Cesta k Industry 4.0

Začnime ihneď - skratka neexistuje

Navštívte našu stránku zameranú na Industry 4.0
www.industry4.sk


Rozhovor s riaditeľom spoločnosti SOVA Digital, Ing. Martinom Morháčom viedla Ing. Mária Mikušová, Divyd Media:

Stále viac čítame a počúvame o štvrtej priemyselnej revolúcii. Všetci o nej hovoria a zdá sa, že každý si pod týmto pojmom predstavuje niečo iné. Existuje nejaká presná definícia?

Presná definícia neexistuje. Momentálne všetci  hovoria o Industry 4.0, ale je to téma, kde sú naznačené smery, sú pripravované riešenia, ale ešte si nevieme predstaviť všetky dopady. Najviac sa v tejto súvislosti používa spojenie „internet vecí“, pod ktorým si opäť málokto z nás vie urobiť jasnejšiu predstavu. Práve z tohto dôvodu na vysvetlenie radšej použijem slovíčko SMART.

Systémy SMART už roky využívame takmer všetci. Keď nakupujeme, tak pri platení od pokladníka dostávame ako prvú otázku „máte našu klubovú kartu?“. Už v roku 1983 prišiel s týmto prepojením so zákazníkom americký obchodný gigant Wallmart. Základný princíp spočíva vo využití informácií, ktoré dovtedy zostávali zabudnutými a nevyužitými.  Obchod touto formou vie kedy a aké tovary má nakúpiť, vyskladniť, optimalizovať sortiment, čo ponúknuť zákazníkom v tej, ktorej predajni.

Na tomto istom princípe by malo v budúcnosti fungovať všetko okolo nás. Budeme zužitkovávať nepoužívané informácie, alebo využívať aj iné možnosti výrobku alebo služby. Inteligencia vecí bude štandardnou súčasťou nášho života.

V minulosti sme nemali na to vhodné technológie. Dnes je táto prekážka prekonaná. Internet vecí sa často prezentuje ako kyberneticko-fyzikálne systémy. To znamená, každý výrobok bude nosičom elektronického komunikačného subsystému, ktorým bude okolo seba vysielať a prijímať informácie, a bude ich viacúčelovo využívať. Dnes už takéto zariadenia takmer všetci využívame. Smartfón. Každý v ňom máme internet. Kdekoľvek sa nachádzame dokážeme v ňom nájsť cez internet potrebné informácie, využívame ho ako navigáciu, posielame si informácie z našej cesty kde stojí policajná hliadka, zisťujeme informácie o počasí, mailujeme atď.

Tento princíp sa prenesie na zariadenia a veci okolo nás. V automobile si bude môcť vodič počas jazdy zdriemnuť, pretože sa jeho vozidlo bude riadiť samo. Samoriadené drony nám budú vzduchom domov dovážať tovar. Káva z kávovaru bude presne taká, akú máme radi, a vzápätí ten istý kávovar zase nášmu partnerovi dodá jeho obľúbenú kávu. Keď vyrazíte z práce domov, zadáte cestu, automobil vyšle signál, a vám sa doma zapne kúrenie alebo klimatizácia tak, aby ste mali vo svojom byte pri príchode príjemne, a pri otváraní bytu sa spustí vaša obľúbená hudba. Čiže  prostredníctvom „internetu vecí“ budú komunikovať a spolupracovať kyberneticko-fyzikálne systémy medzi sebou a ľuďmi v reálnom čase. Zvykajme si na skratku IoT (Internet of Things – internet vecí).

Ako sa to prejaví v priemysle?

Ford T sa vyrábal 27 rokov.  Je stále ôsmy najpredávanejší automobil v histórii. Žiadne auto vyrobené za posledných 90 rokov sa nedostalo do top 10. Inovačný cyklus sa úžasne skracuje. Dnes je to u automobilu asi 3 roky a medzitým sa urobí aspoň jeden facelift. Ford píše vo svojej autobiografii: „Zákazník môže mať auto hocijakej farby akú chce, pokiaľ bude čierna.“ To bola história. Variabilita výrobkov je  dnes nepredstaviteľná a ešte bude prudko rásť. Zákazník nechce mať výrobok rovnaký ako sused, chce mať vlastnú identitu. Chce si vyskladať svoj vlastný výrobok, pritom ho chce lacnejší ako mal ten predchádzajúci.

Toto sú urgentné výzvy, s ktorými priemysel doslova zápasí. Internet vecí je riešením, ktoré by malo pomôcť riešiť konkurencieschopnosť firiem. Jednak pridávaním nových vlastností a funkčností výrobku v zmysle IoT, a zároveň aj uplatnením týchto princípov vo výrobe.  

Prinesie to decentralizáciu riadenia výroby. Vytvoria sa vzájomné väzby medzi strojmi, vyrábanými dielmi a výrobným prostredím. To spôsobí, že stroj bude vedieť, čo je potrebné urobiť, že vyrábaný diel bude vedieť, čo bolo na ňom urobené a čo sa urobiť má. Podľa toho sa rozhodne, na ktoré pracovisko sa presunie.  Nielen to.  Do týchto väzieb budú zapojení aj dodávatelia, partneri a dokonca aj zákazník. Bude si to vyžadovať nové algoritmy a aplikácie, ktoré prepájajú milióny vecí, ktoré zaistia, že všetko beží stabilne, a že sú synchronizované v celom hodnotovom reťazci.

Konečný očakávaný efekt by mal vyústiť do nižších nákladov na výrobu výrobku, podstatne väčšej pružnosti firiem, rozmanitosti výrobkov a skráteniu inovačného cyklu.

Hlavne je však potrebné si uvedomiť, že je to obrovská zmena pre ľudstvo. IoT prinesie zmenu myslenia, zmenu do nášho pracovného i súkromného života. Prinesie to so sebou veľa nového, a je potrebné, aby sme sa na to začali pripravovať.

Tento trend sa k nám tlačí zo západu, hlavne z Nemecka, ale aj spoza oceánu, z Ameriky. Kde má priemysel 4.0 vlastne pôvod?

Vizionársky koncept pod názvom Priemysel 4.0 sa objavil prvýkrát v roku 2011 na výstave v Hanoveri. Prišla s ním skupina vedcov a manažérov z priemyslu, ktorí radili nemeckej vláde pri tvorbe technologickej stratégie. Oficiálnym motívom bola snaha Nemecka udržať konkurencieschopnosť ekonomiky aj bez potreby presúvať výrobu do lacnejšieho zahraničia. 

V USA zase vznikla SMART Manufacturing Leadership Coalition (SMLC). Je to nezisková organizácia odborníkov z priemyslu, dodávateľov, technologických spoločností, výrobných konzorcií, univerzít, vládnych agentúr a laboratórií. Riešia prakticky tie isté témy. Vlastný program má spoločnosť GE a mnohé ďalšie. Za najlepšie pripraveného dodávateľa IoT je považovaná spoločnosť Siemens.

Prečo hovoríme už o štvrtej revolúcii priemyslu? Čo jej predchádzalo?

Za prvú priemyselnú revolúciu je označované využitie pary na konci 18. storočia. Druhým stupňom je rozbeh pásovej výroby zo začiatku minulého storočia. Treťou priemyselnou revolúciou je označovaná automatizácia výroby, uvedená začiatkom 70. rokov minulého storočia. No a štvrtá revolúcia prichádza, jej plný rozbeh sa očakáva v dvadsiatych rokoch. Tu by som chcel upozorniť na zjavné zrýchľovanie. Prvý cyklus trval viac než 100 rokov, druhý menej než 80 rokov a tretí asi 50 rokov.

Často sa pojem Priemysel 4.0 objavuje v súvislosti s Internetom vecí. Ako sú tieto dva pojmy prepojené?

Priemysel 4.0 a SMART Manufacturing  považujem za dva názvy tej istej témy, a tou je IoT v podniku.

V tejto súvislosti existuje aj obava z „nadvlády“ robotov a nadbytočnosti ľudskej pracovnej sily. Aký je Váš názor?

Toto je otázka skôr pre sociológa. Som technik a manažér. Na túto tému bolo urobené viacero serióznych sociologických výskumov. Viem len to, že upozorňujú na určité riziká, ale nie na žiadne katastrofy. Svet sa mení. Pred 100 rokmi bolo na Slovensku zamestnané v poľnohospodárstve viac ako 80% obyvateľstva, dnes je to menej ako 5%. Pritom nehladujeme. Verím, že sa  aj s týmto problémom ľudstvo dokáže vysporiadať.

Na druhej strane si skúsme uvedomiť, že pokiaľ výrobca na „západe“ nenájde cestu ako konkurovať lacnej pracovnej sile, tak musí zatvoriť fabriku doma a odísť do lacnejšieho zahraničia. To je pre jeho krajinu oveľa horšie ako zavádzanie automatizácie a robotiky.

Aký predpokladáte vývoj na Slovensku? Ovplyvní tento trend našich výrobcov?
  
IoT zasiahne celý výrobný svet a ten, kto sa neprispôsobí, toho trh zvalcuje. Je však dôležité si uvedomiť, že je potrebné vyriešiť obrovské množstvo úloh, kým sa začne IoT naplno aplikovať. Firmy nás oslovujú, že chcú urýchlene transformovať svoju firmu na Industry 4.0. Väčšina nástrojov však ešte nie je hotová.

Ako sa má  podnik pripraviť na zmeny? Ktoré oblasti priemyslu sa vyvíjajú najrýchlejšie?

Firmy generujú množstvo dát o výrobkoch, o ich výrobe, o zmenách, o variantoch, o zákazníkoch, o dodávateľoch, o pracovníkoch... Ak sa bližšie pozrieme ako sa firmy správajú voči tomu najcennejšiemu čo majú, voči svojmu know-how a informáciám, tak obvykle zostaneme zaskočení.  Väčšina poznatkov a dát je uložená neriadene, značná časť sa nachádza jedine v hlavách pracovníkov, čiže pre firmu je takmer nedostupná a málo opakovateľne použiteľná.
 
Je potrebné si uvedomiť, že smart výroba je postavená na komunikácii  technických zariadení. Tie nedokážu pracovať s neúplnými alebo  chybnými dátami. Ak si firmy neurobia poriadok v dátach, tak je z ich pohľadu zbytočné hovoriť o projekte Industry 4.0. IoT potrebuje všetky dáta úplné, správne a okamžite dostupné. Pritom ich objem bude o niekoľko rádov väčší ako je tomu dnes.

Poriadok v dátach a zavedenie systému ich riadenia je teda určite prvý krok, do ktorého by sa firmy mali okamžite zahryznúť.

Druhým, paralelným krokom, by mala byť digitalizácia. Väčšina firiem už má svoje výrobky modelované v 3D, a tento digitálny model firmy využívajú na ďalšie detailné spracovanie. Minimum firiem však pracuje s digitálnym modelom výroby. Ten umožňuje navrhovať a optimalizovať veľké množstvo variant výrobných procesov. To, čo sa bežne používaným nástrojom typu Excel nedá dosiahnuť. 

Firma teda musí do prípravy na Industry 4.0 niečo investovať. Ako vidíte návratnosť takýchto investícií?

Z mojich bohatých skúseností je úspešnosť rozvojových projektov obvykle závislá na dvoch základných predpokladoch:
  • reálnosti projektu pre podmienky daného podniku a technológie
  • zvládnutí implementácie projektu. Doporučujem radšej ísť postupnými menšími krokmi  a doťahovať ich, až potom vstupovať do ďalšej fázy
Tam, kde sa naplnia tieto dva predpoklady je pomerne rýchla návratnosť takmer zaručená.

Ako na tento trend reflektuje SOVA Digital, ktorá vždy patrila medzi priekopníkov a lídrov vo svojej oblasti?

Industry 4.0 nemôže byť aplikované bez takých riešení, aké dodávame, teda PLM. Vnímame to ako úžasnú výzvu, ktorá stojí pred nami. V SOVA Digital sme v minulých dňoch prijali nový strategický program, ktorý má tri rozhodujúce smery:
  • príprava firiem na zavádzanie IoT – poriadok v dátach a digitalizácia výroby
  • pripravenosť aplikovať technológie IoT od  Siemens PLM  našim zákazníkom
  • vytvárať vlastné aplikácie k nástrojom Siemensu zamerané na zlepšovanie výsledkov našich zákazníkov.

Sú produkty SOVA Digital už teraz v súlade so smart výrobou, ako o tom hovorí váš nový slogan?

IoT prinesie do firiem významné zmeny.  Predstavme si výrobok o akom sme hovorili na začiatku nášho rozhovoru. Bude variabilný, plný elektroniky a softvéru, bude schopný komunikovať so svojím okolím a so zabudovaným stupňom inteligencie. Ku strojárskemu riešeniu sa pridá podstatne väčší dôraz na návrh elektroniky, riadenia, na návrh softvérového vybavenia a na ich vzájomnú integráciu.  

Druhou zásadnou zmenou sú výrobné procesy. Zásadne sa zmení koncepcia riadenia výroby, pribudnú nové výrobné a systémové komponenty, riadiace prvky, zmení sa komunikácia. 

Ako partner Siemensu máme obrovskú konkurenčnú výhodu v tom, že Siemens je dlhodobým lídrom na trhu, a roky sa pripravuje na tieto zmeny. Jeho portfólio je smerované práve k napĺňaniu vízie Industry 4.0. 

Industry 4.0 sa síce nazýva priemyselnou revolúciou a ja osobne slovíčko revolúcia nemám rád, pretože sa spája s ničením, s búraním hodnôt. K napĺňaniu Industry 4.0 sa však dá dopracovať postupnými, evolučnými krokmi, a na tejto filozofii sú postavené riešenia od Siemensu. Už som spomínal, že základnou témou súčasnosti je zvládnutie firemných dát, vytvorenie takzvanej podnikovej dátovej chrbtice. 

Čo to presne znamená?

Pokiaľ hovoríme o zvládnutí dát, tak myslíme aj na ich okamžité využitie. Je dávno známe, že dlhodobé projekty, ktoré neriešia priebežné praktické výstupy, sú takmer vždy odsúdené na zánik. Takže naše riešenia aplikujeme tak, že ich okamžite premietame do praktických výstupov. O systémoch PLM sme toho už veľa popísali. Tie by mali byť jedným z najdôležitejších podnikových systémov riadiacich spracovanie a zber dát, spoluprácu a komunikáciu. Zároveň prichádzajú nové aplikácie, ktoré sú postavené na digitálnom modeli výroby a výrobku, a sú zároveň predprípravou na IoT. 

Prvým riešením je operatívne plánovanie výroby, ktoré sa priamo pripravuje na konkrétny digitálny model výroby u zákazníka, je ušité presne na jeho mieru. Výsledkom je oveľa lepšie využitie výrobných kapacít, rýchlosť odozvy a presnosť, ako v univerzálnych riešeniach vychádzajúcich z ERP systémov. Keď firma zavedie IoT komunikáciu medzi strojmi, tak sa toto riešenie prispôsobí, a pokračuje s ešte silnejšími prínosmi. 

Druhým riešením je spracovávanie kalkulácií do ponúk – tzv. product costing. Je to nástroj, ktorý odhalí akýkoľvek priestor na zníženie nákladov. Pri náraste rozmanitosti výrobkov, zložitosti výroby a potrebe rýchlo pripraviť reálnu cenu,  ktoré IoT určite prinesie, to v súčasnosti začína byť nenahraditeľný nástroj. Opäť vychádza z digitálneho modelu, ktorý je relatívne jednoducho prispôsobiteľný pre budúce zmeny.

V neposlednom rade rozbiehame nástroj Virtual commissioning, určený na rýchle uvedenie do prevádzky, tak aby sa zásadne eliminovala doba implementácie fyzických výrobných liniek alebo rozbehu automatizačných zariadení.

Tieto tri príklady demonštrujú našu pripravenosť už dnes na postupný, a pritom bezdemolačný prechod na technológie IoT.

Aké benefity teda prinesie vaša stratégia zákazníkom? 

Myslíme na to, že firmy nemôžu zastaviť výrobu a niekoľko mesiacov sa venovať prechodu Industry 4.0. Celý proces musí byť postavený tak, aby ich zásadnejšie neobmedzoval v ich produkcii. Bude to proces postupný a bude trvať dlhé roky. V spojení so Siemensom sa snažíme s minimálnymi rizikami pomáhať zvyšovať dlhodobú konkurencieschopnosť našim zákazníkom.

Našu stratégiu zameranú na IoT sme začali realizovať tento rok, preto sme sa aj rozhodli prijať nový slogan YOUR SMART [R]EVOLUTION, a vyjadriť našu orientáciu ako neoddeliteľnú súčasť našej značky.





Potrebujete viac informácií? Kontaktujte nás