7 mitów dotyczących inteligentnej fabryki
Wdrażanie inteligentnych rozwiązań produkcyjnych jest często długotrwałym procesem i nie zawsze przynosi od razu zamierzone efekty. I choć nie znaczy to, że należy się zrażać do tego pomysłu, to jednak może być przyczyną zwątpienia w końcowy sukces. Efektem ubocznym są również różnego rodzaju mity nt. inteligentnych fabryk, ich funkcjonowania oraz potencjalnych korzyści z wdrażania technologii, które są podstawą Smart Factory.
Smart Factory jest swego rodzaju koncepcją w pełni scyfryzowanego zakładu produkcyjnego. Można ją zdefiniować jako wysoce zdigitalizowaną halę produkcyjną, która stale gromadzi i udostępnia liczne dane za pośrednictwem podłączonych maszyn, urządzeń i systemów produkcyjnych. Zgromadzone i poddawane bieżącej analizie dane mogą być następnie wykorzystywane przez samooptymalizujące się maszyny czy urządzenia. Z perspektywy całej organizacji mogą natomiast służyć do proaktywnego
rozwiązywania problemów, ulepszania procesów produkcyjnych i reagowania na nowe wymagania.
Łącząc świat fizyczny i cyfrowy, inteligentne fabryki mogą monitorować cały proces produkcyjny i poszczególne jego składowe. Od narzędzi produkcyjnych, maszyn i urządzeń, poprzez łańcuchy dostaw po poszczególnych operatorów, którzy pracują na hali produkcyjnej. Po całkowitej implementacji inteligentne fabryki wykorzystują w pełni zintegrowane, oparte na współpracy systemy produkcyjne, dzięki czemu procesy produkcyjne stają się bardziej elastyczne, adaptowalne i zoptymalizowane.
Wyzwania związane z wdrażaniem Smart Factory
Stworzenie inteligentnej fabryki czy też przeobrażenie istniejącej w Smart Factory wymaga czasu i cierpliwości, odpowiednich środków finansowych, wiedzy i wykwalifikowanej kadry zarządzającej oraz inżynierskiej. Trzeba też się liczyć z pewnymi zagrożeniami, jakie będą współistnieć podczas tych procesów. Transformacja cyfrowa może bowiem sprawić, że większa część przedsiębiorstwa będzie narażona na cyberataki, które będą przybierać na sile i które mogą wręcz doprowadzić do paraliżu działalności całego zakładu produkcyjnego.
Istotne jest także przekonanie pracowników, że Smart Factory przyniesie wszystkim korzyści, a wdrażane nowe technologie nie będą oznaczać redukcji etatów czy pogorszenia ich sytuacji materialnej. Ewentualna reorganizacja stanowisk pracy oraz zmiana prowadzonych procesów może wręcz w dłuższej perspektywie oznaczać dla nich poprawę warunków pracy.
Aby projekt pt. wdrażanie Smart Factory się powiódł, konieczne jest także poradzenie sobie z mitami, jakie wokół tego tematu krążą. Mogą one bowiem skutecznie zniechęcać osoby decyzyjne przed podjęciem takiego kroku, a pracowników zachęcać do stawiania różnego rodzaju oporu przed zmianami.
IoT Analytics, firma zajmująca się analizą rynkową tematów z obszaru Internetu Rzeczy, Przemysłu 4.0, M2M (machine-to-machine) czy właśnie Smart Factory zdiagnozowała 7 głównych mitów, jakie krążą wokół inteligentnych fabryk. Jednocześnie od razu je obaliła, podając przykłady różnego rodzaju wdrożeń, jakie miały miejsce w ostatnim czasie.
Mit 1. Inteligentne fabryki trzeba zaczynać od zera
Z pewnością inwestycja związana z budową nowej, inteligentnej fabryki typu greenfield (tj. nowe fabryki budowane od podstaw) jest sporo łatwiejsza do zrealizowania w porównaniu z dostosowaniem do nowych wymogów działającego już zakładu produkcyjnego. Nie ma istniejącej infrastruktury, często dość wiekowej, która może się okazać trudna do modernizacji i połączenia z nowymi technologiami. Ponadto nie odbywają się w fabryce żadne procesy produkcyjne, które mogłyby zostać skutecznie zakłócone. Łatwiejsze jest zatem planowanie i wdrażanie nowej infrastruktury.
Jak pokazują jednak liczne przykłady z całego świata, funkcjonuje już wiele fabryk, które można określić mianem inteligentnych, a które zostały gruntownie zmodernizowane. Co ciekawe, w tym procederze transformacji istniejących fabryk przodują producenci automatyki przemysłowej.
Jednym z takich przykładów jest fabryka Siemens Electronics Works w Amberg w Niemczech, która została uznana przez Światowe Forum Ekonomiczne w 2021 r. za jeden z najbardziej zaawansowanych zakładów produkcyjnych na świecie. Stawiając głównie na własne rozwiązania, od infrastruktury Siemens Cloud po cyfrowe bliźniaki, zakład osiągnął 50-procentowy wzrost wydajności i teraz może służyć jako wzór do naśladowania dla innych przedsiębiorców.
Również Światowe Forum Ekonomiczne, tylko że odbywające się rok wcześniej, uznało zakład produkcyjny Schneider Electric w Lexington w USA za jedną z najbardziej zaawansowanych fabryk na rynku amerykański. I również w tym przypadku Schneider Electric, podczas modernizacji istniejącej fabryki, korzystał głównie z własnych technologii (np. platforma EcoStruxure czy AVEVA).
Mit 2. Tylko duże przedsiębiorstwa mogą wdrażać inteligentne fabryki
Nie trzeba chyba nikogo przekonywać, że duże, zwłaszcza globalne przedsiębiorstwa produkcyjne dysponują o wiele większymi środkami finansowymi i nie są pod tym względem ograniczone. Istnieją jednak liczne sposoby, dzięki którym również dużo mniejsze firm, z ograniczenami budżetowymi, są w stanie realizować projekty związane ze Smart Factory.
To m.in. korzystanie z zewnętrznego wsparcia finansowego. Istnieje wiele różnych programów (np. Gaia-X, CESMII w USA), które ułatwiają małym i średnim przedsiębiorstwom otrzymanie dotacji czy innych form finansowania na realizację projektów związanych z modernizacją fabryk w kierunku inteligentnej produkcji.
Nie trzeba też od razu wydawać dużych środków na projekty, których rentowność stoi pod dużym znakiem zapytania. Istnieją pewne inicjatywy non-profit (np. Smart Factory OWL i Smart Factory KL), które pozwalają przedsiębiorcom obserwować i przetestować niektóre technologie poza siedzibą firmy i wymienić swoje doświadczenia z innymi producentami. Dopiero na tej podstawie przedsiębiorca może zdecydować, czy opłaca mu się inwestować w zakup i wdrożenie danej technologii.
Innym sposobem, który pozwala ograniczyć wielkość nakładów finansowych, jest korzystanie, a nie posiadanie nowych technologii. Dotyczy to głównie oprogramowania, ale coraz częściej również sprzętu. Dzięki takiemu modelowi funkcjonowania firma może z powodzeniem wdrożyć u siebie nowe technologie, zarabiać na nich i z wypracowanego zysku opłacać ich wykorzystywanie.
Mit 3. Jest jeden uniwersalny plan realizacji inteligentnej fabryki
Nie ma niestety dwóch inteligentnych fabryk, które byłyby identyczne w każdym aspekcie funkcjonowania. Każda z nich może mieć własne cele biznesowe i inną charakterystyką produkcji. Dlatego też nie istnieje jedna uniwersalna metoda wdrażania inteligentnych rozwiązań, która byłaby skuteczna w każdych warunkach.
Specjaliści z IoT Analytics zidentyfikowali 8 głównych celów związanych z prowadzeniem przedsiębiorstwa, które następnie pogrupowali w trzy grupy: operacyjne, handlowe oraz R&D. Dwa poniższe przykłady pokazują, jak bardzo mogą się różnić sposoby wdrożenia inteligentnych rozwiązań w zależności od stawianego sobie przez firmę głównego celu.
Zakład produkcyjny firmy Moderna w Norwood w Stanach Zjednoczonych jest przykładem takiej fabryki, w której zwiększona elastyczność dzięki inwestycjom w inteligentne rozwiązania pozwoliła zwiększyć przychody. Dziś cena za jedną akcję tej firmy wynosi ok. 400 dolarów, a jeszcze w 2019 r. nie przekraczała 20 dolarów. Zupełnie inny cel przyświecał natomiast firmie Trumpf w przypadku tworzenia inteligentnej fabryki w Chicago. Dziś fabryka ta stanowi wizytówkę i pokazuje ogromne możliwości firmy w realizacji wdrożeń inteligentnych fabryk.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Smart factory
Fabryki przyszłości – 3 najważniejsze trendy przemysłowe
Fabryki przyszłości są już dla wielu polskich przedsiębiorców na wyciągnięcie ręki. Jednak różne firmy charakteryzują się odmiennymi etapami dojrzałości technologicznej. W związku z obecną sytuacją, m.in. zyskującą na popularności pracą zdalną, tempo digitalizacji może w najbliższym czasie jeszcze przyspieszyć. Wskazujemy, którymi trendami przemysłowymi warto zainteresować już dziś, aby być o krok bliżej stworzenia prawdziwej fabryki przyszłości.
Mit 4. Inteligentne fabryki to głównie nowe technologie
Chociaż nowoczesna technologia jest bardzo często kluczową częścią transformacji inteligentnych fabryk, to jednak nie jest jedyna. I co więcej, nie zawsze też jest to najważniejsza część takiego wdrożenia. Eksperci z IoT Analytics zwracają także uwagę na znaczenie mniej wymierne aspekty, głównie związane z pracownikami i procesami zachodzącymi w organizacji. Według przedstawicieli kadry zarządzającej, którzy mają już za sobą niejedno wdrożenie z obszaru Smart Factory, w rzeczywistości tylko jeden
z 10 najważniejszych czynników sukcesu dotyczy nowoczesnych technologii.
Niezwykle ważne jest także przy takim wdrożeniu zarządzanie zmianą. Jest ono wymagane, aby zapewnić, by proces transformacji był w pełni przejrzysty, a pracownicy czuli się w nim zaangażowani.
Bardzo dobrym przykładem jest firma Infineon, która wprowadziła ambasadorów zmian w swojej fabryce w Singapurze. W 2017 r. ta globalna firma produkująca elektronikę i półprzewodniki z siedzibą w Niemczech ogłosiła pięcioletni plan transformacji dla swojego zakładu produkcyjnego w Singapurze. Aby zaangażować pracowników, od samego początku członkowie związku zawodowego zostali wyznaczeni jako ambasadorowie tych zmian. Miało to ułatwić dwustronną komunikację między personelem zakładu produkcyjnego a kierownictwem fabryki.
Mit 5. Inteligentne fabryki zastępują inne koncepcje zarządzania
Wdrożenie inteligentnej fabryki nie może odbywać się kosztem innych narzędzi, jakie zostały wcześniej wdrożone i funkcjonują z sukcesem w zakładzie produkcyjnym (np. Lean Manufacturing, Six Sigma).
Technologie Smart Factory odgrywają istotną rolę w automatyzacji aspektów gromadzenia i analizy danych oraz w eliminowaniu nieefektywności i błędów związanych z prowadzonymi procesami. Tym samym stale je udoskonalają i poprawiają efektywność tych procesów. Mimo że koncepcja Lean Manufacturing w swojej najczystszej postaci unika znaczącej pomocy technologicznej, jednak coraz częściej w inteligentnych fabrykach nowoczesne rozwiązania wspierają te procesy.
Mit 6. Przenoszenie metod z jednej fabryki do innych jest łatwe
Korzystanie z rozwiązań, które sprawdziły się w jednej fabryce, nie musi oznaczać wcale sukcesu także w innych. Każda fabryka różni się od innych zarówno jeśli chodzi o kwestie wymierne (dostępność niezbędnej infrastruktury, środowisko IT, rodzaj wytwarzanego produktu), jak i niewymierne (nastawienie do zmian pracowników i kierownictwa). Do tego dochodzą także różnice związane z odmienną lokalizacją.
Różne mogą być podejścia firm do korzystania z wcześniejszych rozwiązań w inteligentnej fabryce.
Niektóre przedsiębiorstwa uważają, że łatwiej jest najpierw wypróbować niektóre technologie i rozwiązania w istniejącej fabryce przed zbudowaniem nowej inteligentnej fabryki od podstaw (greenfield). Przykładem jest firma Siemens, która zainwestowała duże środki finansowe w cyfryzację swojego istniejącego zakładu w Amberg, zanim wdrożyła podobne rozwiązania (z niewielkimi modyfikacjami, wynikającymi z uwarunkowań regionalnych) w zakładzie w Chengdu w Chinach. Według firmy Siemens, na poziomie technologii i procesów chiński zakład jest wierną repliką fabryki w Amberg.
Inne podejście do tego problemu zastosowała włoska firma Bonfiglioli. W 2016 r. firma ta wdrożyła nową strategię „EVO” (skrót od ewolucji), związaną z budową zaawansowanych technologicznie inteligentnych fabryk. Firma zbudowała najpierw nową flagową fabrykę w swoim zakładzie w Clemintino Bonfiglioli we Włoszech. Obecnie wykorzystuje ją do rekrutacji nowych pracowników, szkolenia obecnych pracowników oraz ciągłego transferu technologii i metodologii do innych zakładów rozsianych w różnych lokalizacjach na całym świecie.
Mit 7. Inteligentna fabryka musi być w pełni zautomatyzowana
Podczas gdy wiele inteligentnych fabryk zawiera wysoce zautomatyzowane systemy, automatyzacja nie jest wcale warunkiem koniecznym realizacji celów inteligentnych fabryk. Kluczowym fundamentem, który leży u podstaw funkcjonowania inteligentnych fabryk, są bowiem dane. Technologia, która umożliwia pozyskiwanie i analizę odpowiednich danych, umożliwi zarządzającym fabryką podejmowanie szybszych, bardziej świadomych i finalnie lepszych decyzji.
Przykładem takiego podejścia może być inteligentna fabryka odzieży firmy Hugo Boss w Izmirze w Turcji, w której zatrudnionych jest 3500 pracowników. Wdrożono w niej technologie, takie jak rozszerzona rzeczywistość, uczenie maszynowe, przetwarzanie w chmurze i analiza danych. Fabryka poprawiła znacząco wydajność, wykorzystując m.in. ponad 1600 tabletów z Wi-Fi, które pozwoliły pracownikom na linii produkcyjnej szybciej dokonywać niezbędnych zamówień i ułatwiły dostęp do istotnych danych operacyjnych.
Jak pokazują coraz liczniejsze przykłady z rynku, dzisiejsza generacja inteligentnych fabryk niekoniecznie musi być zaawansowanymi technologicznie inwestycjami typu greenfield. Ze względu na szybko zmieniający się rynek i coraz większą dostępność zaawansowanych technologii, każda firma produkcyjna, bez względu na wielkość i charakter produkcji, powinna mieć wypracowaną strategię inteligentnej fabryki. I to niezależnie od ich obecnego rozwoju cyfrowego i technologicznego.
Cel jest bowiem jasny. Tylko nowoczesne przedsiębiorstwa, które wdrażają inteligentne technologie, będą w stanie lepiej dopasowywać się do dynamicznie zmieniających się realiów rynkowych, szybciej się rozwijać, a w konsekwencji – skuteczniej rywalizować na rynku z firmami, które nie zdecydowały się wciąż na cyfrową transformację.
