Przemysł 4.0

Rewolucje przemysłowe:

W ciągu ostatnich 300 lat przemysł przeszedł serię rewolucji.

• Przejście od energii ludzkiej do energii wodnej/pary.
• Linia montażowa rozsławiona przez Henry'ego Forda na zawsze zmieniła zdolność do zwiększania wydajności.
• Era informacyjna przyniosła komputery i automatyzację.

Kamień węgielny Przemysłu 4.0 jest rozszerzeniem zastępowania ludzi maszynami i robotyką. Charakteryzuje go również sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe. Inicjatywa ta wyszła z przemysłu niemieckiego.

Oczywiście, trendy te mają wpływ na każdą część przedsiębiorstwa, ale skupiamy się tutaj na montażu. (Aby przeczytać o sześciu scenariuszach kontroli przemysłowej, kliknij tutaj)

Podczas pierwszych trzech rewolucji przemysłowych scentralizowany proces decyzyjny oraz zarządzanie oparte na dowodzeniu i kontroli były na porządku dziennym. Obecnie cyberprzestrzeń i systemy fizyczne stapiają się w jedno.

Od 1999 r. narzędzia ręczne Sturtevant Richmont są wyposażone w radio , aby pomóc w stworzeniu czegoś, co Szwedzi nazywają "SCADA", czyli Supervisory Control and Data Acquisition. Komputer kontroluje funkcje operatora poprzez parowanie narzędzi z parametrami i tylko narzędzie sparowane z aktywnym parametrem może być użyte do pracy.

Narzędzie współpracuje z kontrolerem, aby określić, czy każdy element złączny był zgodny, czy nie, a także liczy liczbę elementów złącznych w partii, aby monitorować, czy wszystkie wymagane prace są wykonywane.

Pisząc dla wydania magazynu Forbes z 20 czerwca 2016 r., Bernard Marr stwierdził, że "aby fabryka lub system mogły być uznane za Przemysł 4.0, muszą zawierać:

• Interoperacyjność - maszyny, urządzenia, czujniki i ludzie, które łączą się i komunikują ze sobą.
• Przejrzystość informacji - systemy tworzą wirtualną kopię świata fizycznego poprzez dane z czujników w celu kontekstualizacji informacji.
• Pomoc techniczna - zarówno zdolność systemów do wspierania ludzi w podejmowaniu decyzji i rozwiązywaniu problemów, jak izdolność do wspierania ludzi w zadaniach, które są dla nich zbyt trudne lub niebezpieczne.
• Zdecentralizowane podejmowanie decyzji - zdolność systemów cyberfizycznych do samodzielnego podejmowania prostych decyzji i uzyskania maksymalnej autonomii.

Marr stwierdził również, że "z każdą dużą zmianą wiążą się wyzwania związane z przyjęciem modelu Przemysłu 4.0:

• Kwestie bezpieczeństwa danych są znacznie zwiększone poprzez integrację nowych systemów i większy dostęp do tych systemów. Dodatkowo, zastrzeżona wiedza produkcyjna staje się również problemem bezpieczeństwa IT.
• Do udanej komunikacji cyberfizycznej potrzebny jest wysoki stopień niezawodności i stabilności, który może być trudny do osiągnięcia i utrzymania.
• Utrzymanie integralności procesu produkcyjnego przy mniejszym nadzorze ludzkim może stać się barierą.
• Utrata wysokopłatnych miejsc pracy przez ludzi jest zawsze powodem do niepokoju, gdy wprowadzane są nowe automaty.
• Również unikanie problemów technicznych, które mogłyby spowodować kosztowne przestoje w produkcji, jest zawsze przedmiotem troski.

Niektóre, ale nie wszystkie rozwiązania pozwalające na stworzenie w pełni funkcjonalnego Przemysłu 4.0 wymagają dużych inwestycji w zasoby. Oprócz nakładów kapitałowych, koszty szkolenia i wdrożenia często powodują niechęć do podejmowania dalszych działań.

W dzisiejszym świecie przemysłowym, gdzie jakość jest tak blisko, przewagę mają ci, którzy mogą szybko zejść w dół krzywej kosztów. Ponadto, zapotrzebowanie na dokumentację jakości wywiera coraz większą presję na producentów, aby wdrożyć Przemysł 4.0.

Scentralizowany system MES jest kamieniem węgielnym Przemysłu 4.0. Na rynku dostępnych jest kilka opcji MES, które nie wymagają dużych inwestycji w zasoby. Często zdarza się, że właściwa kombinacja systemów MES i kontroli momentu obrot owego zwiększa przepustowość i eliminuje przeróbki do tego stopnia, że zwrot nakładów jest niezwykle szybki.