INDUSTRIJA 4.0: Pametna fleksibilnost za digitalnu transformaciju

Današnji kupci zahtijevaju pojedinačne, visokokvalitetne proizvode izrađene po mjeri. Dobavljači se trude da svojim kupcima pruže jedinstvenu vrijednost na isplativ i brz način kako bi bili što učinkovitiji.

“U vrijeme promjena, učenici nasljeđuju zemlju, dok se naučeni nalaze lijepo opremljeni za bavljenje svijetom koji više ne postoji.” -Eric Hoffer

Nekad i sad

Svi znaju za Ford Model-T. Prije više od stotinu godina, Henry Ford bio je siguran da će se uklopiti na tržište proizvoda. Danas bi to moglo zvučati jeftino, ali ta su vremena bila drugačija. Kroz 20. stoljeće, proizvođači su držali autoritet odlučivanja o tome što staviti na tržište, bez da zaista vode računa o kupčevim željama i potrebama. S

ada su se stvari okrenule, a industrija je od masovne proizvodnje do masovne prilagodbe postala usredotočena na kupca. Razvila se nova filozofija proizvodnje s mnogim nazivima – Industrija 4.0, Tvornica budućnosti ili Digitalizacija. Današnji kupci zahtijevaju pojedinačne, visokokvalitetne proizvode izrađene po mjeri. Dobavljači se trude da svojim kupcima pruže jedinstvenu vrijednost na isplativ i brz način kako bi bili što učinkovitiji.

Koncept industrije 4.0

Da bismo razumjeli koncept industrije 4.0 i digitalizacije, potrebno je razumjeti piramidu automatizacije. Od početka industrije automatizacija proizvodnje i proizvodnih procesa stalno se razvija. Taj je razvoj moguć zahvaljujući integraciji klasičnih tehnologija poput mehaničkih i električnih s drugim modernim tehnologijama kao što su elektronika, informatika, komunikacije itd.

Postajući bolji iz dana u dan. Integracija ovih tehnologija lijepo se ilustrira korištenjem „piramide automatizacije“, koja uključuje pet tehnoloških razina koje se mogu uzeti u obzir u bilo kojem industrijskom scenariju. Tehnologije su međusobno povezane, kako unutar svake razine tako i između različitih razina koristeći industrijske komunikacije.

Prva razina je “field level” koja obuhvaća fizičke uređaje koji se koriste u industriji, kao što su aktuatori i senzori.

Druga razina se naziva “control level” koja uključuje logičke uređaje kao što su računala, programirljivi logički kontroleri (PLC), proporcionalni integralni derivati (PID) ​​itd.

“Supervisory level”

To je treća razina koja odgovara sustavima kontrole i prikupljanja podataka (SCADA). Sučeljem čovjek – stroj (HMI) koje omogućuje praćenje i izdavanje procesnih naredbi, poput promjene zadane vrijednosti kontrolera, upravlja se putem SCADA sustava.

Sustavi izvođenja proizvodnje ili MES je „planning level“. Sustav izvođenja proizvodnje (MES) je informacijski sustav koji nadzire, povezuje i kontrolira složene proizvodne sustave i protok podataka u tvornici. Glavni cilj MES-a je osigurati da se proizvodni postupci učinkovito izvršavaju i poboljšava proizvodnja.

Vrh piramide (“management level”) sastoji se od integriranog upravljačkog sustava tvrtke (ERP).

Svi danas govore o Industriji 4.0. Ali što mi pod tim razumijemo i kako donijeti promjenu? Izraz Industrija 4.0 u početku je uvedena od strane njemačke vlade. Nema tu jasne definicije i to je samo krilatica ili pojam. U osnovi se odnosi na inteligentno i trajno povezivanje i umrežavanje strojeva i strojnih procesa u industriji. Korištenjem suvremenih rješenja iz područja digitalizacije tehnologija informacijske komunikacije može se koristiti za umrežavanje ljudi, strojeva i rezultirajućih proizvoda kako bi se postigla veća produktivnost. 

Ali, Industrija 4.0 nije proizvod koji se može jednostavno naručiti iz kataloga. Za to su potrebni kompetentni proizvođači industrijske automatizacije i davatelji rješenja, koji rade zajedno s kupcima kako bi ispunili postojeća tržišta koja su usredotočena na kupca. Za tvrtku SMC Corporation (Indija) Pvt Ltd, riječ je o pomaganju klijentima u izgradnji fleksibilnih strojeva koji će donijeti brzinu i prilagodljivost klijentu.

Pametna fleksibilnost SMC-a podrazumijeva fleksibilnost u industrijskom umrežavanju za komunikaciju sa strojevima i uređajima, pametno održavanje s prediktivnim održavanjem i nadgledanjem stanja, fleksibilnost u prilagodbi stroja za brzu reakciju na stalno promjenjivu potražnju tržišta, pametna energetska učinkovitost kao naša posvećenost okolišu i pametan trening s mješovitim stilom učenja.

Fleksibilnost u industrijskom umrežavanju. U pametnim tvornicama sve će biti bežično povezano. Sve će biti u oblaku. Ovo je vizija sutrašnje proizvodnje. Proizvodi će samostalno pronaći svoj proizvodni postupak. U pametnim tvornicama, strojevi, uređaji i sirovine međusobno će komunicirati i kontrolirati se, putem senzora i komunikacijskih tehnologija.

Sastavnice procesa pametne industrije

Pametno održavanje

U modernoj industriji nije dovoljno samo održavati, već to pametno raditi, učinkovitije iskorištavajući resurse i inženjersku prednost. Biti u stanju analizirati podatke o statusu i njihove promjene omogućava nam da predvidimo mogućnost neuspjeha u budućnosti, dramatično poboljšavajući proizvodni proces od samo preventivnog do prediktivnog. Nadgledanje, otkrivanje, dijagnostika ili s dvije riječi Pametno održavanje sposobnost je inteligentne podrške čitavog životnog ciklusa proizvoda i maksimalnog poboljšanja kvalitete.

Fleksibilnost u senziranju i nadzoru može se postići analognim ili digitalnim, tlačnim ili protočnim senzorima i prekidačima koji vam pružaju informacije o onome što se događa u vašoj proizvodnoj liniji i njenoj okolini. Fleksibilnost u dijagnosticiranju pravilnim i agilnim otkrivanjem kvarova omogućava djelovanje bez odgađanja, povećavajući tako učinkovitost i poboljšavajući kvalitetu. I na kraju, nema smisla ulagati vrijeme u detaljno održavanje ako njegova primjena zahtjeva, primjerice, velika ulaganja u vrijeme ili demontažu stroja. Stoga je od ključne važnosti da dizajn komponente olakša njegovu zamjenu, namještanje i podešavanje.

Fleksibilnost u podešavanju stroja

Povećanje individualiziranih proizvoda zahtijeva fleksibilnu, učinkovitu i inteligentnu proizvodnju. Ograničavanje strojeva na zatvorene i nepromjenjive dizajne nije put naprijed: strojevi moraju kombinirati fleksibilne i brze promjene formata s visokim stopama ciklusa i niskim troškovima životnog ciklusa. U postizanju ovog cilja pomažu brojni SMC-ovi proizvodi kao što su električni aktuatori i digitalni “gap-checkers”.

Pametna energetska učinkovitost

SMC pristupa energetskoj učinkovitosti s dvije obveze: posvećenost kupcu i njihovoj učinkovitosti i posvećenost održivosti. Radimo na održivom razvoju temeljenom na naših pet temelja: generirajte upravo ono što vam je potrebno, oporavite ono što generirate, pratite potrošnju, koristite samo ono bitno i mislite učinkovito. Mnogi od naših proizvoda poput generatora vakuuma za uštedu zraka, regulatora pojačivača, regulatora brzine uštede zraka itd. pomažu u realizaciji ovih ciljeva.

Pametan trening

Trening je vrlo važno, ali zanemareno područje. SMC je ugradio SMC program za pripravništvo i kompetencije (SPICE) model za pretvaranje studenata u profesionalce pametne industrije. SPICE je zamišljeno osmišljen koristeći veliko znanje i iskustvo SMC trenera, aplikativnih inženjera, stručnjaka za istraživanje i razvoj i akademika u području tehnologije automatizacije. Praksa traje 4 tjedna, a izbor se vrši putem prijemnog ispita.

Uz kombinirani stil učenja, pripravnik ne dobija samo teorijsko razumijevanje koncepata tehnologije mehatronike i futurističkih tehnologija iz industrije 4.0 poput oblaka u računalima, cyber sigurnosti, proizvodnje aditiva, IIoT, proširene stvarnosti itd., već praktičnog iskustva na našoj vrhunskoj opremi za trening. Kada je u pitanju obuka o industriji 4.0, pametni sustav osposobljavanja pametne tvornice simulira visoko automatiziranu pametnu tvornicu, uključujući tehnologije 4.0, napredne proizvodne koncepte i stvarnost povezanih poduzeća.

Što dalje?

Digitalizacijom proizvodnih operacija može se zamisliti da neka tvornica pokreće ovako nešto. Strojevi koji se koriste u postrojenjima bit će visoko automatizirani i međusobno povezani u osnovnoj mreži. Podaci će se prikupljati i analizirati kontinuirano. Parametri stroja podešavat će se na temelju zahtjeva kvalitete i povijesnih podataka. Praćenje na temelju stanja bit će važan dio aktivnosti održavanja.

Prediktivno održavanje dominirat će nad preventivnim i reaktivnim održavanjem. Dakle, neposredno prije kvara stroja, osoblje za održavanje će biti obaviješteno o poslu održavanja. Lanac opskrbe bit će učinkovitiji. Od trenutka kad sirovina dođe u trgovinu do trenutka otpreme konačnog proizvoda, proizvodnja i proizvod neprestano će se pratiti. Proizvodni planovi razvijat će se na temelju potražnje kupaca i zaliha u distribucijskim centrima i maloprodajnim trgovinama. 

Organizacijska struktura postat će ravna, fleksibilnija, decentralizirana i promjenjiva. Proizvodna područja bit će međusobno povezana. Radnici sposobni za obradu podataka i korištenje IT-a neće nužno biti vezani za određeno područje poput trgovine s bojama ili zavarivanje, ali će moći prelaziti iz jedne trgovine u drugu. Rotacija i obogaćivanje posla bit će tamo zbog povećanja usredotočenosti na korištenje informatike.

Industrija 4.0 spremna je za revoluciju proizvodnje širom svijeta, kao i prve tri industrijske revolucije. Ovo naglašava potrebu za visoko kvalificiranom i fleksibilnom radnom snagom i proizvodnim kapacitetom koji može odgovoriti na potrebe industrije danas, kao i potrebe sutrašnjice.