Továrny budoucnosti už fungují v Rakousku a v Německu. Ukazují tvář Průmyslu 4.0

16. 8. 2016 | Zdroj: BusinessInfo.cz

Průmysl 4.0 bude založený na robotizaci, digitalizaci a maximální flexibilitě. První továrny v bavorském Amberku a rakouském Eggelsbergu ukazují, že plány inženýrů a vizionářů mohou fungovat v praxi již nyní.

Nástup Průmyslu 4.0 má být největší změnou ekonomiky za poslední roky. Továrny založené na robotizaci a výrobky napojené na internet věcí mají zásadně změnit roli člověka ve výrobním procesu. První továrny přitom ukazují, že nejde jen o iluzi vzdálené budoucnosti, ale že již nyní podobné provozy mohou fungovat.

Jednu z takových továren vybudovala společnost Siemens v bavorském Amberku. Produkty tam samy komunikují s výrobními zařízeními, veškeré procesy řídí a optimalizují IT systémy s cílem zajistit časovou efektivitu, možnost flexibilní úpravy produktů na míru a minimalizaci výskytu závad.

Cílem je využít pokročilých informačních a komunikačních technologie k vytvoření vyšší přidané hodnoty. Iniciativa Průmysl 4.0 vznikla právě v Německu, kde ji podporují nejenom vláda, ale i univerzity a průmyslové asociace. V rámci tohoto zastřešujícího rámce chtějí spojit dohromady jednotlivé inovační aktivity k dalšímu vývoji v průmyslové produkci. Průmysl 4.0 má sloužit k výrobě produktů, které lze přesně přizpůsobit zákazníkům na míru, v rámci propojeného, flexibilního a dynamicky organizovaného výrobního procesu.

Příkladem takové digitální továrny je právě provoz v Amberku. Vedení tohoto výrobního závodu již dnes používá postupy, které se v řadě průmyslových provozů stanou standardem až za několik let. Díky obousměrné komunikaci si výrobky samy řídí vlastní montáž, kdy své specifické požadavky předávají přímo strojním zařízením.

Prolínání reálného a virtuálního světa

Amberský závod učinil významný krok směrem k budoucnosti, protože reálný a virtuální svět se budou v rámci průmyslové výroby stále těsněji prolínat. Průmyslová produkce tak bude v relativně blízké budoucnosti mnohem flexibilnější a současně efektivnější – tedy rychlejší, levnější a současně kvalitnější.

Amberský závod společnosti Siemens, založený v roce 1989, vyrábí programovatelné logické automaty Simatic. Ty se používají k automatickému řízení strojů a zařízení za účelem úspory času a finančních prostředků a současně zvýšení kvality produktů. Jejich využití je rozmanité - od řízení lyžařských vleků i palubních systémů výletních lodí po řízení výrobních procesů v nejrůznějších průmyslových odvětvích, od automobilového průmyslu po farmacii.

Kvalita výroby dosahuje v Amberku 99,99885 procenta a díky celé řadě zkušebních stanic je i těch několik vadných kusů bezchybně a efektivně objeveno. Celkem se v závodě ročně vyrobí na 12 milionů produktů Simatic. Při 230 pracovních dnech ročně to znamená, že továrna vyrobí každou sekundu jednu řídicí jednotku.

Podobné výrobní prostředí by se za několik let mohlo stát normou. Díky identifikačním systémům Simatic Ident si mohou výrobky řídit svůj vlastní výrobní proces. Optické kódy (QR kódy), které jsou připevněny ke každému polotovaru, v sobě obsahují informace o výrobku i o potřebných krocích, kterými výrobek musí projít, aby se z něj stal hotový produkt. Díky těmto kódům komunikuje výrobek přímo s výrobními stroji. Tento systém je první krok směrem digitalizaci výroby a tedy k Průmyslu 4.0.

Díky propojenosti českého a německého průmyslu by Česko mohlo zkušenosti z Německa využívat při přenosu zkušeností od sousedů. „Průmysl 4.0 je pro hospodářství obou zemí příležitostí. Čím dříve ji využijeme, tím lépe. Siemens je připraven Českou republiku při implementaci Průmyslu 4.0 podpořit,“ prohlásil Joe Kaeser, generální ředitel a předseda představenstva společnosti Siemens.

I přes vysokou digitalizaci a robotizaci se ani továrna v Amberku bez lidí zcela neobejde. Člověk má zatím nezastupitelné místo v oblasti vývoje, designu produktů i výrobního plánování a řešení neočekávaných událostí.

Kontrola během výroby i fungování

Na podobných principech funguje také chytrá továrna v hornorakouském Eggelsbergu. Výrobní závod společnosti B&R představil nejnověji například flexibilní výrobu průmyslových PC. Konfiguraci každého PC si přitom zákazníci sestaví on-line. Systém pak prověří proveditelnost zvoleného řešení a poté vygeneruje materiálový list se sériovým číslem.

Zákazník má přitom možnost vybrat si z až 250 miliard hardwarových kombinací. Pro výrobu přitom nehraje velikost objednávky roli. „Objednávku na jediný kus zpracujeme stejně rychle, jako zakázku na tisíc kusů,“ uvedl hlavní vedoucí výroby B&R Gerald Haas.

Systém pak zajišťuje optimální zpracování dodávky, plynulý chod logistiky i včasné dodání jednotlivých dílů. Všechny stroje a zařízení jsou totiž součástí jedné sítě, kam je propojený i vysokoregálový sklad pružně reagující na očekávaný objem výroby.

Oprava přijde právě včas

Vlastní sestavování PC je zatím v rukou operátora, jehož pracoviště je výškově a ergonomicky přizpůsobené jeho postavě. Během montáže dostává instrukce z monitoru a pomocí světelných signálů. Každé PC je v průběhu montáže i po jejím dokončení opakovaně testováno. Součástí systému je i kompletní sledování výroby, které umožňuje zpětně dohledat každý krok výroby. Sledovat je pak možné i celý životní cyklus produktu. Během celého fungování je tak kdykoliv možno najít výsledek kteréhokoliv funkčního testu na PC nebo přesně identifikovat součástky, které výrobek obsahuje.

Součástí systému je i sledování hospodárného využívání energií, které umožňuje porovnávat efektivitu zařízení mezi jednotlivými pracovními linkami, směnami nebo dny v týdnu. Výraznější odchylky pak ukáží, že je něco v nepořádku.

Automatizovaně funguje i servis strojů. Díky využití nástrojů pro sledování stavu zařízení nedochází k tomu, že by byly součástky vyměněny příliš brzo, ani k tomu, že by kvůli poruše některé z nich bylo třeba zastavit výrobu. Pokud se některý ze sledovaných parametrů ocitne mimo toleranci, upozorní systém servisního pracovníka, že je třeba konkrétní součástku vyměnit.

Roboti pronikají do přepravy

Využití robotů a automatizovaných provozů se přitom nebude týkat jen klasických průmyslových továren produkujících výrobky. Svoje místo si začíná hledat i v logistice. Podle analýzy společnosti DHL získají roboti brzy důležité místo při přípravě, balení a přepravě zboží.

Roboti přitom dosud logistiku příliš neovlivňovali kvůli složitosti pracovních činností, které zahrnují manipulaci s velmi různorodými předměty v nekonečném množství kombinací, v blízkosti lidí a na omezeném prostoru. Současné výzkumy proto ukazují, že v 80 procentech logistických provozů se v současnosti pracuje stále manuálně.

V poslední době se však technika začíná dostávat na úroveň, na níž již bude schopna uspokojit poptávku po flexibilních a nízkonákladových robotech využitelných pro práci v logistice. Vývoj nové generace robotů, kteří dokážou rozumět, pohybovat se, reagovat na své prostředí a vykonávat precizní úkony společně s lidmi, je urychlován intenzivním růstem elektronického obchodu s vysokým podílem lidské práce a trendem klesajícího počtu a stárnutí zaměstnanců.

„I když jde v logistice vývoj rychle dopředu, k zavádění novinek nedochází tak pružně, jak bychom si představovali. Čárové kódy se například používají zhruba padesát let, a i přesto, že existuje řada novinek, jejich využití stále převládá. V případě robotů by však jejich uvedení do praxe mohl výrazně urychlit aktuální nedostatek pracovních sil, se kterým se logistika potýká. Navíc manipulace se zbožím bude rychlejší a ekonomičtější, což bude významným argumentem i pro naše zákazníky,“ říká Petr Polák, IT Manager DHL v České republice. Společnost nyní zkouší spolupracující roboty ve vybraných skladovacích provozech a sleduje, jak by jejich použití mohlo změnit současné dodavatelské řetězce.

Na robotech budou stále více stát i nově budované provozy v automobilovém průmyslu. Společnost ABB dodá více než 250 robotů do karosárny společnosti Valmet Automotive, finského dodavatele dílů pro připravovaný SUV automobil Mercedes-Benz GLC ve finském Uusikaupunki. Výroba těchto vozů by tam měla být zahájena počátkem roku 2017.

Jde o největší zakázku na průmyslové roboty pro ABB ve Finsku. Nové roboty výrazně zvýší flexibilitu výroby finského dodavatele automobilových součástí a umožní zdokonalit výrobu zvýšením produktivity a zkrácením dodacích lhůt.

Nová řada robotů umožní vyrábět automobily s přesnějšími sváry, menšími odchylkami a celkově přesnější konstrukcí. Navíc jsou robustnější a energeticky přibližně o 15 procent efektivnější než předchozí řada robotů.

Dalibor Dostál

Tisknout Vaše hodnocení:

Štítky článků

Související články

Diskuse k článku

+ Nový příspěvek