Digitalna preobrazba, Industrija 4.0, internet stvari in umetna inteligenca niso dovolj, zdaj morajo biti »pametne« tudi tovarne. Človek dobi vtis, da je vse, kar se je ohranilo v zadnjih letih in desetletjih, zastarelo in neumno, zlasti tovarne in države, v katerih poteka proizvodnja. Ali je to res? In kako lahko tovarna sploh postane pametnejša?
Mladi slavijo, uveljavljena podjetja pa so negotova, ker mora biti vse takoj prenovljeno. Kdor proizvodnje ne digitalizira in avtomatizira takoj ter tovarne ne opremi z najnovejšimi tipali in energetsko tehnologijo, je pogubljen. Ustvariti je treba gigatovarno, saj to čivkajo že vrabci na strehah in zagovarja Elon Musk.
Vendar, razen za Apple, pet milijard dolarjev, ki so po ocenah potrebni za ustanovitev gigatovarne, za vsa podjetja ni drobiž. Kaj lahko podjetje torej stori, da ohrani svojo konkurenčnost ali se celo razširi, pri tem pa ostanejo njegovi stroški razumni? Če želimo odgovoriti na to vprašanje, je pomembno razumeti, kaj je značilno za pametno tovarno prihodnosti in zakaj je potrebna.
Dodana vrednost pametne tovarne
Pametna tovarna tako kot vse nove tehnologije sama po sebi nima namena. Čeprav večina zagovornikov tehnologije tega ne sliši rada, mora vsaka uporabljena tehnologija služiti podjetniškemu namenu in v primerjavi z drugimi alternativnimi možnostmi zagotavljati dodano vrednost. V skladu s to preprosto predpostavko ravnajo vsi uspešni podjetniki. Kaj je torej domnevna dodana vrednost pametne tovarne v primerjavi z uveljavljenimi proizvodnimi sistemi?
Preprost odgovor je, da se lahko s pametno tovarno zagotovijo individualni izdelki najvišje kakovosti za ceno serijske proizvodnje. Če menite, da to ni velika sprememba, naj vam predstavim zadevo z drugega zornega kota. Pametna tovarna bo potrošnikom omogočila, da sebi prilagojene izdelke kupijo po enakih pogojih kot v supermarketu. Potrošniki bodo lahko naročili nov avto po trgovski ceni s prilagojenimi blatniki in ergonomskimi sedeži, prilagojenimi kupcu, ki bo dobavljen v desetih delovnih dneh. Novo pohištvo za jedilnico iz spletnega kataloga se bo barvno ujemalo s tlemi, višina posameznih sedežev bo prilagojena družinskim članom, vse pa boste lahko naročili danes in prejeli že jutri. Iz teh primerov je razvidno, kako velika je ta sprememba tako za potrošnike kot za proizvajalce. Zato morajo proizvajalci serijskih izdelkov stalno spreminjati svoje proizvodne linije, kupovati novo opremo in dele sestavljati na različne načine, pri čemer pa se cena ne spreminja. Proizvajalci unikatnih izdelkov morajo zelo skrajšati svoj dobavni čas, obenem pa za več kot polovico znižati stroške končne izdelave. Morda se trenutno zdi, da so ti izzivi nekoliko pretirani, vendar je na žalost le vprašanje časa, kdaj bo ta vizija postala resničnost. A kaj bo vse to sploh omogočilo?
Kaj pametno tovarno naredi pametno?
Čarobna formula je povečanje prožnosti in učinkovitosti z digitalno tehnologijo. Ciljna uporaba sodobne digitalne tehnologije bo med drugim nepredstavljivo povečala prožnost in proizvodno učinkovitost. Proizvajalcem serijskih izdelkov bo omogočila, da bodo svoje proizvodne enote zelo hitro prilagodili stalno spreminjajočim se proizvodnim ciljem, proizvajalcem unikatnih izdelkov pa, da bodo bistveno hitreje in stroškovno učinkoviteje proizvajali izdelke.
Tri temeljne značilnosti pametne tovarne, ki neposredno prispevajo k potrebnemu povečanju prožnosti in učinkovitosti, so, da pametna tovarna prihodnosti deluje virtualno in modularno ter je zmožna samostojne organizacije. To pomeni veliko mero tehnologije in novosti.
Za doseganje virtualizacije bodo v tovarni nameščeni novi sistemi tipal za material, ljudi in stroje. Tipala so brezžično povezana s sistemom IT in s tem z vsemi razpoložljivimi digitalnimi informacijami. Vsi logični in fizikalni učinki, in sicer od naročila stranke in faz proizvodnje do dobave izdelka, so prikazani kot digitalne podatkovne točke. Skupaj omogočajo natančen digitalen prikaz tovarne in vseh dejavnosti, ki potekajo v njej, kar se imenuje virtualna tovarna oziroma digitalni dvojček. Za resnično revolucijo v primerjavi s fizično izvirno tovarno je odločilen digitalen prikaz, ki omogoča krajevno in časovno popolnoma pregleden tok informacij. Povedano drugače, vsak (človek, stroj, material) v vsakem trenutku in realnem času ve, kaj so delali ali delajo drugi in kaj naj bi bil njihov naslednji korak. Če to obsežno znanje izkoristimo za načrtovanje, analizo in dinamično optimizacijo faz proizvodnje in ustrezno neposredno prenesemo v fizični svet, je večina potrebnega povečanja učinkovitosti že dosežena.
Večjo prožnost v pametni tovarni omogoča modularnost. Predstavljajte si modularno proizvodno linijo, v kateri se komponente dinamično zamenjujejo za proizvodnjo naslednjega izdelka. Virtualna tovarna že ve, kateri izdelek je naslednji, in avtomatsko opravi zamenjavo. Roboti bodo vstavili orodja in na proizvodno linijo bodo postavljeni popolnoma opremljeni stroji. Nov izdelek bo napovedan prek digitalnega vmesnika, vsi drugi stroji pa bodo prilagodili svoje nastavitve in preklopili na nov program izdelave.
Virtualizaciji in avtomatizaciji takoj sledi samostojna organizacija. V pametni tovarni se vse naloge na podlagi naročila stranke, dobave materiala itd. digitalno hierarhično dodelijo pristojnim izvedbenim enotam. Digitalni viri posamezne izvedbene enote se nato skupaj samostojno odločijo, kaj mora posamezen vir storiti. Decentralizirane enote, ki sprejemajo odločitve, lahko lokalno dodatno optimizirajo postopek in s tem dosežejo zadnji element potenciala povečanja prožnosti in učinkovitosti.
Ali je naložba res smiselna?
Preprost odgovor je: da! Pametne tovarne bodo temeljile na človekovi potrebi po individualnosti, čemur ne bo mogoče uiti. Vendar mora vsako podjetje posebej najti pravo mero, s katero bo izvedlo prenovo, izbrati prave komponente, jih združiti v končnem skupnem konceptu in izvajati skupaj z zaposlenimi v podjetju.