Trudno sobie wyobrazić jak będzie wyglądać fabryka za 10 czy 15 lat. Tak samo trudno było 15 lat temu przewidzieć to, jak teraz wygląda produkcja w nowoczesnych fabrykach i z jakich technologii korzystamy. Jak zatem może wyglądać fabryka przyszłości? Zapewne szybko nasuwa się odpowiedź związana z „Przemysłem 4.0”. A może powinniśmy pójść jeszcze o krok dalej?
Czym jest Przemysł 4.0?
O idei Przemysłu 4.0 słyszy się wszędzie. Nowe produkty są brandowane hasłami „Industry 4.0”, „IoT”, „4.0 Ready”. Każdy z nas na swój sposób rozumie te hasła, ale czym dokładnie jest Czwarta Rewolucja Przemysłowa?
Czwarta Rewolucja Przemysłowa oznacza integrację inteligentnych maszyn i systemów z Internetem i technologiami informacyjnymi. Przepływ informacji jest realizowany zarówno w pionie (pomiędzy urządzeniami i działem IT przedsiębiorstwa) oraz w poziomie: pomiędzy urządzeniami i maszynami w procesach produkcji.
Od urządzeń wymaga się elastycznej konfiguracji, możliwości szybkiej rekonfiguracji oraz otwartych i uniwersalnych standardów komunikacji. Podobne wymagania stawiane są całym liniom produkcyjnym. Elastyczność i możliwość dopasowania produkcji do zindywidualizowanych wyrobów i krótkich serii jest kluczem do stworzenia fabryk przyszłości.
Wizja Fabryki Przyszłości
Podczas gdy inni jedynie rozmawiają o Przemyśle 4.0, firma Bosch Rexroth już pracuje nad urzeczywistnieniem tej wizji. W wizji Fabryki Przyszłości wszystkie sekcje i linie produkcyjne są ze sobą połączone, co zwiększa ich elastyczność. Użycie otwartych standardów umożliwia szybkie i łatwe skonfigurowanie systemów. Bosch Rexroth oferuje lub wkrótce zacznie produkować wszystkie niezbędne elementy do urzeczywistnienia tej wizji, od czujników i komponentów po technologię i rozwiązania systemowe.
Aby wyobrazić sobie zakres czekających nas zmian, spróbujmy odpowiedzieć na inaczej sformułowane pytanie. Co w fabryce przyszłości – za około 10 czy 15 lat – pozostanie bez zmian w stosunku do typowej fabryki z 2019 roku? Zapewne niewiele, m.in.: podłoga, ściany i dach. Cała reszta – maszyny, automatyzacja, sprzęt, sposoby komunikacji, a nawet pracownicy i sposób, w jaki będą oni współpracować i komunikować z całą infrastrukturą – zmieni się diametralnie.
Cechy Fabryki Przyszłości
Fabrykę Przyszłości cechują:
Cyfrowy strumień wartości – zaawansowane oprogramowanie z wykorzystaniem otwartych standardów komunikacji (Multi-Ethernet, IO – Link, OPC UA) gromadzi, przetwarza, analizuje i przesyła dane logistyczne i produkcyjne. Ostatecznym celem jest zwiększenie przejrzystości, wydajności i efektywności.- Widoczność informacji – zebrane dane powinny być w prosty sposób prezentowane dla pracowników, aby możliwa była szybka reakcja na jakiekolwiek odchylenia i rozpoczęcie działań optymalizacyjnych.
- Integracja wszystkich systemów – istniejące maszyny muszą być zintegrowane z nowymi systemami. Tylko wtedy możliwe będzie pełne wykorzystanie możliwości Fabryki Przyszłości.
- Cyfryzacja procesu projektowania – przyszłość to reprezentowanie każdego komponentu i funkcji przez model w świecie cyfrowym. Programy symulacyjne pozwolą na kompleksowe sprawdzenie poprawności projektu oraz wirtualne uruchomienie systemów sterujących.
- Maksymalna elastyczność – wyposażenie złożone z modułów produkcyjnych, które można łatwo konfigurować i dostosowywać do szybko zmieniających się wymagań pozwoli na zwiększenie wydajności produkcji seryjnej jak i do wytwarzania nawet bardzo małych ilości produktów w sposób opłacalny.
Rozwiązania przybliżające nas do Fabryki Przyszłości
Interaktywna platforma komunikacyjna ActiveCockpit gromadzi wszelkie istotne dane dotyczące linii produkcyjnej i procesów w czasie rzeczywistym. To oznacza, że pracownicy będący na miejscu w zakładzie mogą od razu reagować na jakiekolwiek odchylenia i rozpocząć działania optymalizacyjne. Nowe aplikacje nieprzerwanie zwiększają funkcjonalność i upraszczają łączność z systemami wsparcia produkcji.
Otwarte protokoły komunikacyjne takie jak PPMP (Production Performance Management Protocol), który jest otwartym standardem komunikacji zaproponowanym przez firmę Bosch Rexroth i dalej rozwijany przez społeczność Eclipse. Protokół ten wykorzystuje format wymiany danych JSON. Takie rozwiązanie niesie za sobą wiele zalet. Komunikacja może być zaimplementowana w prosty sposób. Otwartość standardu komunikacji oraz wykorzystanie ogólnodostępnego formatu danych pozwala na implementację protokołu zarówno w urządzeniach przemysłowych, jak i na stronach internetowych lub w aplikacjach na urządzeniach mobilnych. Otwiera to możliwości integracji całych systemów zgodnie z założeniami Przemysłu 4.0 i Fabryki Przyszłości. Zobacz więcej.
Online Diagnostics Network (w skrócie ODiN) to pakiet usług do zbierania i analizowania danych dotyczących stanu urządzeń i innych elementów danego systemu produkcyjnego. ODiN potrafi przewidzieć stopień zużycia elementów zanim spowodują one awarię. Dane z czujników trafiają do chmury i są analizowane przez samouczące się oprogramowanie. Utrzymanie ruchu wyprzedzające awarie pozwala w dłuższej perspektywie czasu znacznie zmniejszyć koszta serwisu oraz skrócić czasy przestojów. Zobacz więcej.
Do integracji istniejących maszyn z nowymi środowiskami produkcyjnymi można wykorzystać oprogramowanie IoT Gateway – rozwiązanie pozwalające na zbierane danych z czujników oraz sterowników i przesyłanie ich do baz danych i innych systemów IT. Proces konfiguracji IoT Gateway jest prosty i wygodny, a całość odbywa się w przeglądarce internetowej – bez przerywania pracy urządzeń automatyki. Zobacz więcej.
Nexeed Production Performance Manager wspiera pracowników utrzymania ruchu oraz odpowiedzialnych za jakość produktu w szybkim reagowaniu na zdarzenia i w podejmowaniu właściwych decyzji. W tym celu oprogramowanie zbiera i harmonizuje dane produkcyjne oraz pochodzące bezpośrednio z maszyn w czasie rzeczywistym. Dane te są następnie łączone, wizualizowane i przekazywane do pracowników w przypadku wystąpienia konkretnych zdarzeń. Narzędzie udostępnia przegląd aktualnych statusów każdej maszyny i całego systemu produkcyjnego. Łatwe konfigurowanie reguł umożliwia serwisantom wykonywanie czynności wyprzedzających awarie lub szybszą reakcję już w momencie wystąpienia awarii pozwalając minimalizować czas przestoju maszyn. Chcąc wpłynąć na poprawę jakości produktów, dane procesów produkcyjnych można monitorować i w spójny sposób dokumentować w czasie rzeczywistym. Zobacz więcej.
ActiveAssist to dowolnie konfigurowalne oprogramowanie, które łączy stanowiska montażowe z wirtualnym światem. W połączeniu z czujnikami, ekranami, kamerami i rzutnikami, te wszechstronne rozwiązanie prowadzi pracownika przez kolejne kroki montażu. Po rozpoznaniu montowanego elementu ładowany jest odpowiedni plan pracy. Wyświetla instrukcje konkretnych czynności do wykonywania na powierzchni roboczej i monitoruje ich postęp. W przypadku pojawienia się błędów system zapewnia natychmiastową pomoc w celu ich naprawienia, a następnie kontynuuje wsparcie kolejnego kroku montażu. Zobacz więcej.
Roboty współpracujące APAS pozwalają na bezpieczną pracę człowieka i maszyny bez konieczności stosowania dodatkowych wygrodzeń. Dzięki odpowiednim czujnikom robot APAS zwalnia pracę w obecności człowieka. W momencie, gdy pracownik opuści przestrzeń roboczą robota, ten niezwłocznie podejmie pracę na nowo poruszając się z prędkością właściwą klasycznym robotom przemysłowym. Zobacz więcej.
IndraDrive Mi to seria napędów, która pozwala na integrowanie wszystkich komponentów elektrycznych bezpośrednio w maszynie. W efekcie otrzymujemy maszyny modułowe bez szaf sterowniczych. Zobacz więcej.
Nexo Wifi to najnowocześniejsza technologia w elektrycznych wkrętarkach bezprzewodowych. Wbudowany sterownik kontroluje siłę dokręcania poszczególnych elementów, a skaner kodów kreskowych pozwala na szybką zmianę ustawienia urządzenia przy częstych zmianach programów montażowych. Wkrętarki Nexo przesyłają dane o wykonanych operacjach do bazy odbiorczej, gdzie dalej mogą przesłane do innych systemów. Zobacz więcej.
Przedstawione powyżej rozwiązania to tylko kilka wybranych produktów i technologii firmy Bosch Rexroth. Zapraszamy do odwiedzin strony z opisem koncepcji „Factory of the Future” aby dowiedzieć się więcej o Fabryce Przyszłości. Zachęcamy także do kontaktu z zespołem Bosch Rexroth – chętnie porozmawiamy o przyszłości.
