Metoda „lights out” nadal mało prawdopodobna w przypadku Przemysłu 4.0
Opublikowano 21 kwietnia 2022 w Industry 4.0
Wielu producentów uważa, że całkowicie zautomatyzowana fabryka bez pracowników to melodia odległej przyszłości. Pytają oni, kiedy faktycznie nadejdzie czwarta rewolucja przemysłowa i czego możemy się w związku z tym spodziewać? W ramach tego bloga przyglądamy się rzeczywistości w pełni i częściowo zautomatyzowanej produkcji, możliwościom i ograniczeniom robotów, a także powodom, dla których ludzka obsługa jest nadal, w większości przypadków, niezastąpiona.
Niektóre towary nie są dopasowane do w pełni zautomatyzowanej linii, a wykonanie niektórych procesów jest niemożliwe bez interwencji człowieka lub współpracy. Mimo to produkcja masowa nadal ma na celu zapewnienie optymalnej wydajności i opłacalności przy maksymalnym zysku i zwrocie z inwestycji. Nic więc dziwnego, że metoda „lights out” w odniesieniu do produkcji wydaje się tak atrakcyjna. Co się stało po tym, gdy zastosowano tę metodę w fabryce firmy Foxconn w Shenzhen w Chinach? Czy inni producenci powinni podążać tą drogą? A jeżeli tak, to w jaki sposób?
Digitalizacja nie jest zero-jedynkowa
W niektórych sytuacjach zdecydowanie lepiej sprawdza się podejście bez obsługi ludzkiej, na przykład w przypadku złożonej produkcji podzespołów elektronicznych w firmie Foxconn, w obszarach, w których ryzyko zanieczyszczenia jest wysokie, a także w zakładach o dużym wolumenie i małym zróżnicowaniu produktów. Ale co z tymi producentami, którzy nie działają w ten sposób, a zamiast tego przestawiają się na mały wolumen i dużą różnorodność produktów, aby zmaksymalizować opcje wyboru dla klienta? Czy ich droga do automatyzacji jest zablokowana przez potrzebę dywersyfikacji? Na szczęście nie.
Digitalizacja nie jest zero-jedynkowa — przynajmniej nie w myśl zasady „wszystko albo nic” — każdy producent może przynajmniej częściowo wykorzystać technologię automatyzacji. Jej zakres zależy od szeregu czynników, w tym od tego, jak duża część procesu produkcyjnego wymaga skomplikowanych decyzji i improwizacji — a więc ściśle ludzkich kompetencji.
Znajdowanie odpowiednich ról
Obecnie następuje coraz powszechniejsze przejście na linie produkcyjne, na których personel pracuje na stanowiskach, gdzie ich umiejętności są najcenniejsze, czyli w obszarach nadzoru, a nie w miejscach, w których wymagane jest wykonywanie tradycyjnych obowiązków operacyjnych. Dzięki temu, a także pracy z robotami współpracującymi (kobotami) ludzka szybkość i zręczność są powiązane z niestrudzoną wydajnością zautomatyzowanych towarzyszy.
Jak jednak producenci ustalają, które części linii mogą zostać zautomatyzowane? W jaki sposób mogą sprawdzić, gdzie można uzyskać oszczędności i jakie będą końcowe efekty, zanim dokonają inwestycji w to, co może wydawać się przełomową zmianą? Odpowiadają za to integratorzy systemów, dostawcy technologii i partnerzy branży, którzy są w stanie pokazać tradycyjnym producentom, jakie korzyści może odnieść ich firma z (umiarkowanego) przejścia na digitalizację.
Weryfikacja koncepcji
Zaufani integratorzy to pierwszy punkt kontaktu dla producentów poszukujących usprawnień — zakres ich kompetencji rozciąga się od analizy systemu po pełne potwierdzenie koncepcji, obejmujące oddzielne zastosowania liniowe i całe zakłady. Firma OMRON również oferuje usługi w tym procesie, a także swoje laboratoria zajmujące się weryfikacją koncepcji i nowoczesne zakłady, w których można zbudować systemy prototypowe, aby dokładnie pokazać, w jaki sposób producenci mogą odnieść korzyści z automatyzacji. Czego mogą się więc spodziewać producenci?
Cyfrowe spojrzenie w przyszłość
Kontrola wizyjna to rozwijająca się dziedzina automatyzacji, a postęp w systemach wizyjnych 3D zwiększa elastyczność złożonych operacji podnoszenia i układania. Do niedawna kamery były w stanie rejestrować tylko produkty na stałych pozycjach na linii. Obecnie kamery o wysokiej rozdzielczości w połączeniu z algorytmami uczenia maszynowego mogą z łatwością identyfikować obiekty losowo rozmieszczone w pojemnikach transportowych. Znacznie podnosi to wydajność systemów kamer obsługujących różne produkty i pracujących ze zwiększoną prędkością na zautomatyzowanych liniach.
Jest jeden obszar, w którym nowoczesna fabryka jest w największym stopniu wspomagana przez automatyzację. Jest to technologia robotów. Począwszy od logistyki wewnętrznej — przepływu materiałów i podzespołów przez linię produkcyjną — aż po roboty stacjonarne i roboty współpracujące — tutaj można uzyskać realne oszczędności. Czas, zużycie energii, ryzyko związane z bezpieczeństwem i koszty mogą zostać ograniczone dzięki umieszczeniu odpowiednich robotów we właściwym miejscu.
Postęp w technologii robotów
Niezależnie od tego, czy jest to mobilny robot zastępujący wózek widłowy, czy kobot, który współpracuje z operatorem ludzkim, wydajność i niezawodność w zakresie powtarzalności jest widoczna w coraz większej liczbie branż. Na przykład koboty są proste w programowaniu, szczególnie w porównaniu z bardziej tradycyjnymi robotami przemysłowymi, a także są łatwe do ponownego wdrożenia do różnych zadań, co jest szczególnie korzystne w przypadku scenariuszy obejmujących dużą różnorodność produktów. W obszarach, w których celem jest powtarzalność przy dużej szybkości, idealnie sprawdzają się roboty przemysłowe, takie jak roboty delta. Najnowsze postępy w dziedzinie narzędzi przyniosły korzyści w zakresie zautomatyzowanego pakowania owoców, a nowe konstrukcje chwytaków po raz pierwszy w historii umożliwiają automatyczne pakowanie miękkich owoców za pomocą robotów przemysłowych.
Robotyka to tygiel innowacji, w którym inżynierowie stale poszukują nowych i lepszych sposobów radzenia sobie z wymagającymi zadaniami. Świetnym przykładem może być system manipulatora mobilnego (MoMa) firmy OMRON, który łączy w sobie robota mobilnego, robota współpracującego i system wizyjny. Ta innowacja stanowi połączenie mobilności, sprawności i dokładności, umożliwiając automatyzację coraz bardziej złożonych zadań. Nie wiadomo jeszcze, w jakim stopniu przyczyni się to do upowszechnienia fabryk typu „lights out”. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że producenci nieustannie nawiązują współpracę z dostawcami technologii i integratorami systemów, wizja przyszłości pozostaje w odpowiednich, ludzkich, rękach.
