakci – sledování události nebo trendu, který se již stal, a následné pokusy nasměrovat podle toho podnikání. Technologie chytrých továren jsou navrženy tak, aby snížily potřebu reaktivních postupů a přesunuly řízení dodavatelského řetězce do režimu, který je odolnější a citlivěji reaguje na podněty. Použití prediktivní analýzy a analýzy velkých dat umožňuje identifikovat a zavést optimalizované procesy. Just-in-time správa zásob, přesná předpověď poptávky a vyšší rychlost uvedení na trh jsou některé z výhod efektivity, které chytré továrny přinášejí. Lidé, kteří pracují v chytrých továrnách, jsou navíc díky digitálním poznatkům schopni zefektivnit svou práci a zvýšit tak celkovou produktivitu provozu.
Ve své studii chytrých továren z roku 2019 společnost Deloitte říká, že „společnosti hlásí až 12% nárůst v oblastech, jako jsou výrobní produkce, využití továren a produktivita práce poté, co investovaly do iniciativ chytrých továren“. Výrobci s chytrými továrnami prý navíc pravděpodobně do roku 2030 překonají tradiční továrny s čistou produktivitou práce vyšší o 30 %.
Udržitelnost, bezpečnost a kvalita
Chytré továrny mohou identifikovat příležitosti pro ekologičtější, bezpečnější a společensky odpovědnější výrobní postupy. Digitální inovace, jako jsou blockchain a snímače RFID, mohou manažeři využít k zajištění kontroly původu a kvality všech materiálů a spotřebního materiálu. Například globální tržiště SAP Ariba Network propojuje firmy se zákazníky, zlepšuje vztahy s dodavateli, automatizuje procesy, zjednodušuje obchodování a má řadu přínosů, které není bezprostředně vidět v účetních tabulkách. Patří k nim např. budování odolnosti dodavatelského řetězce, inovace v procesu řízení nebo ochrana reputace značky. Kupující také mohou snadno řídit rizika dodavatelského ekosystému a do svých strategií zahrnout i požadavky dodržování standardů, např. ekologických, v celém dodavatelském řetězci.
Tradiční výrobci měli často potíže se zajištěním toho, že jejich směrnice budou přesně plněny dodavateli v nižších stupních dodavatelského řetězce. V chytré továrně přináší cloudová konektivita a kompletní viditelnost přehledy a doporučení v reálném čase pro všechny úrovně výrobního procesu. Analýza odhalí oblasti pro zlepšení, což vede ke zlepšení konkurenceschopnosti, lepším recenzím produktů a nižšímu vracení zboží nebo stahování z oběhu.
Postupná transformace
Aby transformace na chytrou továrnu byla efektivní, nemusí se uskutečnit najednou. Rovněž nevyžaduje přerušení nebo pozastavení stávajících obchodních aktivit. Mozkem inteligentní továrny je moderní databáze a robustní ERP systém, jako např. SAP S/4HANA, který podporuje nejmodernější technologie, jako jsou in-memory databáze, AI, strojové učení či internet věcí.
Hlavním faktorem úspěchu jakékoli transformace chytrých továren bude schopnost stávajících podnikových systémů spravovat velká data a integrovat technologie jako AI, strojové učení a pokročilé analýzy. Každá iniciativa, kterou podnik přijme k modernizaci a optimalizaci svých digitálních systémů, ho přivede o krok blíže k plně integrované chytré továrně.
160
