Индустрия 4.0, или какво означава дигитализацията за индустрията

Днес цифровизацията се разглежда като мегатенденция за постигане на нови нива на производителност. Виртуалните и реалните светове все повече се сближават - и водят до "Индустрия 4.0". Производствените операции се съчетават с най-новите информационни и комуникационни технологии, а движещата сила зад това развитие е бързото дигитализиране на света на бизнеса и обществото като цяло.

На практика дигитализирането ще означава радикални промени в начина, по който извършваме производствени операции и работим в бъдеще. След разработването на парния двигател, монтажната линия, електрониката и информационните технологии, днес "Smart Factories"  пораждат четвъртата индустриална революция.
Основата на самоорганизиращите се производствени операции са интелигентни, цифрово-мрежови системи и продукти – интегрирани с хората, машини, съоръжения, логистика и продукти, които комуникират и си сътрудничат пряко един с друг. Тенденцията в производствените операции е все повече индивидуализиране на продуктите. Затова производствените линии трябва да могат да се адаптират лесно и автоматично към поръчките и трябва също така да могат да компенсират отделните производствени единици, които са в застой. Придобиването и обработката на данни в реално време посредством оценка и управление чрез ИТ от своя страна ще създаде нови възможности за контролиране на заводите и ще даде възможност за по-бързи реакции.

Измерения  на "Индустрия 4.0" при производствените предприятия

Индустрия 4.0 при производствените предприятия се базира на няколко опорни точки. Те включват стратегическо значение, интелигентна фабрика, интелигентни операции, интелигентни продукти и разбира се, служителите.
Нека се спрем на всеки един от тези елементи.

Стратегическо значение

Индустрия 4.0 е повече от просто подобряване на съществуващите продукти или процеси чрез използването на цифрови технологии. Индустрия 4.0 всъщност предлага възможност за разработване на изцяло нови бизнес модели. Поради тази причина прилагането му е от голямо стратегическо значение.

Интелигентна фабрика

чИнтелигентната фабрика е концепцията за интелигентна, взаимосвързана фабрика, в която производствените системи комуникират директно със съответните ИТ системи (MES, ERP, SCM системи) и с интелигентните продукти. Интелигентната фабрика постига най-високо ниво на цифровизация на веригата за създаване на стойност посредством интегрирането и саморегулирането на всички процеси, особено в производството. Основно предизвикателство при внедряването на интелигентната фабрика са високите инвестиционни разходи. Целта на ефективното предоставяне на информация и използването на ресурсите може да бъде постигната чрез синхронизираното взаимодействие между производствените системи, информационните системи и хората (служители и клиенти).

Основна характеристика на интелигентната фабрика е поставянето на цялостна сензорна технология в цялата фабрика и на машините и системите на точки за събиране на стратегически данни. Целта е да се обхванат всички релевантни данни за процесите и транзакциите в реално време и да се обработят бързо, за да се прецени обработката на поръчките. В този процес се генерират големи обеми от данни (Big Data), което създава известна тежест за информационните системи и инфраструктурата. Важно предимство обаче е фактът, че големите данни се анализират за съответните информационни цели – анализ на качеството на отделните материали и процеси, производителност, прекъсвания в производствения процес и други. Това от своя страна изисква мощни компютърни системи.
Важен момент в този процес на преминаване към Индустрия 4.0 за производствени компании е цифровизацията на веригата за доставки, което надхвърля чисто техническата ИТ поддръжка за отделните етапи на процеса. Автоматизира се не само веригата от стойности на компанията, но и бизнес процесите на външни партньори и големи клиенти, които след това се интегрират в тази верига на цифровите величини. В резултата се сформират цели мрежи за създаване на стойностна верига. И най-важните ползи са в случая са, че се повишава икономическата ефективност на производствените операции, повишава се конкурентоспособността и се постига по-голяма гъвкавост в производствените операции.

Интелигентни операции

Интегрирането на всички компоненти и системи в завода е съществен елемент в реализацията на Индустрия 4.0 и основата за хоризонтална и вертикална интеграция на веригата за създаване на стойност.
Основната идея на интегрираната хоризонтална верига на стойността е взаимосвързаността на всички партньори за вътрешна и външна верига на стойност от доставчика до клиента. Резултатът е мрежа от междуфирмено планиране и контрол на целия жизнен цикъл на продукта с фокус върху удовлетворяване нуждите на клиента.
Вертикалната интеграция описва интеграцията в рамките на една компания - от продажби до разработване на продукти и планиране по целия път до производство, следпродажбени услуги и в крайна сметка финансиране. Тази интеграция на производствените системи предлага широк спектър от възможности за повишаване на производителността, качеството и гъвкавостта, като тези възможности включват обмен на информация, използване на ИТ облак, фокус върху ИТ сигурността и поддържане на автономни процеси.

Интелигентни продукти

Интелигентните продукти са основата за интелигентната фабрика и интелигентните операции. Много от функциите на интелигентната фабрика и потенциалните предимства на услугите, базирани на данни, разчитат на наличието на изчерпателна информация за конкретен продукт. Интелигентната фабрика трябва „да знае“ кой продукт къде се намира по време на производство, за да предаде състоянието на поръчката в реално време. Производителите на оборудване от своя страна се нуждаят от подробна информация за това колко дълго и колко интензивно се използва дадено оборудване, за да предложат на клиентите план за предикативна (предсказуема) поддръжка въз основа на действителната им употреба. Тези сценарии изискват използването на интелигентни продукти - физически обекти, оборудвани с информационни и комуникационни технологии. Това ги прави уникални - те могат да взаимодействат с околната среда, да записват средата и състоянието си чрез сензори и да предлагат различни функционални възможности за добавяне.

Служителите

Служителите са тези, които помагат на компаниите да реализират цифровата трансформация, и това е факт. Именно служителите в най-голяма степен са засегнати от промените в цифровото работно място. Тяхната пряка работна среда се променя, изисквайки от тях да придобият нови умения и квалификации. Това прави все по-критично компаниите да подготвят своите служители за тези промени чрез подходящо и продължаващо обучение. Готовността на персонала за този преход се определя чрез анализиране на уменията на служителите в различни области и усилията на компанията служителите да придобият нови умения.
Производство и индустрия 4.0 – практическото приложение

Производство и монтаж

Еднократното производство и сглобяването на продуктови варианти налагат изисквания за производство в съответствие с Индустрия 4.0, които включват модулност, мобилност, кратки времена за настройка, RFID технология, стандартни интерфейси, сервизна програмна архитектура, CNC машини. Гъвкавите производствени системи и интегрирането на роботи играят основна роля в създаването на персонализирани продукти до нивото на еднократното производство.
Логистика
Интелигентният поток материали и мрежовата вътрешна логистика са важни двигатели за Индустрия 4.0. Задължителни елементи в случая са използването на RFID, MES, автоматични складове и производствени буфери, палетни трансферни системи, автономни транспортни роботи, включващи трансфер на материали.
MES: производствена изпълнителна/оперативна система
В модерния завод интелигентните машини и работни места комуникират едни с други посредством ERP и MES системи - както във, така и извън завода, включително до ниво облак.

Осигуряване на качеството

Осигуряването на качеството е важен процес, при който се следят всички процеси и параметри, като качество и тенденция. Процесните данни от своя страна се интегрират в CAQ софтуер, който анализира материалите и процесите в реално време.
Промишленост 4.0 се превърна в нещо повече от просто лозунг - чрез всички видове проекти, насочени към цифровизацията и свързването им в производствената мрежа. В обобщение, "Индустрия 4.0" означава, че в индустриална производствена среда се събират и обработват разнообразни данни с организация, подобна на интернет. Това обаче е само началото. Решаващият фактор е какво се случва с данните.
Безспорно Индустрия 4.0 е следващият етап на развитие на производството и единственото, което компаниите в сектора на производството трябва да направят, е да се съобразят с този факт, за да запазят и засилят своята конкурентоспособност и да достигнат до нови глобални пазари.
 

Коментари

Very interesting!

Това е бъдещето, индустрия, медицина... всичко се дигитализира и в това няма нищо лошо.

Моля коментирайте