Napędzanie rozwoju europejskiego przemysłu motoryzacyjnego
Opublikowano 29 stycznia 2021 w Sustainable Manufacturing
Europejski przemysł motoryzacyjny mierzy się z silną konkurencją ze strony rynku azjatyckiego, jak również z wyzwaniami gospodarczym związanymi z obecną pandemią. W związku z tym musi opracować innowacyjne, przyszłościowe strategie i technologie, które zarówno zwiększą wydajność, jak i zapewnią zrównoważony rozwój. Tony Seba, wykładowca Uniwersytetu Stanforda, uważa, że do 2025 roku nastąpi całkowite zaprzestanie sprzedaży nowych pojazdów wyposażonych w (wyłącznie) silniki spalinowe na rzecz przejścia na wodorowe ogniwa paliwowe lub akumulatory. Tymczasem branża boryka się ze spadkiem sprzedaży, coraz bardziej rygorystycznymi przepisami dotyczącymi emisji zanieczyszczeń, nowymi technologiami, digitalizacją i zmieniającymi się potrzebami klientów. W odpowiedzi na te problemy firmy muszą przekształcić swoje linie produkcyjne, stać się bardziej elastyczne i wprowadzić innowacje, które zwiększą ich konkurencyjność na rynku.
Zdobywanie przewagi poprzez elektryfikację
Kluczowym rozwiązaniem w walce o zrównoważony rozwój jest elektryfikacja. Jednocześnie konieczne jest podjęcie odpowiednich działań w związku ze zmieniającymi się potrzebami klientów i rynku. Produkcja pojazdów musi być szybsza, bardziej elastyczna i cechować się niższymi kosztami. Co więcej, należy zapewnić zgodność tych pojazdów z nowymi przepisami dotyczącymi: emisji spalin; gromadzenia, przekazywania i wykorzystywania danych dotyczących ruchu drogowego oraz z dyrektywami dotyczącymi pojazdów wycofanych z eksploatacji. Strategie oparte na rozwiązaniach inteligentnej fabryki umożliwią europejskim podmiotom sektora motoryzacyjnego uzyskanie przewagi nad konkurencją poprzez usprawnienie procesów produkcyjnych i racjonalizację łańcuchów dostaw równolegle z przejściem na stosowanie nowych technologii napędów.
Badanie przeprowadzone przez Instytut Motoryzacyjny Chemnitz (CATI) i AMZ przewiduje, że do 2025 r. co czwarty samochód z europejskich zakładów będzie napędzany energią elektryczną. Obecnie gospodarka europejska jest zbyt uzależniona od importowanych technologii e-mobilności, takich jak ogniwa akumulatorów. Producenci muszą zatem rozszerzyć swoje zakłady produkcyjne i stymulować innowacyjność.
Główną konkurencję stanowią azjatyccy producenci, których rentowna baza przemysłowa, wraz ze strategiami produkcji masowej, zapewnia im znaczącą przewagę. Obecnie zdominowali światową produkcję wielu e-mobilnych produktów. Badania pokazują, że większość ogniw akumulatorów na świecie jest produkowana w Azji. Europejska branża e-mobilności musi wprowadzić nowe technologie, które umożliwią opłacalną produkcję wysokiej jakości produktów e-mobilnych.
SI oraz produkcja ogniw paliwowych i akumulatorów
Jak dotąd rynek europejski nie zdołał skomercjalizować produkcji ogniw akumulatorowych. Liczba zakładów produkujących tego typu ogniwa rośnie, ale wnoszą niewielką wartość dodaną do europejskiej gospodarki. Branża motoryzacyjna powinna być może skierować swoją uwagę w stronę rozwoju ogniw paliwowych jako alternatywy dla pojazdów zasilanych wyłącznie akumulatorami. Brakuje jednak infrastruktury niezbędnej do produkcji ogniw paliwowych na skalę masową. Konieczne jest wprowadzenie ram politycznych, które pozwolą na utrzymanie niskiej ceny wodoru, a także odpowiednich podatków. UE musi przyjąć proaktywnie podejście w zakresie dostarczania technologii, ram i warunków produkcji, aby stworzyć nową kombinację różnych technologii napędowych.
Sztuczna inteligencja (SI) może pomóc w osiągnięciu przełomu w tym obszarze, zwiększając wydajność wysoce skomplikowanych linii produkcyjnych. Dane zebrane przy użyciu technologii opartych o SI mogą dostarczyć nowych informacji umożliwiających optymalizację procesów. Na przykład konserwacja zapobiegawcza pozwoli na identyfikację oznak zużycia i anomalii, przeciwdziałając wystąpieniu awarii, przestojów i błędów maszyn. Technologie AI i czujników pomogą europejskim producentom stworzyć równe warunki działania, znacznie zmniejszając przewagę kosztową, jaką dysponują azjatyccy konkurenci. Jednocześnie sztuczna inteligencja może pomóc w pozyskaniu udziałów na rynku w segmentach „błękitnego oceanu” (Blue Ocean).
Kluczowe znaczenie ma również centralne zarządzanie danymi, w tym wskaźniki KPI i OEE, wizualizacja danych czujników oraz wirtualne magazynowanie danych procesu. Dzięki zwiększeniu jakości i elastyczności procesów SI może stworzyć możliwości dla rozwoju produkcji złożonych, wysokiej jakości produktów e-mobilnych dostosowanych do potrzeb klienta. Branża motoryzacyjna z kolei musi zacząć stosować bardziej odważne i innowacyjne podejście do korzystania z nowych technologii.
Inteligentna fabryka
Inteligentna fabryka obejmuje przyszłościowe, elastyczne koncepcje, które pozwalają na pogodzenie produkcji z takimi obszarami, jak: ciągłość cyfrowych łańcuchów dostaw i łańcuchów tworzenia wartości dodanej; bardziej elastyczne przepływy procesów; ścisłe powiązanie produkcji z jakością, potrzebami klientów i śledzeniem trwałości. Narzędzia te pomogą producentom zwiększyć rentowność i wyróżnić się na tle konkurencji. Digitalizacja, procesy śledzenia, udział w łańcuchu wartości, usprawniona współpraca, konserwacja zapobiegawcza, przewidywalna jakość, zintegrowane planowanie produkcji i wizualizacja procesów będą odgrywać istotną rolę w inteligentnej fabryce przyszłości. Rozwiązanie firmy OMRON to koncepcja pod nazwą „innovative-Automation!”.
W jaki sposób firmy motoryzacyjne mogą uczynić swoją produkcję bardziej innowacyjną i konkurencyjną? Przetwarzanie brzegowe zapewnia wiele możliwości: połączenie maszyn może być bardziej efektywne, a dane można zbierać, strukturyzować i analizować na poziomie maszyny („na brzegu”) przy użyciu zaawansowanej technologii czujników. Obejmuje to także usługi zdalne, integrację dodatkowej technologii czujników, identyfikację maszyn, cyberbezpieczeństwo, wykorzystanie oraz konwersję danych i protokołów komunikacji.
To jednak nie wszystko. Mechatronika i rozwiązania informatyczne łączą się w coraz większym stopniu, wspierając bardziej wydajne i elastyczne procesy produkcyjne. Konkretne przykłady to nowe inteligentne roboty przemysłowe, mobilne i współpracujące (koboty). Elementy nowoczesnych procesów produkcyjnych można teraz połączyć w chmurze. Firmy otrzymają korzyści płynące z centralnego i przejrzystego monitorowania wszystkich maszyn, zakładów i podzespołów dzięki wykorzystaniu modułów oprogramowania do sterowania lub funkcji opartych na chmurze.
Kolejnym elementem inteligentnej fabryki jest rozszerzona rzeczywistość (AR). Technologia ta umożliwia firmom pozyskiwanie cennych informacji metodami komputerowymi. Elastyczne, autonomiczne sterowanie i optymalizacja procesów produkcji w wielu firmach to dopiero początek. Producenci, którzy zaczynają badać te możliwości, mogą zdobyć przewagę nad swoimi światowymi konkurentami.
