Choć Przemysł 4.0 wprowadza nowe wyzwania, przeważają one nad efektami, jakie przyniesie zmiana. Innowacyjne firmy budujące fabryki jutra nie tylko dostrzegają poprawę wydajności pracowników i ROI, ale także zdają sobie sprawę, że technologia jest katalizatorem wzrostu.
Aby zmodernizować produkcję i napędzać wzrost, przemysł każdej wielkości musi przezwyciężyć wyzwania związane z zasobami i wzmocnić przewagę konkurencyjną poprzez ulepszone zarządzanie materiałami i zaawansowane procesy produkcyjne. Procesy i maszyny muszą zostać ulepszone. Branża musi zabezpieczyć nowe platformy, wprowadzając cyberbezpieczeństwo do instalowanych przez siebie produktów. Pracodawcy muszą kształcić pracowników poprzez progresywne inicjatywy w zakresie szkoleń cyfrowych. W dzisiejszym połączonym świecie dane są kluczem do osiągnięcia tych kamieni milowych.
Optymalizacja czasu sprawności i wydajności oraz obniżenie kosztów konserwacji definiują wydajność fabryki przyszłości. Gromadzenie, przechowywanie, wizualizacja i analiza danych zapewnia przejrzystość w zakresie zużycia energii, mocy i dostępności. W ten sposób branże wykorzystują dane produkcyjne do przewidywania konserwacji, obniżania kosztów i automatyzacji procesów, które poprawiają wydajność. Ponieważ producenci planują przyszłość, wydobywanie właściwych informacji z danych jest kluczem do poprawy działalności i tworzenia długoterminowej wartości. Łączność napędza możliwości Fabryki Przyszłości, które obejmują połączenia z maszynami, czujnikami, inteligentnymi produktami, aplikacjami partnerskimi i innymi źródłami danych. Cyfrowo połączony ekosystem umożliwia agregację i wykorzystanie danych w sposób, który nigdy wcześniej nie był osiągalny. To właśnie ten ekosystem jest siłą napędową innowacji Industry 4.0.
Cyfryzacja inspirowana Przemysłem 4.0 na nowo definiuje sposób planowania, konstruowania, użytkowania i konserwacji produktów. Im szybciej fabryki dokonają cyfryzacji, tym szybciej mogą osiągnąć zwrot z inwestycji; producenci dokonujący inwestycji w ramach Przemysłu 4.0 w ciągu czterech lat uzyskali o 20,4% wyższe przychody niż konkurenci niecyfrowi.1
Dążenie do zrównoważonego rozwoju poprzez lepsze zarządzanie materiałami
Produkcja addytywna i technologie lekkich wag pomagają producentom OEM aktywnie wpływać na środowisko, tworząc nowe możliwości łączenia nowatorskich materiałów, projektów i innowacji procesowych szybciej niż tradycyjna produkcja. Produkcja addytywna pozwala inżynierom na szybkie i efektywne kosztowo tworzenie nowych iteracji projektu - tworząc nawet nowy paradygmat „produkcja - projektowanie”. Nowe technologie addytywne obejmują drukowanie 3D, zarówno dla zastosowań metalowych, jak i niemetalowych, zamiast konwencjonalnych metod produkcji opartych na wytwarzaniu subtraktywnym lub formowaniu. Technologie te umożliwiają producentom OEM zaspokojenie rosnącego popytu na złożone komponenty i mocowania, przy jednoczesnej poprawie szybkości wprowadzania produktów na rynek i rozwoju zrównoważonych praktyk produkcyjnych.
Badamy najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie materiałów polimerowych, kompozytów i struktur, aby poprawić wydajność, trwałość i możliwość recyklingu produktów. Wraz z gwałtownym wzrostem liczby podłączonych urządzeń i czujników oraz tworzonych przez nie danych i spostrzeżeń, efektywnie wykorzystujemy i oszczędzamy zasoby, zapewniamy niezawodny dostęp do energii i umożliwiamy bezpieczniejsze środowisko życia i pracy.
Nasz proces produkcji addytywnej może zmniejszyć ilość odpadów i złomu poprzez wykorzystanie tylko materiału wymaganego do produktów końcowych. Nasze zespoły aktywnie zmniejszają ilość wytwarzanych przez nas odpadów i emisji dwutlenku węgla, optymalizując zużycie energii, surowców i zasobów naturalnych. W miarę dodawania każdej warstwy 3D, oceniamy i zapewniamy jakość dzięki analizie danych w czasie rzeczywistym. Jeśli w dowolnym momencie wykryjemy nieodpowiednią jakość, możemy zmienić nakłady lub spowolnić drukowanie, aby zapewnić lepszy produkt, zmniejszając jednocześnie ilość odpadów i koszty materiałów, a wszystko to dzięki ciągłemu przepływowi danych.
Inspirujemy nowatorskie myślenie, zapewniając naszym inżynierom bezpośredni dostęp do nowych technologii i autonomię, dzięki której mogą eksperymentować bez ograniczeń. Dzięki szeroko zakrojonym badaniom zwiększamy naszą wiedzę na temat wpływu produkcji addytywnej na środowisko. Nasze Centra Doskonałości Eaton w Southfield w stanie Michigan (USA) i w Pune w Indiach, zaspokajają rosnące zapotrzebowanie na złożone, wysokowydajne komponenty, narzędzia i oprzyrządowanie - wszystko to przy jednoczesnej poprawie szybkości wprowadzania produktów na rynek i rozwoju zrównoważonej produkcji, zwiększając naszą zdolność do osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju do roku 2030.
Maksymalizacja cyberbezpieczeństwa od planowania do wdrożenia
W sytuacji, gdy rządy powoli regulują normy dotyczące odpowiednich środków cyberbezpieczeństwa, producenci muszą identyfikować i eliminować ryzyko. Dlatego też wielu producentów OEM współpracuje obecnie z dostawcami, którzy mogą udowodnić, że ich produkty spełniają lub przekraczają wytyczne określone przez OEM.
W Eaton, cyberbezpieczeństwo zaczyna się od procedur rozwoju produktu, które zapewniają, że nasze połączone produkty IoT są "bezpieczne z założenia" i posiadają wbudowaną logikę. Nasz Cykl Bezpiecznego Rozwoju zapewnia integrację bezpieczeństwa na każdym etapie tworzenia produktu i nakłada ścisłe protokoły na naszych ludzi, procesy i technologie. Od koncepcji, przez instalację, po bieżące wsparcie, nasi inżynierowie budują urządzenia bezpieczne w cyberprzestrzeni poprzez szkolenia, modelowanie zagrożeń, analizę wymagań i weryfikację.
Wykorzystujemy nasze doświadczenie w zakresie nowych i starszych systemów. Podczas gdy inni dostawcy tworzą rozwiązania jednorazowe, oferując tylko czujniki lub produkty w chmurze, Eaton oferuje kompletne rozwiązanie - od czujnika do sterownika i od bramy aż po chmury. Pozwala nam to na pracę z nowymi maszynami i wyposażanie starszych systemów w nowoczesne technologie, bez uszczerbku dla bezpieczeństwa systemu i danych. Wykorzystanie danych i przejrzystość są kluczowe przy usprawnianiu procesów biznesowych. Zbieramy dane ze wszystkich maszyn i udostępniamy je w chmurze, dzięki czemu klienci gromadzą więcej informacji i wyraźnie widzą parametry procesów na jednym pulpicie nawigacyjnym.
Stosujemy protokoły end-to-end, które obejmują standardy techniczne, narzędzia i procesy w celu zabezpieczenia danych kluczowych dla sukcesu Przemysłu 4.0. Nasze specjalistyczne laboratoria i podejście bezpieczeństwa w projektowaniu gwarantują, że klienci instalują urządzenia, które spełniają najwyższe branżowe wymagania w zakresie bezpieczeństwa cybernetycznego, zanim staną się one częścią systemów o kluczowym znaczeniu. Producenci i przedsiębiorstwa mogą być pewni, że wdrażają inteligentne, bezpieczne urządzenia i usługi IIoT.
Zwiększanie wydajności poprzez edukację i szkolenia
Pandemia COVID-19 wzmaga potrzebę niezawodnego zdalnego nauczania. Chociaż firmy na całym świecie nadal równoważą poziom zatrudnienia w stosunku do nagłych wybuchów epidemii, szkolenia pracowników nie mogą zostać wstrzymane. W nowej „gospodarce na odległość” podejście do uczenia się dostosowanego do potrzeb w zakresie przekwalifikowania i podnoszenia kwalifikacji ma obecnie decydujące znaczenie.
W Eaton, postrzegamy rzeczywistość rozszerzoną (AR) - zastosowanie symulowanej zawartości cyfrowej nałożonej na rzeczywiste środowisko pracy w celu stworzenia złożonego widoku obiektów - jako technologię, która zmienia sposób, w jaki firmy szkolą i zwiększają produkcję oraz to, jak uczą się pracownicy. Funkcje takie jak wbudowane wideo i holograficzne instrukcje krok po kroku tworzą wciągający trening prowadzony przez elektronicznego mentora. Może to znacznie skrócić ramy czasowe szkolenia i zmniejszyć ryzyko związane z narażaniem zdrowia dla trenerów i uczestników.
Cyfrowa Replika
AR jest liderem w stosowaniu bliźniaków cyfrowych w cyklu rozwojowym. Dane, które generujemy dzięki cyfrowym replikom, wirtualnym kopiom fizycznych aktywów, pomagają w opracowywaniu nowych produktów, zanim staną się one częścią znaczących inwestycji kapitałowych.
Modelowanie cyfrowych bliźniaków pozwala nam wykorzystać narzędzia i procesy AR wykorzystywane do ulepszania produktów i ich projektowania. Identyfikujemy niedopatrzenia w czasie lub procedurach, takie jak wady produktów i błędy w procesach, i natychmiast wprowadzamy usprawnienia. Przekształcanie danych w użyteczne informacje pomaga obniżyć całkowity koszt własności, zwiększyć wydajność i zmaksymalizować czas pracy.
Dzięki szkoleniom AR, które są bardziej zajmujące i odbywają się na żądanie, uczestnicy szkoleń odnotowują o 70% wyższy wskaźnik długoterminowej retencji, jednocześnie zwiększając swoją wydajność o dwucyfrową wartość procentową.5
Wsparcie zdalne
Zdalna pomoc zapewnia wciągającą przestrzeń do współpracy w czasie rzeczywistym, w której ludzie mogą współdziałać z dowolnego miejsca na świecie. Nasza grupa ds. pojazdów wykorzystuje urządzenia Microsoft HoloLens 2 i Remote Assist, aby połączyć pracowników, klientów i dostawców z całego świata. Program obejmuje jednego użytkownika noszącego HoloLens 2, co pozwala na pracę bez użycia rąk i perspektywę punktu widzenia dla innych użytkowników połączonych za pośrednictwem Microsoft Teams. Inni użytkownicy mogą następnie wchodzić w interakcję, dzieląc się dokumentami, instrukcjami, a nawet dokonując przestrzennych adnotacji w polu widzenia użytkownika HoloLens.
Wyniki programu są imponujące. Rozwiązując problemy prawidłowo za pierwszym razem, AR eliminuje potrzebę fizycznego gromadzenia pracowników, radykalnie zmniejszając koszty transportu, utratę produktywności z powodu podróży i mniejszą emisję dwutlenku węgla, bez utraty korzyści płynących z interakcji twarzą w twarz.
Szkolenie i instruktaż pracy
Szkolenie cyfrowe jest odpowiednie dla prawie każdego procesu lub zadania. Niezależnie od tego, czy chodzi o przyjęcie pracownika, montaż produktu, konserwację, kontrolę bezpieczeństwa czy zapewnienie jakości, wykorzystujemy modele 3D i filmy wideo, aby wprowadzić pracowników do pracy równie szybko, jak w przypadku szkolenia osobistego.
Ostatnio zastosowaliśmy system AR w naszym zakładzie przeładunkowym w Ontario w Kanadzie. Zakład produkuje ponad 30 unikalnych SKU na szybko działającej linii wielostanowiskowej. Przy regularnej rotacji na linii produkcyjnej, doświadczeni pracownicy są zmuszeni do szkolenia nowozatrudnionych - co odciąga ich od linii montażowej i negatywnie wpływa na wydajność. Intuicyjne nakładki graficzne i szczegółowe instrukcje naszego programu AR skracają czas nauki i przełamują bariery językowe w języku angielskim i francuskim, dzięki czemu pracownicy mogą szybciej przystąpić do pracy. Dzięki temu, że nie jest wymagane szkolenie osobiste, obserwujemy radykalny wzrost szybkości dochodzenia do kompetencji, wyższy wskaźnik utrzymania wiedzy i mniejszą liczbę błędów na linii montażowej.
Ludzie są najważniejszą inwestycją w firmie, a dzięki AR producenci mogą szybko i bezpiecznie wprowadzać i szkolić pracowników, aby szybciej znaleźli się na hali produkcyjnej i popełniali mniej błędów na linii produkcyjnej. Przekłada się to na wzrost produktywności i szybszy zwrot z inwestycji w kapitał ludzki.
Nasza podróż do Fabryki Przyszłości dopiero się zaczyna. Zwróciliśmy uwagę na kilka punktów wyjścia i nadal wykorzystujemy nasz ekosystem technologii Przemysł 4.0, aby zbadać więcej możliwości, w tym całkowitą efektywność sprzętu (OEE), cyfrowe instrukcje pracy, konserwację zapobiegawczą, identyfikowalność, coboty i zautomatyzowane pojazdy.
Aby pozostać konkurencyjnym, producenci każdej wielkości muszą zanurzyć się w rewolucji Przemysł 4.0, aby wykorzystać dane w celu uzyskania informacji pozwalających na przewidywanie potrzeb, generowanie wydajności i podejmowanie mądrzejszych decyzji. W przypadku niektórych z nich droga naprzód może wymagać całkowitej wymiany istniejących systemów. Inne mogą wymagać jedynie drobnych modernizacji infrastruktury i łączności. Niezależnie od potrzeb producenta, nadszedł odpowiedni czas na wykorzystanie bogactwa danych cyfrowych, tworzenie większych pomysłów i przekształcanie tych pomysłów w praktyczne, rzeczywiste produkty, które pomagają napędzać długoterminowy wzrost.
Craig Sutton, wiceprezes ds. Przemysłu 4.0, i Todd Earls, wiceprezes ds. IT - Projektowanie i Cyfrowe i Produkcja, wyjaśniają ewolucję inteligentnych fabryk i mówią o korzyściach, jakie producenci mogą osiągnąć dzięki wykorzystaniu technologii cyfrowych i wzajemnie połączonej analizie danych.
Referencje:
1 IDC (Wrzesień 2019). Znaczenie koncentracji na przemyśle dla cyfrowej transformacji.
2 Betti, Francisco (Styczeń 2020). Jak produkcja może prosperować w cyfrowym świecie i prowadzić rewolucję w celu osiągnięcia zrównoważonego rozwoju.
3 Zabezpieczenie obrotowe. Przemysł 4.0 ...i zagrożenia cyberbezpieczeństwa dla przyszłości produkcji.
4 Dyskusja o Zarządzaniu Automatyką Produkcji. Kształtowanie umiejętności i kultury dla fabryki przyszłości.
5 Kroc, Natalie (Wrzesień 2017). Rzeczywistość Rozszerzona Trafia do Miejsca Pracy.
Wyślij wiadomości e-mail
