Čo je to inteligentná výroba?

Keď hovoríme o inteligentnej výrobe, v skutočnosti hovoríme o údajoch. Ako to? Inteligentná výroba využíva údaje v reálnom čase a technológie založené na údajoch, ako sú umelá inteligencia a IIoT, na automatické prispôsobenie sa zmenám v dopyte a obchodných potrebách zákazníkov. Využíva údaje zo strojov a senzorov na optimalizáciu výroby, zlepšenie kvality a zaistenie plynulého chodu zariadení. A využíva údaje z celého dodávateľského reťazca na predvídanie prerušení, obchádzanie problémov a dodržiavanie prísľubov spoločnosti voči zákazníkom.

Definícia inteligentnej výroby

NIST (National Institute of Standards and Technology) definuje inteligentnú výrobu ako: „ plne integrované kolaboratívne výrobné systémy, ktoré reagujú v reálnom čase, aby uspokojili meniaci sa dopyt a podmienky vo výrobe, dodávateľskej sieti a potrebách zákazníkov“.

Inteligentná výroba je založená na pripojiteľnosti ku cloudu. Predstavuje kombináciu ľudskej kreativity, digitálne pripojených strojov a aktív a systémov a analýz používajúcich umelú inteligenciu. Integrácia umelej inteligencie a inteligentných nástrojov pomáha stimulovať prispôsobivosť a zrýchľuje schopnosť prispôsobovať výstupy na základe údajov a analýz v reálnom čase. Viditeľnosť, agilita a odolnosť vytvárajú z inteligentnej výroby základný kameň efektívnejších modelov dodávateľského reťazca a podnikových operácií celkove.

Získajte informácie o niektorých výhodách inteligentnej výroby.

História: Výroba od Industry 1.0 po Industry 4.0

Pojem Industry 4.0 označuje štvrtú priemyselnú revolúciu. Slovo „revolúcia“ sa používa preto, že každá priemyselná revolúcia využívala nejakú prevratnú technológiu alebo vynález, ktorý „revolucionizoval“ celý priemyselný svet. Prvá priemyselná revolúcia využívala paru, druhá elektrinu, tretia využívala základnú automatizáciu a výpočtový výkon a štvrtá využíva kyberfyzikálne systémy a inteligentné technológie.

Inteligentná výroba dneška nie je o rúcaní tradičných tovární a ich nahrádzaní niečím iným. Je o postupnom zdokonaľovaní existujúcich tovární a ich rozširovaní pomocou najlepších nástrojov a riešení tak, aby sa ich výrobné ciele dali dosiahnuť účinnejšie a efektívnejšie.

Päť najvýznamnejších výhod inteligentnej výroby

Uprostred bezprecedentnej konkurencie musia dnešné podniky pri meraní svojej úspešnosti posudzovať aj iné kritériá než iba zisk. Dlhodobá stabilita a lojalita zákazníkov vyplývajú z výhod, ktoré je možné pocítiť v celom vašom podnikaní – od vašich zákazníkov po zamestnancov a dokonca aj v súvislosti so životným prostredím.

1. Efektivita a produktivita: vďaka automatizácii, analýze údajov v reálnom čase a integrovaným výrobným riešeniam môžu vaše tímy pracovať rýchlejšie, inteligentnejšie a bezpečnejšie. A prediktívna údržba a automatizované pracovné postupy môžu pomôcť vašim strojom a aktívam pripojeným k internetu vecí pracovať na špičkovej úrovni s efektívnejšími výstupmi.
2. Agilita a schopnosť reagovať: riešenia a analýza údajov inteligentnej výroby vám umožňujú v každej fáze procesu rýchlo reagovať na zmeny na trhu presúvaním výrobných pracovných postupov a prispôsobovaním vašich produktov s rýchlosťou a presnosťou.
3. Udržateľnosť: údaje zhromaždené technológiami inteligentnej výroby vám môžu pomôcť pri vypracovaní strategických a nákladovo efektívnych plánov na zefektívnenie operácií a zníženie spotreby energie. Inteligentné riešenia dokážu podporiť vaše iniciatívy v oblasti udržateľnosti od udržateľného dizajnu produktov až po ekologickejšiu logistiku.
4. Zlepšené riadenie kvality: od frustrácie zo zlých recenzií až po katastrofu spôsobenú stiahnutím výrobkov, inteligentné výrobné riešenia sa dokážu integrovať naprieč dodávateľským reťazcom a výrobnými operáciami a zabezpečiť, aby normy týkajúce sa kvality boli viditeľné a overiteľné v každej fáze.
5. Komplexné úspory: digitálna integrácia naprieč celým dodávateľským reťazcom umožňuje lepšie prognózovanie, riadenie zásob a logistické riešenia. Znamená to menej rizika, menej výdavkov a (to najlepšie zo všetkého) šťastnejších zákazníkov.

Technológie inteligentnej výroby

Kritické aspekty, ako sú kybernetická bezpečnosť a strategická podniková integrácia, sú všetky súčasťou infraštruktúry digitálnej transformácie. V ďalšej časti sa však pozrieme len na tie najzákladnejšie technológie, o ktoré sa postupy inteligentnej výroby opierajú.

• Internet vecí: keď sú zariadenia a stroje vybavené na odosielanie a prijímanie digitálnych údajov, tvoria sieť internetu vecí. Údaje odoslané zo správ zariadení o stave a činnosti týchto zariadení a údaje odoslané do zariadení riadia a automatizujú akcie a pracovné postupy zariadení.
• Priemyselný internet vecí: sieť priemyselného internetu vecí (IIoT) je jadrom inteligentnej výroby, pretože zahŕňa nielen prepojené aktíva, ale aj inteligentné systémy a automatizované procesy, s ktorými sú integrované.
• Umelá inteligencia/strojové učenie: ani tie najkomplexnejšie údaje na svete nemajú zmysel, kým ich nemôžete zužitkovať a použiť na vyrozprávanie príbehu. Umelá inteligencia oživuje výrobné údaje pokročilou analytikou a vnútornou schopnosťou spravovať a zlučovať rozsiahle a nesúrodé množiny údajov. Výrobcovia vyzbrojení všetkými týmito údajmi potom môžu využiť algoritmy strojového učenia na získanie potrebných informácií zo svojich systémov, ako sú napríklad informácie o tom, čo sa práve deje, a o tom, čo sa podľa predpokladov pravdepodobne stane v budúcnosti.
• Údaje big data: ak umelá inteligencia a strojové učenie prispievajú k inteligentnej výrobe tým, čo na nej je „inteligentné“ do inteligentnej výroby, potom údaje big data sú tým, čo ju uvádza do pohybu. Údaje big data sa nevolajú údajmi big data preto, že sú objemné. Svoj názov získali preto, že sú rozmanité a komplexné. Vstup obrovských množín komplexných a rôznorodých výrobných údajov do systému umelej inteligencie poskytuje umelej inteligencii rozsah potrebný na vyvodenie čoraz presnejších záverov a umožňuje jej rýchlejšie sa učiť v priebehu času.
• Autonómne roboty: ako už bolo povedané, robotizácia nie je vo výrobe ničím novým. Prevratné zmeny neprináša schopnosť externe automatizovať aktíva, ale schopnosť týchto aktív prepojených s cloudom používať inteligentné technológie na vlastnú automatizáciu. Agilita a rýchlosť, ktorú inteligentné továrne potrebujú, závisia od autonómnej automatizácie.
• Aditívna výroba/hybridná výroba: aditívna výroba, ktorá je viac známa pod názvom 3D tlač, zvyšuje odolnosť a agilitu. Napríklad lietadlo Boeing 747 pozostáva z viac ako šiestich miliónov súčiastok, ktoré vyžadujú výmenu podľa rôznych harmonogramov. Namiesto snahy uchovávať všetky tieto súčiastky na sklade môžu inteligentné kovové alebo plastové 3D tlačiarne získavať prístup k záznamom o údržbe a vyrábať súčiastky podľa potreby, čo umožňuje spoločnosti viesť „virtuálny inventár“.
• Cloud computing: pripojiteľnosť ku cloudu a výpočtová technika poskytujú výrobcom dostupnosť systémových zdrojov, ako sú údaje IIoT, analýzy a automatizácie procesov, na vyžiadanie a cez bezdrôtové kanály, ako je Wi‑Fi alebo 5G. Rozsiahle cloudy môžu byť centrálne spravovať a zároveň distribuované v regionálnych alebo globálnych umiestneniach.
• Pripojenie 5G: s pripojením 5G môžu podniky využívať výhody a benefity pripojenia k internetovému cloudu a využívať ich s menšou latenciou, oveľa vyššími rýchlosťami a takmer neobmedzenou kapacitou na škálovanie.
• Edge computing: dnešné inteligentné továrne sú všetky založené na schopnosti rýchlo sa prispôsobiť a reagovať v reálnom čase. Odosielanie údajov zhromaždených na jednom mieste do systémov nachádzajúcich sa v inom fyzickom umiestnení si vyžaduje určitý čas a pre inteligentné továrne takéto prestoje predstavujú stratu. Edge computing pomáha preniesť uvažovanie (umelú inteligenciu a analytiku údajov) do samotnej výroby a eliminovať oneskorenia v sieti IoT.
• Simulácia / digitálne dvojča: digitálne dvojča alebo simulácia je identickou virtuálnou kópiou stroja alebo procesu, ktorý existuje v reálnom svete. Umožňuje výrobným tímom testovať nové spôsoby produkcie a využívať virtuálne prototypy až na hranici ich absolútnych limitov, bez nákladov a bez rizika poškodenia aktív v reálnom svete.
• Dizajn pre výrobu: v tomto prípade ani veľmi nejde o technológiu ako takú, pretože je to medzifunkčná prax, ktorá existuje v dôsledku technológií. Princípy dizajnu pre výrobu umožňujú odborníkom v oblasti výskumu a vývoja učiť sa z údajov získaných z celej výrobnej a zákazníckej základne. Tieto prehľady im potom pomáhajú navrhovať produkty výhodné pre obe strany, ktoré spĺňajú požiadavky zákazníkov na kvalitu a personalizáciu, a aj výroba a prispôsobenie vytvárania návrhov sú jednoduchšie, štíhlejšie a rýchlejšie.

Automatizovaná výroba a autonómna výroba

Automatizovaná výroba nie je žiadnou novinkou. Tento pojem jednoducho označuje robotické zariadenia, ktoré sú naprogramované výlučne na účely vykonávania konkrétnej akcie. Tieto opakujúce sa úlohy sa najčastejšie vyskytujú v súčinnosti s ďalšími strojmi a ľuďmi v prostredí, ako je napríklad montážna linka. Automatizácia je nevyhnutná na dosiahnutie rýchlosti a presnosti potrebnej pre výrobu vo veľkom objeme.

Autonómna výroba je v podstate len automatizovaná výroba… ktorá dokáže uvažovať. Pomocou technológií Industry 4.0, ako sú umelá inteligencia a strojové učenie, systém inteligentnej výroby a zariadenia IoT v ňom zaznamenávajú celé množiny rôznorodých údajov, ako sú spätná väzba od spotrebiteľov, ponuka a dopyt, kapacita strojov a akékoľvek ďalšie relevantné informácie. Na tieto množiny údajov je potom možné použiť algoritmy umelej inteligencie a strojového učenia v záujme poskytovania a automatického uplatňovania efektívnejších a optimalizovanejších pracovných postupov a procesov.

Príklady inteligentnej výroby v akcii

Pozrite sa, ako niektoré z najinovatívnejších spoločností na svete využívajú softvérové riešenia na optimalizáciu a zefektívnenie operácií svojich výrobných a dodávateľských reťazcov:

• Seneasy: prepojením základných podnikových funkcií sa výrazne zvýšili operačná presnosť a možnosti globálneho plnenia.
• A.M.P.E.R.E: automatizované procesy v celom dodávateľskom reťazci a aktuálne informácie o výmenných kurzoch a akciách na burze umožňujú rýchle výpočty a realizáciu objednávok v okamihu potreby.
• Shanghai Huace Navigation Technology Ltd: zjednotenie rôznorodých riešení umožňuje plynulý tok finančných a výrobných údajov s možnosťou sledovateľnosti vedie k zlepšeniu dodržiavania predpisov aj agility.

Implementácia inteligentnej výroby: ďalšie kroky

Niektoré podniky už výrazne pokročili na svojej ceste k digitálnej transformácii a začlenili do svojich prevádzok širokú škálu technológií Industry 4.0. Ostatné ešte len stoja na začiatku tejto cesty alebo premýšľajú, kde by mali začať.

Dobrou správou je, že s najlepšími riešeniami inteligentnej výroby sa stretávate kdekoľvek ste, a tieto riešenia vám pomáhajú vydať sa na túto cestu alebo v nej pokračovať, či už ide o samostatné riešenia alebo cloudový systém ERP s integrovanou funkčnosťou.

A nakoniec, skôr než sa celý proces začne, nezabudnite do neho zahrnúť svoje najcennejšie výrobné aktívum: svojich ľudí. Zostavte solídnu komunikačnú stratégiu a stratégiu riadenia zmien, ktoré zaistia, aby všetky vaše tímy boli nadšené, posilnené a informované o pripravovaných vzrušujúcich zlepšeniach.