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
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.