Maşini-unelte azi...mâine (V)

Dezvoltările în domeniul calculatoarelor stimulează transformările în toate sistemele de producție, management și guvernare. Tehnica de calcul trebuie să asigure că de aceste dezvoltări va beneficia întreaga societate, nu doar cei bogați sau participanții la noua economie. Una din cele mai recente realizări o constituie IoT, prin crearea unei modalități prin care toate obiectele pot comunica.

În industrie va exista o perturbare în toate sectoarele: de la sectoarele legate de informaţii la distracţii, fiind posibile accesorii care înţeleg emoţiile, care apar la vederea a ceva, în cazul învăţării automate, roboţi care învaţă în timp real, ca o funcţie a ceea ce percep (un braţ robotic care se reconfigurează atunci când ceea ce manipulează își schimbă forma). Se vor modifica graniţele dintre sectoare: printarea 3D (FA) și învăţarea automată vor colabora; fabricaţia și corpul uman (coboţii) [115].

Poate nu este lipsită de interes accentuarea modificărilor pe care Industry 4.0 le va aduce în multe domenii:

a. Tehnice

• Dispozitive mobile (telefoane inteligente, tablete etc.);
• Platforme de IoT;
• Senzori inteligenţi;
• Tehnologii de detectare a locaţiilor (identificări electronice);
• Interfeţe om-mașină moderne/dezvoltate;
• Printarea 3D;

b. Economice, legislative etc.

• Autentificarea și detectarea fraudelor;
• Analiza volumelor mari de date și protecţia acestora (big data analytics);
• Interacţiunea pe mai multe niveluri cu benefi­ciarul și profilarea acestuia;
• Realitate augmentată (dezvoltată);
• Disponibilitatea la comandă a resurselor sistemului de calculatoare;
• Vizualizarea datelor și pregătire de speciali­tate declanșată în direct.

Aceste tehnologii pot fi sintetizate în patru componente majore, definindu-le în termeni de Industry 4.0 sau fabrică inteligentă:

• Sisteme fizico-cibernetice;
• Internetul obiectelor (IoT);
• Disponibilitatea, la comandă, a resurselor sistemului de calculatoare;
• Calcul cognitiv (cognitive computing), care semnifică: platforme tehno­logice bazate pe Inteligenţă Artificială și procesarea semnalelor. Include: învăţarea automată (ML), procesarea limbajelor umane, recunoașterea vocii, analiza imaginii, interacţiunea om-calculator etc.

Din cele prezentate deja și din cele ce vor urma rezultă complexitatea deosebită a acestei revoluţii industriale, destinată, iniţial, mașinilor-unelte și industriilor prelucrătoare, dar extinsă din ce în ce mai mult în multe sectoare ale activităţii umane. De aici rezultă și dificultăţi de tratare sectară/individuală a problemelor. În domeniul mașinilor-unelte, al prelucrărilor (tehnologii, scule etc.) sunt afectate TOATE tipurile de activităţi de la concepţie/proiectare, fabricaţie etc, până la vânzări, service post-vânzare, pregătirea profesională la toate nivelurile și specialităţile și permanenta actualizare a cunoștinţelor, deprinderea de noi abilităţi etc.

Probabil că definirea celor două noţiuni de mai jos a mai fost făcută, dar, pentru a înlătura eventuale confuzii, neclarităţi, cred că este utilă redefinirea celor două noţiuni, care stau pe buzele multor factori de decizie din întreaga lume: politicieni, administratori, economiști, softiști, specialiști din diverse domenii industriale etc.

• Digitization – digitizare – este procesul de transformare de la forma analogică la cea digitală.
• Digitalization – digitalizare – este utiliza­rea tehnologiei digitale pentru a modifica modelul activității și oferirea de noi venituri și oportunități pentru a produce valori.

Deviza târgului EMO Hannovra 2019 a fost Smart technologies driving tomorow's production (Tehnologiile inteligente impulsionează producţia de mâine). Subiectele principale, îndreptate spre viitor, au fost interconectarea digitală a mașinilor-unelte, Internetul industrial al obiectelor (IIoT) și interfaţa universală pentru mașini-unelte umati. În târg au fost prezentate mașini-unelte interco­nectate cu ajutorul unor soluţii software inovative [141].

Unul dintre specialiștii cu o experienţă deosebit de vastă (în cadrul unor companii, în instituţii statale etc) și-a prezentat experienţele și propunerile într-o culegere de articole [170]. Prezentarea lor detaliată va fi făcută într-un capitol viitor, dar acum cred că ar fi de interes câteva considerente, foarte potrivite actualei situaţii. Considerentele sunt făcute pentru firme din SUA, dar sunt valabile pentru companii din orice parte a lumii. Dintre aceste considerente/ sfaturi câteva merită să fie prezentate în aceste consideraţii generale. Se pare că există diferenţe esenţiale între firme de succes, cele care nu au succes și unele în poziţii intermediare. Succesul poate fi atribuit unei varietăţi de factori, dar firmele de succes sunt, întotdeauna, mai proactive (cu iniţiative) în dezvoltarea afacerilor și în controlul viitorului lor. Cele fără succes par a da vina pe orice de la taxe la reglementările privind mediul. La o tre­cere în revistă a acestor recomandări, de un interes general cred că ar fi următoarele:

• Fiţi mai puţin preocupaţi de serviciile pe care le oferiţi de obicei și mai preocupaţi de cele de care au nevoie beneficiarii. Căutaţi aceste nevoi. Este important să cunoașteţi potenţa companiei, discutaţi-le inteligent;
• Oferiţi servicii extra. Învăţaţi care sunt cerinţele beneficiarului. Căutaţi să faceţi întotdeuna mai mult decât se așteaptă beneficiarul. Nu faceţi niciodată o ofertă pur și simplu fără o întrebare specifică sau o sugestie: la ce folosește? asamblaţi piesa aceasta în altceva? ce faceţi cu piesa? etc., toate pentru a descoperi necesităţile beneficiarului;
• Dezvoltaţi o reţea și folosiţi companii partener, cu posibilităţi în afara celor proprii, pentru a oferi soluții la cheie beneficiarilor;
• Vorbiţi despre succesele pe care le-aţi avut cu compania în trecut sau cu alte companii din domeniu. Prin demonstrarea că sunteţi un execu­tant de încredere, făcând totul pentru a satisface acest beneficiar și alţii din trecut, puteţi micșora sentimentul de risc;
• Fiţi hotărâţi să abordaţi problemele necon­forme din companie. Personalul de conducere tre­buie să vrea să abordeze problemele neconforme. Acest fapt cere voinţa întrebării angajaţilor privind cazuri specifice când un program nu este respec­tat. Atunci când un conducător întreabă de ce ceva nu este în ordine sau nelalocul lui, sau nu este întreţinut corespunzător, acesta va fi considerat îngrijorat de situaţie și de aceea un sprijinitor al programului. Dacă un conducător evită sau ignoră o situaţie neconformă, aceasta semnalează că pro­gramul nu este chiar atât de important. Nu cădeţi victima percepţiei angajaţilor de tipul nimănui alt­cuiva nu-i pasă, de ce mi-ar păsa mie?
• Un plan strategic reprezintă mijloacele prin care o companie își va aloca resursele pentru atin­gerea ţintelor. Ţintele se referă la ce, iar planurile strategice descriu cum. Planul strategic este rezul­tatul mai multor întâlniri cu acţionarii principali din companie. Fiecare ar avea ceva de oferit. Planul complet va include resurse, sarcini și calendarul necesar îndeplinirii ţintelor companiei.
• Crearea așteptărilor. Este primul pas critic. Fiecare conducător trebuie să dezvolte o înţelegere clară a ceea ce așteaptă de la angajaţi. Unul din autorii de succes a afirmat că lucrul cel mai bun este să se înceapă cu finalul în minte. Dacă nu se știe finalul, nu se știe cum să se ajungă acolo, și nici dacă se ajunge vreodată acolo. Așteptările trebuie să fie rezonabile, astfel încât să motiveze angajaţii și măsurabile (cuantificabile), astfel încât și conducătorii și angajaţii să știe dacă au fost satisfăcute.
• Comunicarea așteptărilor. Este un pas în care conducerea ar putea eșua. Unii conducători știu clar ce așteaptă de la angajaţi, dar comunică defectuos așteptările angajaţilor. Astfel de conducători fie nu comunică așteptările angajaţilor în mod clar, fie nu le comunică deloc. Angajaţii sunt frustraţi și există percepţia că în întreaga companie comunicarea este un punct slab. După ce au consumat timp pen­tru formularea așteptărilor, trebuie investit suficient timp pentru a avea siguranţa că acele așteptări au fost înţelese de către angajaţi. O așteptare care nu este clar comunicată este improbabil de a fi realizată.
• Înţelegerea unui conflict și soluţionarea acestuia poate oferi o schimbare pozitivă în mediul de lucru. Conflictul este benefic oricărei organizaţii, dacă este administrat corespunzător. Adesea, soluţia cea mai bună reiese din puncte de vedere care se combină pentru a forma o opţiune nerecunoscută anterior. Conflictele serioase necesită o preocupare care rezultă din diferite opinii care provin din experienţă, pregătire sau educaţie, succese din trecut sau eșecuri și din observarea a ceea ce fac alţii. Conflicte serioase pot să apară din lipsa de comunicare, din înțelegerea greșită a comunicării a ceea ce s-a întâmplat, așteptări neclare și chiar manipulare.
• Se discută și tehnologii pentru succesul viitor în aceste noi condiţii. Atenţia este concentrată pe probleme ca integrarea pe orizontală și verticală a lanţului de valori, cu simularea și optimizarea de la conceperea unui produs, până la oferirea de service și de la nivelul domeniului la cloud. Alte subiecte includ soluţii online și de la distanţă, calculul în sisteme distribuite (edge computing), până la cloud, fabricaţie aditivă, comunicaţii 5G și IA [21].

„Soluțiile digitale și automatizarea și-au dovedit fezabilitatea în timpul acestei crize (pandemia). Companiile care au investit deja în digitalizare au fost mai bine dotate pentru a trata noile cerințe, cum sunt diminuarea producției (scaling back) (industria auto, de exemplu), sau creșterea producției (produse farmaceutice) […] Flexibilitatea este următorul pas spre procesele de producție autonome [...] Nicio companie nu poate satisface provocările curente prin propriile posibilități. Este mult mai important ca firmele industriale să acționeze într-un ecosistem. Toți cei interesați – dezvoltatori, utilizatori, parteneri și integratori – pot să-și adauge propriile puncte forte și, astfel, să mărească valoarea acestor ecosisteme.” Klaus HELMRICH

Cele trei revoluţii industriale anterioare au fost caracterizate de [108]:

• Mecanizare, acţionarea cu motoare cu abur (anii 1800)
• Producţia de masă, acţionare cu electricitate și linii de asamblare (începutul anilor 1900)
• Automatizarea, susţinută de calculatoare (sfârșitul anilor 1900).

Cea de a patra revoluţie industrială, sub numele de Industry 4.0, susţine noi versiuni sau noi lansări de software. Cea mai recentă revoluţie industrială este susţinută de aplicaţii software disponibile pe Internet și Web, capabile să proceseze fluxuri de date de fabricaţie.

Industry 4.0 față de IIoT

• Industrial Internet of Things, IIoT, este un termen general care se referă la un mediu de fabricaţie nou și în dezvoltare, în care mașinile și procesele sunt interconectate digital, folosind senzori și fiind monitorizate de software specific, colectând volume imense de date pentru a optimiza activitatea în timp și pentru a evita eșecuri ale sistemului.
• Industry 4.0 se referă la dezvoltarea unui mediu descris în termenii IIoT.

Cu mai multe informații despre Industry 4.0 vom reveni în numărul următor.