Jak mali i średni producenci mogą stworzyć inteligentną fabrykę

We współczesnej branży wytwarzania wśród wielu popularnych zwrotów szczególnie wyróżnia się pojęcie „inteligentna fabryka” lub „fabryka przyszłości”. W tym artykule technicznym opracowanym we współpracy ze specjalistami firmy Siemens Digital Industries Software dokładniej wyjaśnimy to pojęcie, przeanalizujemy najważniejsze kwestie ułatwiające zrozumienie jego wartości i kilka ważnych wniosków dotyczących wykorzystania tych technologii przez małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP).

Wykorzystanie bliźniaka cyfrowego do stworzenia fabryki przyszłości

Bliźniak cyfrowy to wirtualne odwzorowanie rzeczywistego przedmiotu lub systemu. Powstaje z wykorzystaniem danych z czujników, modeli opracowanych przez projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) i innych źródeł, co pozwala utworzyć szczegółową symulację przedmiotu lub systemu w czasie rzeczywistym. W przypadku wytwarzania bliźniak cyfrowy ułatwia optymalizację procesów i identyfikację potencjalnych problemów przed ich wystąpieniem.

Przykładowo, jak wspomniał Rahul Garg, bliźniaka cyfrowego fabryki można wykorzystać do symulacji i testowania różnych scenariuszy produkcji, co pozwala producentom na identyfikację wąskich gardeł i przypadków braku efektywności, zanim wystąpią w rzeczywistych warunkach. Bliźniaki cyfrowe umożliwiają także monitorowanie i kontrolę działania rzeczywistego przedmiotu lub systemu.

Oprogramowanie do symulacji od wielu lat jest stosowane na przykład podczas programowania robotów, projektowania produktów i programowania ścieżek narzędzi CNC. Postęp w dziedzinie mocy obliczeniowej i dostępu do danych znacznie podniósł jednak jakość symulacji do poziomu, na którym zdaniem Rahula Garga można symulować nawet proces przekazania do eksploatacji maszyny w fabryce. Możliwe jest symulowanie każdego etapu procesu i uniknięcie kosztów związanych z przestojem linii lub błędami

Zalety elastycznego wytwarzania

Inteligentna fabryka to zakład produkcyjny wykorzystujący zaawansowane technologie, takie jak sztuczna inteligencja, bliźniaki cyfrowe oraz Internet rzeczy (IoT), do poprawy efektywności i wydajności. W inteligentnej fabryce maszyny i inny sprzęt są połączone ze sobą i siecią centralną, co umożliwia komunikację i współdzielenie danych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu fabryka może szybko reagować na zmieniające się warunki i wymagania klienta. Małe fabryki stosują także automatyzacje i roboty, aby wykonywać zadania dokładniej, spójniej i efektywniej, niż mogą to zrobić ludzie. „Koszt cyfrowego uszkodzenia narzędzia jest zerowy. Koszt uszkodzenia narzędzia na maszynie jest ogromny” – mówi Rahul Garg.

Wykorzystanie przemysłowego Internetu rzeczy i konserwacji predykcyjnej

Jednym z problemów, jakie napotykają producenci, którzy zaczynają zbierać dane z monitorowanych urządzeń, jest sposób ich wykorzystania. Ilość danych zbieranych z dużą częstotliwością, na przykład odczytów drgań lub temperatury, może szybko stać się ogromna. Bez narzędzi i strategii ich analizy są bezużyteczne i mogą nawet stanowić przeszkodę.

Inteligentna fabryka umożliwia analizę takiego zbioru danych. Czujnik może przekazać informację o wzroście drgań obudowy silnika, ale inteligentna analiza pozwala określić, które łożysko wymaga wymiany. Na tym polega różnica między zbiorem danych a danymi umożliwiającymi podjęcie decyzji.