Europa gleda na razvoj virtualnih tvornica u novoj industrijskoj revoluciji

Proizvođači iz EU-a sve više prihvaćaju digitalne tehnologije kako bi poboljšali agilnost

Tvornica koja proizvodi električne aparate za brijanje u sjevernom nizozemskom gradu Drachtenu priprema se za testiranje koje treba pomoći europskoj industriji da napreduje na sve konkurentnijim međunarodnim tržištima.

Tvornica koju vodi tvrtka za potrošačku elektroniku Philips dio je istraživačkog projekta koji je dobio sredstva od EU kako bi potaknuo proizvođače da koriste “digitalne blizance” – virtualne tvornice stvorene pomoću tehnologija koje obećavaju pojednostavljenje stvarne proizvodnje.

Virtualno i stvarno

Ideja je iskoristiti tehnike kao što su računalstvo u oblaku, umjetna inteligencija, robotika i blockchain tehnologija kako bi se stvorili modeli cjelokupnih proizvodnih procesa i odredilo gdje se mogu poboljšati.

“Industrija je u prijelaznoj fazi i digitalne tehnologije mogu pomoći,” rekla je dr. Cécile Girardot, koordinatorica inicijative DIMOFAC koja traje do ožujka 2024. ‘S digitalnim blizancima, podaci u stvarnom vremenu mogu pokazati u virtualnom svijetu kako strojevi rade u stvarnom.‘

Europski proizvodni sektor vrijedan 5 milijardi eura, koji uključuje globalne teškaše u područjima od zrakoplovstva i čelika do automobila i kemikalija, suočava se s izvozno orijentiranim proizvođačima u inozemstvu i strožim ekološkim propisima kod kuće.

Ovim dvama temeljnim izazovima dodani su skokovi cijena energije nakon ruske invazije na Ukrajinu u veljači 2022. i poremećaji u lancu opskrbe uzrokovanih pandemijom Covid-19 koja je pogodila dvije godine ranije.

EU je stvorio javno-privatno partnerstvo vrijedno 1,15 milijardi eura pod nazivom Tvornice budućnosti za unaprjeđenje istraživanja i inovacija u proizvodnji, signalizirajući koliko je to pitanje visoko na dnevnom redu europske politike.

Na kocki je sposobnost europskih tvrtki da se kreću kroz ono što se naširoko naziva Četvrta industrijska revolucija ili “Industrija 4.0”, doba obilježeno automatizacijom i povezivanjem.

Ideja o virtualnoj tvornici sve se više koristi u Europi. Proizvođači, od proizvođača zrakoplova Airbusa do stručnjaka za električnu opremu Schneider Electrica, istražuju koncepte digitalnih blizanaca i postavljaju virtualne proizvodne pogone.

Priključi i proizvodi

DIMOFAC, koji je započeo krajem 2019., razvio je sustav kako bi proizvodnju učinio agilnijom.

Nazvan “Plug and Produce”, olakšava rekonfiguriranje proizvodnih linija povezivanjem stvarnih strojeva s digitalnim blizancima.

Koristeći sustav, proizvođač bi mogao virtualno simulirati novu postavku i izgladiti sve probleme na mreži prije instaliranja opreme u stvarnoj tvornici.

Problemi u proizvodnji mogu nastati, primjerice, korištenjem recikliranih sirovina jer njihova svojstva nisu uvijek identična, smatra Girardot, koji je koordinator europskog projekta za napredne materijale i proizvodnju na francuskom istraživačkom institutu CEA-Liten.

“U ovom slučaju morate prilagoditi svoju proizvodnju“, rekla je. “Što brže to učinite, to je bolje. Glavni cilj je smanjiti vrijeme rekonfiguracije.“

Sustav projekta “Plug and Produce” bit će testiran u pet stvarnih proizvodnih pogona diljem Europe

Osim električnih brijača u Nizozemskoj, primjeri uključuju zrakoplovne komponente koje proizvodi Éirecomposites u Irskoj i interaktivne zaslone koje proizvodi Schaltag u Švicarskoj.

Tehnologija se postavlja na pet lokacija, a rezultati se očekuju tijekom prvog kvartala 2024.

DIMOFAC je uspio iskoristiti širok raspon industrijske ekspertize preko 30 partnera koji također uključuju Siemens Industry Software (Francuska), tvrtku za strojarski inženjering FILL iz Austrije i EXOM Engineering iz Španjolske.

Bliska suradnja

Još jedan projekt financiran od strane EU-a za unaprjeđenje perspektive digitalnih tvornica, FIRST, istraživao je kako se one mogu koristiti za povećanje učinkovitosti na proizvodnim mjestima raspoređenim na različitim lokacijama.

Novi dizajn i procesi koje je razvio FIRST olakšat će suradnju, prema Lai Xu, koji je koordinirao inicijativu koja je završila u prosincu 2022. nakon šest godina.

“Tradicionalno, proizvodna mjesta mogu biti prilično izolirana“, rekao je Xu, izvanredni profesor na Sveučilištu Bournemouth u Velikoj Britaniji koji radi na suradničkim poslovnim procesima i virtualnim poduzećima.

“FIRST je krenuo identificirati izazove i prepreke na putu korištenja tehnologija virtualnih tvornica i razviti načine za njihovo prevladavanje,” prema Xu.

Partneri projekta broje njih sedam i uključuju proizvođače, softverske tvrtke i sveučilišta iz zemalja uključujući Njemačku, Italiju, Nizozemsku i Kinu.

Xu je optimističan o tome što digitalni blizanci mogu ponuditi industriji na poslovnom i ekološkom planu

Na primjer, koristeći digitalni model cijelog proizvodnog procesa, modna tvrtka mogla bi dizajnirati par cipela u Parizu ili Milanu dok bi koordinirala proizvodnju i prodaju na globalnoj razini.

Informatičko-tehnološka mreža povezivala bi sve partnere – trgovine, dizajnere, logističare i proizvođače – te slala informacije o tome što je potrebno gdje i kada koristeći blockchain tehnologiju.

“Prilagođena cipela može se dizajnirati negdje drugdje, ali može se izraditi lokalno, što rezultira učinkovitijim i fleksibilnijim proizvodnim procesom s manjim utjecajem na okoliš“, rekao je Xu.

A la carte

Tehnologije virtualnih tvornica nisu sve ili ništa. Prema Xuu, proizvođači mogu prihvatiti dijelove kako bi poboljšali procese bez obvezivanja na cjelinu.

Ovo bi moglo biti važno razmatranje za mnoga mala i srednja poduzeća koja su dio europskog proizvodnog sektora i kojima možda nedostaju resursi za preuređenje svojih sustava od A do Ž.

Tehnologije virtualnih tvornica također mogu pomoći tvrtkama da učinkovitije upravljaju održavanjem složenih strojeva, čime se smanjuju troškovi.

‘Senzori oko stroja prikupljaju podatke koji vam omogućuju da zakažete kada ćete inženjera pozvati na servis‘, rekao je Xu.

Kao znak da će virtualne proizvodne tehnologije postati sve važnije, rekla je da konzorcij FIRST aktivno traži nova sredstva EU i nacionalna sredstva za daljnji napredak na tom području.

Autor: HELEN MASSY-BERESFORD

Ovaj je članak izvorno objavljen u Horizon-u, časopisu EU za istraživanje i inovacije.