Odmieniana przez wszystkie przypadki czwarta rewolucja przemysłowa to przyszłość, która dzieje się dziś. Automatyzacja produkcji to nie przywilej, a konieczność w każdej branży. Dane demograficzne przedstawione w raporcie Labor 2030: The Collision of Demographics, Automation and Inequality nie pozostawiają złudzeń. Do 2030 roku liczba osób aktywnych zawodowo w Polsce zmniejszy się o milion. Dlatego wyjaśniamy, jak skutecznie przestawić firmę produkującą okna, drzwi i fasady na tory przemysłu 4.0. Podpowiadamy, czego się wystrzegać oraz jakie kryteria wziąć pod uwagę przy obieraniu strategii, aby rewolucja przyniosła maksymalne profity.
Według definicji przemysłu 4.0 automatyzacja, przetwarzanie i wymiana danych oraz technik wytwórczych wykorzystywane są wzajemnie do tworzenia w firmie jednego, zwartego systemu cyberfizycznego. Jest to połączenie świata fizycznego z wirtualnym, gdzie ludzie, maszyny i oprogramowanie są połączeni w jedną sieć. Tworzą spójny organizm, w którym komunikacja przebiega w czasie rzeczywistym umożliwiając natychmiastową organizację i optymalizację procesów. Myśląc o produkcji aluminium mówimy o systemie, który jest w stanie wyprodukować zarówno serię identycznych elementów, jak też szereg całkiem indywidualnych i niepowtarzalnych konstrukcji bez konieczności wspomagania się produkcją umownie nazwijmy ja „ręczną”. Aby system taki mógł zaistnieć i przynieść efekt oszczędności musi być spełnionych kilka warunków. Najważniejsze z nich to odpowiedni program technologiczny zawierający pełne dane o technologii (zarówno te do typowych jak i nietypowych konstrukcji) i oczywiście park maszynowy, który jest w stanie wszystkie zaprojektowane obróbki wykonać w oparciu o otrzymane dane. Oczywiście, po wykonaniu obróbek jest jeszcze nadal daleko do zakończenia produkcji. Jednak do naszych rozważań zatrzymajmy się w tym miejscu. W efekcie po tym etapie powinny być gotowe elementy konstrukcji z wykonanymi wszystkimi obróbkami, które pozostaje jeszcze poskładać i uzupełnić o okucia a czasami również szkło.
Skoro wiadomo, jaki jest model idealnego przedsiębiorstwa przemysłu 4.0, rodzi się pytanie jak to powinno wyglądać w firmie produkującej stolarkę aluminiową? Jak przeprowadzić wszystkie niezbędne zmiany, by poniesione nakłady finansowe i poświęcony czas zostały wykorzystane jak najlepiej i szybko przyniosły wymierne korzyści? Przed każdym wdrażającym ten model, rysują się różne drogi, z których tylko jedna wydaje się właściwa.
Dzisiaj najczęściej mamy do czynienia z niejednorodną architekturą, której działanie uzależnione jest od kilku niezintegrowanych ze sobą elementów. Ich współdziałanie zależy więc w dużej mierze od człowieka, uczestnika procesu. Struktura taka bardzo często wymaga również od użytkownika korzystania z zewnętrznych usług, nawet w samym środku procesu produkcyjnego. Jak można zatem mówić o automatycznej produkcji, gdy program do projektowania nie ma możliwości bezpośredniej komunikacji z maszyną, tylko musi jeszcze po drodze korzystać z kolejnego programu odpowiadającego za komunikację z maszyną, oczywiście obsługiwanego przez kolejnego niezbędnego człowieka?
Takie działanie brzmi jak scenariusz czegoś zupełnie odwrotnego idei przemysłu 4.0 i w istocie takie jest. Przyjrzyjmy się bliżej, dokąd ta ścieżka prowadzi. Na samym początku znajduje się program do projektowania i wyceny jednak bez możliwości bezpośredniej komunikacji z maszynami. Aby skierować zlecenie na produkcję, potrzebny jest człowiek odpowiedzialny za przygotowanie i eksport danych do maszyny. Z pozoru to naturalne. Jednak praktyka produkcji aluminium pokazuje, że dane potrzebne do produkcji charakteryzują się bardzo dużą zmiennością, co przekłada się z kolei na konieczność wykonywania bardzo częstych aktualizacji dużych ilości informacji i w praktyce niesie ryzyko pomyłek, opóźnień lub też, chęci pójścia „na skróty” i wyłączenia, pominięcia w przekazaniu do maszyn niektórych danych. To z kolei może prowadzić do tego, że część z obróbek, pierwotnie planowana do wykonania na maszynach zostanie wykonana tradycyjnie, czyli ręcznie. Na to nakłada się jeszcze ryzyko utraty wprowadzanych przez użytkownika danych w związku z osobną aktualizacją programów do projektowania i do komunikacji z maszynami. Gdzie wtedy szukać winnego i gdzie jest wtedy miejsce na zautomatyzowaną produkcję?
Jaki jest efekt finalny? Zwiększenie zatrudnienia, ponieważ czynnik ludzki zostaje nadal w środku procesu, gdzie zawsze musi coś przepisać lub dostosować.
Podobnie w procesie produkcji, ze względu na wyżej opisaną niepewność danych wejściowych nie można obejść się bez człowieka, operatora maszyny, który musi stale czuwać nad poprawnością otrzymanych przez maszynę danych. Zamiast oszczędności pojawiają się zatem kolejne koszty. Taki schemat nie ma nic wspólnego z przemysłem 4.0, czyli automatyzacją, bezpośrednią komunikacją, usprawnianiem produkcji i generowaniem wartości dodanych.
Jaka jest zatem inna droga? W tym kontekście sensowną ideą wydaje się wykorzystanie do projektowania, wycen, przygotowania danych do produkcji i sterowania maszynami jednej, automatycznie aktualizowanej, platformy. W takim wypadku uzyskamy bezpośrednią komunikację z maszyną lub maszynami bez konieczności czasochłonnego przygotowania informacji dla nich. Oczywiście niepotrzebny staje się też dodatkowy program tłumaczący i przypisany do niego człowiek. Tak zaprojektowany proces w widoczny sposób skraca i upraszcza komunikację.
Ponadto, proces ten sprawia, że dane dla maszyn są generowane automatycznie, co z kolei eliminuje konieczność ciągłego nadzoru maszyn CNC przez człowieka. Unikamy więc i tutaj kolejnego stanowiska pracy, gdyż operator maszyny musi tylko zeskanować kod sterujący i odpowiednio umieścić profil na maszynie. Reszta dzieję się już automatycznie. Dzięki temu, dotychczas zajęty nadzorem operator CNC może zająć się innymi zadaniami.
Takie podejście jest zdecydowanie bliższe założeniom przemysłu 4.0 . Otwiera ono jednocześnie drogę do dalszej automatyzacji produkcji na kolejnych etapach. Dzisiaj myślimy o automatyzacji obróbek CNC, ale wiele zadań nadal jest robione ręcznie. Na automatyzację czekają procesy transportu wewnętrznego, przygotowania (konfekcji) akcesoriów do produkcji czy sortowania szyb. Od czegoś jednak trzeba zacząć. Tak pomyślane przemodelowanie procesu niesie za sobą wymierne korzyści w trybie natychmiastowym. Jest to eliminacja ogniw pośrednich takich jak dodatkowe programy czy wysoko płatni ludzie do przygotowania danych sterujących. W efekcie pojawiają się oszczędności na hali produkcyjnej np. na ograniczeniu obecności operatora CNC o około 70%. Kolejnym „efektem ubocznym” tak zaprojektowanego procesu jest podniesienie wydajności maszyn o 30%.
Konkluzja sprowadza się do jednego wniosku – pierwsza z opisanych dróg nie otwiera żadnych perspektyw rozwojowych. Chcąc być firmą jutra, należy rozważyć inwestycję w kompleksową zintegrowaną platformę, na przykład program LogiKal firmy Orgadata. Rozwiązanie to zawiera w sobie wszystkie cechy bliskie koncepcji produkcji 4.0. Według deklaracji Orgadata, logiKal zapewnia pełną organizację wycen, przygotowanie produkcji oraz przygotowanie plików sterujących do maszyn w ramach jednej zintegrowanej platformy, która jest na bieżąco aktualizowana dzięki szerokiej współpracy firmy z dostawcami systemów aluminiowych i okuć. Platforma ta zawiera zawsze aktualne dane katalogowe zarówno pod względem handlowym jak i technologicznym.
Obróbki CNC tworzone są niejako przy okazji już podczas wyceny konstrukcji i mogą być później przekazywane do dowolnej maszyny lub maszyn bez konieczności dokupowania jakichkolwiek dodatkowych programów czy zatrudniania dodatkowych ludzi. Dodatkową korzyścią wydaje się również możliwość integracji tej platformy z systemami zarządzania przedsiębiorstwem klasy ERP. Ciekawa jest także możliwość wykorzystania zgromadzonych w tej platformie danych w procesie bez papierowej produkcji dostępnej na rynku pod nazwą LogiKal MES. Należy się cieszyć, że producenci oprogramowania branżowego dostrzegają wyzwania czwartej rewolucji przemysłowej, a nawet wychodzą im naprzeciw udostępniając gotowe do wdrożenia narzędzia.
Mariusz Megier*
OKNO 3/2019
.webp)
