Chytrý průmysl už vystrkuje růžky

Jenom je všechny vyjmenovat - od Industrie 4.0, přes Advanced manufacturing, Industrie du Futur, Made in China 2025 až k Manufacturing USA - vydá na dlouhý seznam, stejně jako výčet všech technologií, které tento koncept zahrnuje. Z uvedeného plyne, že úroveň standardizace kolem chytrých továren je zatím poměrně rozvolněná. To by však nemělo být brzdou jejich rozvoje na úrovni podniků. Vždyť obnova strojového a technologického parku rovněž není otázkou příštích týdnů či měsíců.

Německá iniciativa Industrie 4.0 pracuje s architektonickým třídimenzionálním referenčním modelem RAMI 4.0, jenž představuje soubor norem a standardů definovaných ve třech směrech. První popisuje chytrou továrnu, druhý architektonické vrstvy strojů a třetí životní cyklus produktu. Celý model je zapouzdřen do API - Administration shell. S obdobným standardizačním rámcem přichází americká vládní iniciativa NIST v dokumentu s volně přeloženým názvem Mapa dalšího rozvoje inteligentních výrobních systémů, jenž na tuto oblast též nahlíží ze tří pohledů - byznys, produkt a výroba.

Tržní potenciál Průmyslu 4.0

Globální potenciál Industry 4.0 je podle indických Markets and Markets odhadován na více než 205 mld. dolarů v roce 2022 s roční mírou růstu 9,3 procenta v letech 2017 až 2022. Mezi nejvýraznější faktory tohoto růstu řadí průmyslové roboty a industriální IoT.

Podle dalších Indů, Mordor Intelligence, ale už v roce 2015 tento trh celkově představoval 150 mld. a v roce 2020 má dosáhnout 333 mld. dolarů při roční míře růstu 19 procent. Nejvýznamnějšími tahouny trhu v tomto období mají být Čína a Indie, jež jsou označovány za budoucí velmoci v oblasti chytré výroby.

Studie Grand View Research z Kalifornie hovoří o 172 mld. v roce 2016 s výhledem 395 mld. dolarů do roku 2025. Hnacím motorem mají být chytrý dodavatelský řetězec (supply chain) a 3D tisk pro malé a střední firmy. Nejvíce těchto technologií bude využívat automobilová branže následovaná průmyslem leteckým a obranným a ve třetím sledu ropným odvětvím.

Průzkum americké TMR, Transparency Market Research, uvádí 159 mld. v roce 2015 a předpovídá nárůst trhu na 548 mld. dolarů do roku 2024, přičemž v tomto období počítá s roční mírou růstu 13 procent. Výrazným tahounem trhu je region Asie a Pacifiku. Severní Amerika přispěje jeho dvoutřetinovou a Evropa pouze poloviční velikostí.

Deloitte s Forbesem se ptají: Jste připraveni?

Je možné, že trend chytré výroby mnohem lépe využijí začínající, resp. malé a střední podniky než současní lídři trhu. Z celosvětového průzkumu kolem Průmyslu 4.0 (Čtvrtá průmyslová revoluce je tu - jste připraveni?) mezi více než 1600 manažery z 19 zemí, deseti různých odvětví a firem s průměrným výnosem 7,4 mld. dolarů, který loni v srpnu provedla společnost Forbes Insights ve spolupráci s Deloitte Global totiž vyplývá, že nejvyšší manažeři firem a státních úřadů z celého světa nevěří, že jejich organizace dokážou ovlivnit a využít příležitosti, které Průmysl 4.0 nabízí.

Současně dva ze tří tvrdí, že byznys bude mít na vytváření této budoucnosti mnohem větší vliv než vlády a další subjekty. Tito lídři zároveň přiznávají, že nejsou připraveni změny spojené s Průmyslem 4.0 efektivně využít, ovšem tyto pochybnosti je dosud nepřiměly změnit strategii. Chápou, že je nutné investovat do technologií, je pro ně však obtížné ekonomicky zdůvodnit investice do nových příležitostí - a to zejména z důvodu nedostatku interní strategické podpory a soustředění se na krátkodobé cíle.

Čtyři příklady Průmyslu 4.0 v praxi

Adidas: Aditivní výroba, 3D tisk

V polovině loňského roku začal Adidas opět vyrábět sportovní obuv v Německu, když do bavorského Ansbachu částečně stáhl výrobu z Číny, Indonésie a Vietnamu. Důvodem je plně vybavená chytrá továrna Speedfactory. Další, pro americký trh, postavil obuvnický gigant v Atlantě. Zatímco v asijských továrnách probíhá výroba s vysokým podílem manuální práce, tady jsou výrobní linky plně digitalizované a počítače nejen navrhují celkový design, ale též obuv testují. Digitální dvojče při návrhu boty simuluje její výrobu, a když je vše odladěno, virtuální produkt je předán do výroby. Vše je velmi rychlé a flexibilní. Fabrika rovněž maximálně omezila nákup materiálů a polotovarů, ze kterých se obuv skládá, a vše si zajišťuje sama přímo na místě. K tomu využívá aditivní výrobu, přičemž 3D tiskárny jsou využívány na různých úrovních výrobního procesu. Díky inovacím omezil Adidas pracovní role na 160, proti tisícovkám v Asii, rovněž doba dodání od návrhu do prodejny se zkrátila z měsíců na dny a výrobce už začíná hovořit o hodinách.

FANUC: Internet věcí a umělá inteligence

Lídr na trhu CNC strojů, japonská firma FANUC, razí koncepci nepřetržitě běžící továrny se stoprocentní spolehlivostí a nulovými prostoji. To zajišťuje sběr dat pomocí univerzálních převodníků z připojených zařízení - NC stroje, lasery, roboty, PLC, inteligentní čidla - tak, aby informace, jež byly dosud k dispozici jen obsluze strojů, byly dostupné i na centrálním pracovišti přípravy a řízení výroby, kde dochází k jejich dalšímu zpracování inteligentními algoritmy. Nashromážděné množství užitečných dat z řídicích systémů na nejnižší úrovni nebylo dosud využito, nebo jejich využití bylo závislé na úrovni obsluhy a údržby přímo v provozu. Nyní na platformě průmyslového aplikačního tržiště FIELD Store jsou k dispozici SW nástroje, jež zpracovávají data podle různých požadavků a kritérií. Vše funguje na stejném principu jako App Store od Applu. Své aplikace, umělou inteligenci či datové převodníky zde dnes nabízejí už stovky partnerů včetně Cisca a Rockwell Automation.

Bosch: Hlídání kvality v dodavatelském řetězci

Systematická inspekce přepravovaných výrobků zlepšuje řízení kvality. Ať už jde však o citlivé komponenty, nebo drahé finální výrobky, jejichž kvalita je v procesu výroby bedlivě střežena, dostává během přepravy zabrat, resp. přepravní informace bývají neúplné. Například nikdo s jistotou přesně neví, zda byly splněny stanovené přepravní podmínky nebo zda vibrace, nadměrná vlhkost či otřesy nezpůsobily skryté poškození.

To je přesně parketa pro řešení Bosch TraQ - tracking a kvalita - jehož cílem je online monitoring jakosti převážených výrobků v dodavatelském řetězci. Přepravní obaly jsou vybaveny snímači připojenými k Bosch IoT cloudu. Ty nepřetržitě schraňují údaje relevantní pro rizika dodavatelského řetězce - teplotu, otřesy, vibrace či vlhkost. Následně jsou vyhodnocovány incidenty související s jakostí v rámci přepravy. Uživatelé jsou tak informování v reálném čase a mohou včas zahájit protiopatření.

Harley-Davison: Průmyslový internet věcí

Motocyklový závod Harley-Davidson v New Yorku byl v roce 1973 postaven jako typická montážní linka. Nyní je však vyšperkována senzory přímo spojenými s výrobním procesem. Ty zde sbírají údaje, aby zabránily úzkým místům. Například když ohýbání zadního blatníku brzdilo celý proces. Proto došlo k uspořádání celkového layoutu, aby jednotlivé díly procházely plynule výrobní linkou, což eliminovalo přecházení pracovníků mezi pracovišti. Lakovna vybavená senzory zase dokáže zjistit, zda vlhkost a proudění vzduchu jsou optimální pro lakování, či ne - a automaticky tyto podmínky korigovat. Závod dnes vyrábí o celou čtvrtinu více motocyklů s dvěma třetinami pracovníků. Své klasické modely je továrna schopna dodat v rozmezí šesti hodin proti původním 21 dnům.

Článek byl publikován v únorovém čísle magazínu ICT revue.