Trecerea la transformarea digitală (9)

Fabricația inteligentă este un proces care optimizează procedurile de prelucrare prin automatizare, analiza volumelor mari de date (Big Data) și comanda computerizată, care diminuează costurile și maximizează productivitatea. Prin combinarea datelor de la sistemele IT și sistemele operaționale (administrarea duratei de viață a produsului și sistemele ERP) permite producătorilor să răspundă rapid și eficient schimbărilor la nivelul secției și în întregul lanț de valori.

Care sunt beneficiile activităţii fabricaţiei inteligente?

Aceasta permite efectuarea continuă a îmbu-nătăţirilor, crescând productivitatea și diminuând costurile. Automonitorizarea și întreţinerea preven-tivă posibilă prin învăţare automată (machine learning) diminuează timpii de oprire și costurile reparaţiilor. Și informarea în timp real a stării echi­pamentului de producţie și a materiilor prime face mai ușoară satisfacerea necesităţilor beneficiaru­lui, produse în serie personalizate și dezvoltarea de noi produse și servicii. [286]

Stimulată de big data, cloud și AI, Industry 4.0 va face posibilă crearea fabricilor inteligente, în care sisteme inteligente, interconectate comunică cu mașini și produse (ca și cu oamenii) în întregul lanţ de valori.

Tehnologiile Industry 4.0 transformă procesele lean pentru a aduce progresul întreprinderii. În timp ce principiile lean au fost folosite de mult timp în fabricaţie pentru a stimula eficienţa și diminua deșeurile, adăugând tehnologiile digitale sistemului lean se poate aduce o întreprindere la o frontieră complet nouă.

Principiile lean au jucat un rol semnificativ în stimularea eficienţei în întreaga organizaţie prin accentuarea diminuării costului, concentrarea pe eliminarea deșeurilor și bazarea pe acceptarea pro­ceselor motivate de solicitările beneficiarului. Deși lean își are originile în fabricaţie, principiile sale de bază sunt întâlnite în multe tipuri de întreprinderi și aplicate în diferite moduri. Lean poate opera în orice domeniu în care este aplicat, pentru că oferă o abordare bazată pe date pentru elaborarea deci­ziilor, accentuând traseul cauzelor de bază. Lean este considerat adesea optim pentru identificarea problemelor ascunse și accentuarea continuei îmbunătăţiri. Dar lean, așa cum îl înţelegem astăzi, a fost concentrat într-un set de principii, care au transformat fabricaţia.

Mai recent, tehnologiile fizice și digitale Industry 4.0 au făcut posibile noi realizări privind viteza, coeziunea, flexibilitatea și automatizarea care au modificat pentru totdeauna aspectul producţiei. Progresele din robotică, materiale și AI sunt gata să fie avangarda viitoare a fabricaţiei și nu numai.

Apariţia acestei noi ere solicită noi probleme: cum susţin tehnologiile fizice și digitale ale Industry 4.0 fabricaţia? Ce principii ale lean manufacturing rămân relevante astăzi, vor fi relevante în viitor și se aplică companiilor, îmbrăţișând digital lean? Care sunt beneficiile digital lean - și capcanele generale pe care trebuie să le evite specialiștii? Cum trebuie să abordeze tema un specialist?

Se încearcă să se răspundă acestor întrebări, dar și altora, prin explorarea modului în care Industry 4.0 permite companiilor să devină digital lean. [287]

,,Primul pas în Industry 4.0 sau fabrica inteligentă este eliminarea instrucţiunilor pe hârtie și punerea în aplicare în procesul de asamblare. De aici se trece la corectarea erorilor și achiziţia de date. Pași simpli. Probabil că este la fel de simplu ca operaţia pe care o face un operator când citește un cod de bare al unei piese dintr-un container, atunci când obișnuiţi să luaţi de bună piesa corectă pentru a fi asamblată în produse corecte. Sau un control mai riguros al procesului de strângere, care iniţial a fost un proces cu buclă deschisă. A fost surprinzător cât de puţin a fost controlat procesul pe liniile de asamblare. După ce muncitorii de la asamblare au asimilat instrucţiunile de lucru digitale, eliminarea erorilor și achiziţia de date, pot face pasul următor pentru o mai mare integrare a pachetului soft­ware. Aceasta este baza alfabetului pentru harware și software – PLC, SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition=control de supraveghere și achiziţie de date), MES (sistem de executare a prelucrării) și ERP – care administrează fabricile de montaj moderne. Sistemul ERP poate fi achiziţionat sau folosit cel existent, cu posibile adaptări. Fiecare tip de software poate fi achiziţionat independent, dar asamblarea lor ar putea pune probleme. Se recomandă cumpărarea unui pachet software care acoperă toate problemele, de la un singur furnizor.

Ceea ce este cel mai important nu este sensul din care derivă necesi­tatea introducerii Industry 4.0, ci cultura companiei. „Totul depinde de nivelul de maturitate digitală a organizaţiei. Dar la fel de important pentru organizaţie este să aibă o cultură lean, flexibilă, care este adoptată de la vârf până la muncitorul obișnuit. Atunci când o organizaţie generează puţine proiecte de îmbunătăţire continuă, acestea conduc, adesea, la soluţii extinse. Nu există soluţie de tip glonţ de argint (soluţie simplă și magică pentru rezolvarea unei probleme) pentru crearea unei fabrici digitale; există o serie de curse de viteză flexibile. Se pot verifica teorii, dar se învaţă din cele mai bune soluţii proprii", declară Rodney RUSK. El a lucrat în ultimii cinci ani la aplicarea tehnologiei IIoT la BOSCH Group: Am învăţat multe prin încercări și erori. Acum oferim și altora multe din acele cunoștinţe.

Atunci când se iau decizii privind investiţii în mijloace de producţie în era Industry 4.0, se recomandă producătorilor să întrebe mai mult decât „ce se va face pe această linie?" și să pună o altă întrebare „cum se va potrivi această linie întregului ecosistem existent?" La efectuarea unui salt la Industry 4.0, producătorii nu trebuie să se teamă de eșec. Nu sunteţi pe punctul de a obţine chiar 100% din timp. [288]

Producţia industrială a viitorului este conectată. Conectivitatea mașinilor-unelte este cheia afirmaţiei. Trebuie satisfăcută o serie de cerinţe înainte ca interconectarea în reţea să fie ori posibilă, ori utilizabilă. C.O.R.E. (Customer Oriented REvolution) asigură aceste cerinţe. Noul tip de hardware și arhi­tectura software deschid posibilităţi remarcabile pentru interconectarea, controlul și monitorizarea proceselor de producţie și, de asemenea, optimi­zarea acestora. În plus, C.O.R.E. oferă experienţa operatorilor în lumea telefoanelor inteligente.

Interconectivitatea asigură un schimb de date între oameni, mașini și mediul de producţie, creând o bază pentru funcţionarea aplicaţiilor moderne ale IoT. A fost posibilă o funcţionare intuitivă pentru a face munca mai ușoară pentru reglorii, operatorii mașinilor și personalul de întreţinere. C.O.R.E. a transformat viziunea în realitate – în mod revoluţionar.

Viitorul digital începe cu C.O.R.E. – Stephan NELL.

Graţie unui chip personalizat, profilul utilizatoru­lui individual poate fi încărcat automat. Se permite astfel înregistrarea și deconectarea mai ușoară, dar și semnificativ mai sigură. Un profil este stocat pentru fiecare utilizator, fiind posibilă accesarea informaţiilor relevante. Se diminuează complexi­tatea și se diminuează erorile. Ecranul C.O.R.E. nu are taste. Există un comutator rotativ pentru supra­reglarea avansului, permiţând reglarea axelor cu o simplă rotire.

Folosirea panoului C.O.R.E. la orice marcă de mașină simplifică operarea mașinii și ușurarea școlarizării.

Panoul este doar partea vizibilă a tehnologiei. C.O.R.E. OS este un sistem de operare complet, instalat pe un PC industrial de înaltă performanţă. El servește ca poartă IoT și este gazda aplicaţiilor software. Sistemul este compatibil cu toate echi­pamentele CNC folosite de firma producătoare a sistemului. În procesul de dezvoltare, care a durat câţiva ani, au colaborat experţi (din companie și utilizatori), care au transferat experienţa lor arhitec­turii unice a software-ului.

 

În domeniul sistemelor de operare și arhitecturi­lor software ale mașinilor-unelte, C.O.R.E. reprezintă un salt cuantic. Sistemul este, încă, în dezvoltare și este baza pe care se construiește în continuare. Datorită structurii modulare, flexibile a arhitecturii software se va continua adăugarea de noi carac­teristici și aplicaţii. Scopul este de a oferi benefi­ciarilor un flux regulat de noi versiuni (lansări) ale software-ului C.O.R.E., ajutând la fasonarea unui viitor digital. Grupul are ca ţintă asigurarea succe­sului beneficiarilor.

Structura sistemului include:

• Sistemul de operare a mașinii
• PC industrial de mare putere
• Conectivitate Ethernet
• Diverse interfeţe și protocoale
• Securitatea datelor
• Interfaţa om-mașină
• Afișaj Modem de 24 inch cu ecran tactil
• Interfaţă configurabilă specifică utilizatorului
• Operare uniformă, intuitivă [451].

Efectele Industry 4.0 par a fi o sabie cu două tăișuri pentru mulţi fabricanţi. Pe de o parte, Industry 4.0 a avut un efect pozitiv în întregul sector de prelucrare. Secţiile sunt mult mai concentrate în a folosi datele și automatizarea pentru a-și face operaţiile mai eficiente, pe măsură ce tehnologiile în dezvoltare devin disponibile pentru ele. În același timp, dezacordul dintre oportunitatea îmbunătăţirii și ritmul pe care-l adoptă faţă de schimbări creează un decalaj de așteptare, de care unele companii încep să profite. Modul în care cumpărătorii sunt evaluaţi, cu un accent pe viteză și atenuarea ris­cului a devenit un aspect important al rolului lor. Toate aceste forţe creează o oprtunitate pentru cei care vor să investească din timp în tehnologia Industry 4.0. În timp ce aceasta pare descura­jatoare, răspunderea este a producătorului să-și îmbunătăţească continuu procesele și să adopte noi tehnologii, pentru a dobândi un avantaj com­petitiv faţă de secţiile care sunt lente în procesul de modernizare [274].

 

Cei mai mulţi producători își concentrează majoritatea investiţiilor pe secţie pentru a stimula eficienţa. Activităţi de tipul vânzări, evaluări/ estimări, ofertare și achiziţii sunt toate la vârful economisirii atunci când se vorbește de înlăturarea decalajului de așteptare și, adesea, sunt presărate cu ineficienţă la un producător de mijloc. Aceste activităţi necesită multe colaborări și beneficiază de o platformă cloud securizată care poate raţionaliza eforturile și proteja contra unor atacuri cibernetice, în prezent, una din cele mai mari ameninţări pentru sectorul de producţie. Simple investiţii în aceste domenii vor îmbunătăţi semnificativ abilitatea unui producător de a concura pe măsură ce piaţa evoluează și decalajul așteptărilor crește. Cumpărătorii industriali acceptă timpi de răspuns la cererile de oferte tot mai mici (chiar mai puţin de 24h). Prin digitalizarea biroului central din structura de fabricaţie, producătorii îmbunătăţesc colaborarea și diminuează riscurile care produc probleme în aval de proce­sul de ofertare. Există câteva capabilităţi care trebuie prioritizate:

• Partajarea securizată a fișierelor amplasate în cloud
• Capacitare de căutare imediată
• Instrumente de colaborare contextuale
• Analize

 

 

Ușurinţa folosirii trebuie să fie o prioritate esenţială pentru că producătorii compară soluţii, asigurând ca reprezentanţi și evaluatori mai puţin experimentaţi să poată participa în procesul de ofertare. Un partener corect de software va asculta necesităţile producătorului/utilizatorului, va înţelege provocările cărora trebuie să le facă faţă și să confecţioneze con­stant soluţii pentru a sprijini organizaţia să aibă succes și să fie competitivă în noua realitate conturată de Industry 4.0.

Lumea fabricaţiei se schimbă – și rapid. Pentru a se menţine pe traiec­torie, ceea ce înseamnă a continua legăturile cu lanţurile de aprovizionare, integrarea proceselor de automatizare și rezolvarea penuriei de forţă de muncă. Multe lucruri trebuie luate în considerare și multe de urmărit. Toate acestea implică riscuri, dar sunt companii specializate de mulţi ani în evaluarea și prevenirea acestor riscuri [457].

 

Eficientizarea fluxului tehnologic pentru marii producători, care coordonează programe cu impli­carea multor furnizori este o nouă caracteristică a unui software de cotare a activităţilor. Noua funcţie Custom Workflow (flux de lucru personalizat) va efectua coordonarea sincronizată în întreaga echipă de estimare și accelerează procesul prin a permite efectuarea lucrării cu sarcini discrete desfășurate în paralel și nu liniar. Acest software are integrate sis­teme CRM (managementul relaţiilor cu beneficiarii) și ERP (planificarea resurselor întreprinderii), astfel încât activităţile din secţii, subfurnizorii și compani­ile de finisare să poată combina fluxurile existente cu un motor de stabilire a preţului configurabil geometric, pentru a face procesul de ofertare mai rapid și mai coerent. Procesul de ofertare manual nu oferă șefilor din producţie sau echipelor de vânzare vizbilitatea solicitată, adesea, în procesul de pregătire a ofertelor. Acest fapt i-ar putea reţine de la a vedea statutul ofertei sau existenţa anumi­tor probleme. Procesul manual de ofertare creează o comunicare fragmentată și un risc inutil. Este cazul unor producători mari. Având cumpărători care solicită oferte urgente, problema necesită o soluţie software actuală. Noua funcţie asigură că fiecare etapă a ofertării este vizibilă tuturor celor care lucrează la ea (să fie pe aceeași pagină). Permite și conducătorilor să identifice strangulări și să asigure priorităţi. Toate concurează la realizarea mai rapidă a ofertelor, pentru a satisface așteptările cumpărătorului.

Funcţia permite:

• Să se vadă ofertele completate, cât de rapid lucrează echipa de estimare, sau dacă oferta este în așteptare;
• Să primească atenţionări referitoare la sarcini importante, pentru a preveni erori înainte de trans­miterea ofertei;
• Să transmită notificări participanţilor cu îndrumări privind responsabilităţile;
• Să vadă întregul proces de ofertare și să vadă unde există blocaj.

Aceste instrumente pot fi folosite pentru coordonarea eforturilor de estimare, calitatea, aprovizionarea și vânzările în întregul sistem de ofertare, permiţând un răspuns mai rapid conform așteptărilor beneficiarilor [279].

NOTĂ: În următoarele episoade voi plonja în teme specifice și detalii ale DX.