10 września - 10 października
|
9 kluczowych innowacji na przestrzeni dziesięcioleci pchających produkcję do przodu
22/02/2022
Aktualizacja artykułu: 15 grudnia 2023
Innowacje w produkcji popychają branżę do przodu, aby była bardziej produktywna, wydajniejsza i poprawiała jakość. Dzięki nim producenci mogą zyskać przewagę konkurencyjną, sprostać wyzwaniom branżowym i przede wszystkim sprostać wymaganiom klientów. To wszystko wiąże się dla firm ze zmianami, podejmowaniem ryzyka i kreatywnością.
Przedstawiamy nasze TOP 9 innowacji, które wywierają wpływ na procesy produkcyjne w fabrykach na przestrzeni dziesięcioleci.
ROBOTYKA
Robotyka jest dziedziną, która dynamicznie rozwija się na przestrzeni lat. Pierwszy prototyp robota przemysłowego został zainstalowany w odlewni General Motors w 1959 roku – Unimate #001, stworzony przez George’a Devola. Od czasu jego pierwszego stworzenia opracowano wiele robotów pomagających usprawniać procesy produkcyjne i inne obszary naszego życia. Obecnie możemy wybierać w zależności od zastosowania od robotów przemysłowych po współpracujące, autonomiczne pojazdy AGV, drony, egzoszkielety i roboty chirurgiczne a nawet roboty humanoidalne.
Oferowany przez B&R system Machine-Centric Robotics daje możliwość kompleksowej obsługi klienta w zakresie rozwiązań automatyzacji zakładów produkcyjnych. Producenci mogą od jednego dostawcy otrzymać wszystko, czego potrzebują w zakresie automatyzacji i robotyki. Co tak naprawdę można zyskać na integracji robotów z maszynami?
➡ Zerknijcie do artykułu pod tytułem: Co zyskujemy na integracji robotów z maszynami?
W przeszłości, sektor spożywczy wyróżniał się jako jedna z dziedzin przemysłowych o niewielkim stopniu zrobotyzowania. Wynikało to głównie z wyjątkowo nieregularnych kształtów produktów, surowych norm higienicznych oraz delikatności żywności, co skutkowało trudnościami w adaptacji robotów przemysłowych do procesów na liniach produkcyjnych. Obecnie, dzięki znacznym postępom i osiągnięciom w dziedzinie robotyki, możliwe stało się skuteczne automatyzowanie przemysłu spożywczego za pomocą tych zaawansowanych maszyn.
➡ Dlaczego warto rozważyć wdrożenie robota w branży przetwórstwa żywności? Zerknijcie do artykułu:
https://polskiprzemysl.com.pl/automatyzacja-i-robotyka/roboty-przemyslowe-w-branzy-spozywczej/
Roboty w znacznym stopniu przyczyniają się do automatyzacji fabryk. Byłoby jednak jeszcze lepiej, gdyby maszyny potrafiły działać równie inteligentnie jak ludzie. Rozwiązanie Smart Flex Effector rewolucjonizuje robotykę pod tym kątem. Tak jak inteligentne gniazdko, które wkłada się do zwykłego gniazdka, aby podłączać domowe urządzenia do sieci elektrycznej i zapewniać przejrzystość ich obsługi, podobnie element kompensacyjny pomaga dużym robotom przemysłowym produkować towary w bardziej ekonomiczny sposób i z większą precyzją.
Moduł zaproponowany przez Bosch Rexroth pozwala zarówno podsystemom kartezjańskim, jak i robotom przegubowym „wyczuwać” sytuację w ich otoczeniu. Oprócz niezbędnych czujników ten element kompensacyjny jest wyposażony w układ kinematyczny, który działa niezależnie w sześciu stopniach swobody.
Połączenie funkcji sensorycznych i mechanicznych jest podstawą inteligentnej współrzędnościowej jednostki pomiarowej, dzięki której niestabilne i bardzo złożone procesy stają się przejrzyste i możliwe do kontrolowania. Smart Flex Effector może na przykład wyczuć położenie obrabianych lub przenoszonych przedmiotów w neutralny czasowo sposób w trakcie chwytania i przekazywać informacje o położeniu bezpośrednio do odpowiedniego sterownika robota, aby aktywnie kompensować bieżące różnice w położeniu. W przeciwieństwie do sond pomiarowych pozwala to na dokładne łączenie i przenoszenie obiektów bez wykonania dodatkowych operacji.
➡ Więcej o rozwiązaniu: https://polskiprzemysl.com.pl/automatyzacja-i-robotyka/smart-flex-effector/
WYTWARZANIE PRZYROSTOWE
Produkcja przyrostowa jest to technologia, której nie należy lekceważyć. Druk 3D jest często postrzegany jako modne hasło w branży, ale jeśli przeanalizujemy, gdzie obecnie stosowana jest produkcja addytywna, stanie się bardziej jasne, gdzie toczy się gra o zastosowanie tej technologii.
Zdaniem wielu osób, w przyszłości wytwarzanie przyrostowe może stanowić kluczowy element bardziej wydajnego i bezpiecznego łańcucha dostaw. Dodatkowo oszczędność kosztów i wydajność uzyskiwana dzięki produkcji przyrostowej staje się coraz bardziej atrakcyjna dla wielu producentów. Nawet przed erą pandemii, wiele przedsiębiorstw korzystało z technologii wytwarzania przyrostowego do produkcji części zamiennych. Obecnie technologię tę wykorzystuje praktycznie każda gałąź przemysłu produkcyjnego.
➡ Więcej w temacie opowiada artykuł: Wytwarzanie przyrostowe brakującym ogniwem w globalnym łańcuchu dostaw
Jak można z powodzeniem wykorzystać druk 3D opisuje wiele artykułów HP3D.pl – od medycyny po lotnictwo, motoryzację i komercyjne zastosowanie. Meltio zaś proponuje technologię laserowego osadzania metali do wykorzystania w procesie produkcji części drukowanych z metalu.
Przykłady:
➡MEDYCYNA:
Przyszłość sektora medycznego kształtowana przez druk 3D
Druk 3D w diagnostyce i edukacji medycznej
➡ ZASTOSOWANIE KOMERCYJNE:
Wpływ druku 3D na przemysł opakowań
Rzemieślnictwo przyszłości. Jak druk 3D przesuwa granice ludzkiej wyobraźni
➡ MOTORYZACJA:
Wykorzystanie Additive Manufacturing do optymalizacji motocykli i samochodów wyścigowych
Cyfrowe magazyny części zamiennych w branży automotive
➡ AUTOMATYKA:
Druk 3D i roboty przemysłowe
Usprawnianie linii produkcyjnych dzięki zastosowaniu druku 3D
➡ OBRÓBKA METALI:
Precyzyjne drukowanie 3D elementów z metalu
ANALITYKA
Dane, to prawdopodobnie najcenniejsze narzędzie w arsenale współczesnego producenta w post-pandemicznym i coraz bardziej destrukcyjnym środowisku (niedobory pracowników i materiałów oraz złożoność łańcucha dostaw). Coraz częściej producenci stosują dane i analizy w swoich operacjach i procesach, aby optymalizować łańcuchy dostaw, ulepszać prognozy, opracowywać propozycje oraz monitorować wykorzystanie i niezawodność maszyn.
Ci, którzy już przyjmą strategię analityczną polegającą na ukierunkowaniu na dane, mogą stawić czoła fali destrukcyjnej, wykorzystując dane w czasie rzeczywistym i dane historyczne w celu przewidywania przyszłych wyników i identyfikowania potencjalnych problemów, co ostatecznie prowadzi do podejścia proaktywnego w porównaniu z reakcyjnym. Proaktywne utrzymanie ruchu jest idealnym rozwiązaniem dla większości maszyn produkcyjnych, ale istnieją również inne działania, mające na celu przedłużyć żywotność sprzętu i zapewnić jego niezawodność.
➡ 5 zasad, które warto wziąć pod uwagę przy UR maszyn produkcyjnych
Zbierając dane przy każdej okazji i badając przepływy pracy, można szybko zidentyfikować punkty nieefektywności i ujawnić rzeczywiste problemy. Strategia opierania się na danych promuje wejrzenie pod „maskę” firmy w celu szczegółowej oceny, gdzie marnuje się czas i pieniądze oraz gdzie słabe punkty mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa.
Duże sklepy internetowe już wykorzystują eksplorację danych w swojej codziennej działalności. Mogą dzięki temu oferować indywidualne rekomendacje i tworzyć wartość dodaną dla swoich klientów. Firma Bosch Rexroth wykorzystuje to podejście w przypadku klientów przemysłowych, analizując np. stan systemów hydraulicznych, aby wykryć zużycie elementów z wyprzedzeniem. Każdy nowo podłączony system poszerza bazę danych, dzięki czemu serwis ODiN zwiększa swoje możliwości prognozowania zużycia, wykorzystując samouczące się algorytmy.
➡ Przykład: Stałe monitorowanie warunków pracy systemów hydraulicznych w standardzie Przemysłu 4.0
Narzędzia cyfrowe i zbieranie danych wyniosły nas na kolejny poziom, który odblokowuje zupełnie nowy zestaw możliwości – dzięki większemu wglądowi w produkcję w czasie rzeczywistym niż kiedykolwiek wcześniej. Wykorzystanie tych możliwości jest istotnym elementem ku poprawie wydajności przedsiębiorstwa. Umiejętność analizy tych danych jest kluczowa, jeśli chcemy naprawdę zaangażować się w rozwój swojego biznesu.
O nowoczesnym podejściu do produkcji opowiada artykuł:
SZTUCZNA INTELIGENCJA
Sztuczna inteligencja bezpiecznie osadzona w bloku konstrukcyjnym pojęcia Przemysłu 4.0, jest częstą siłą napędową wielu innowacji w przestrzeni produkcyjnej, w tym robotyki, konserwacji predykcyjnej, cyfrowych bliźniaków i zarządzania zapasami.
Najwcześniejszy udany program AI został napisany w 1951 roku przez Christophera Strachey, późniejszy dyrektor Programowej Grupy Badawczej na Uniwersytecie Oksfordzkim. Program Stracheya do gry w warcaby został uruchomiony na komputerze Ferranti Mark I na Uniwersytecie w Manchesterze w Anglii. Mógł grać w kompletną grę w warcaby z rozsądną szybkością.
➡ Jakie były trendy w zeszłym roku? Zapraszamy na tekst autorstwa Capgemini: Sztuczna inteligencja: trendy na 2021 rok
Jak sztuczna inteligencja może wesprzeć produkcję i przemysł? Jakie są oczekiwania jednej z technologii Przemysłu 4.0? opowiada w komentarzu Tomasz Haiduk, wykładowca programu MBA Kaizen Industry 4.0 w Szkole Biznesu Politechniki Warszawskiej: https://polskiprzemysl.com.pl/automatyzacja-i-robotyka/jak-sztuczna-inteligencja-moze-wesprzec-produkcje-i-przemysl/
Dzięki zastosowaniu rozwiązań opartych na generatywnej sztucznej inteligencji spółki przemysłowe mogą zautomatyzować ponad jedną trzecią czasu pracy, a tym samym radykalnie zwiększyć swoją wydajność, wynika z analiz Bain & Company. Technologie oparte na Gen AI znajdują największy potencjał do wykorzystania w raportowaniu i analizie, planowaniu, kontroli jakości i usuwaniu zakłóceń w procesie produkcji.
➡ Sztuczna inteligencja może zautomatyzować ponad 1/3 czasu pracy w przemyśle [RAPORT]
Techniki projektowania generatywnego udowodniły już, że mogą znacznie zwiększyć wydajność w rzeczywistych zastosowaniach. Ich pełny potencjał nie zostanie jednak osiągnięty, dopóki firmy nie zastosują tych koncepcji na dużą skalę, czyniąc je integralną częścią procesów rozwoju produktu. Dzisiejsza zaawansowana technologia oferuje szybkie cyfrowe symulacje i analizy. Algorytmy posiadają zdolność automatycznego dostosowywania geometrii części pomiędzy kolejnymi symulacjami, eliminując konieczność ręcznych poprawek. To oznacza, że projektanci mogą dynamicznie eksperymentować z różnymi kształtami i konfiguracjami, osiągając optymalne rezultaty w znacznie krótszym czasie niż przy tradycyjnych metodach projektowania.
➡ Jaka jest rola projektowania generatywnego w kompleksowym rozwoju produktu? Więcej w temacie projektowania generatywnego opisuje artykuł: Nowoczesny przemysł [część 2]. Wszystko zaczyna się od projektowania, czyli jak będzie wyglądać przyszłość rozwoju produktów
Szerzej o sztucznej inteligencji przeczytacie w naszym artykule: Witamy w epoce sztucznej inteligencji czyli o tym jak SI transformuje nasze podejście do procesów produkcyjnych
ŁĄCZNOŚĆ
5G z pewnością jest gorącym tematem; skala i przesunięcie 4G do 5G były bezprecedensowe i znaczące. Przeskok z 4G do 5G jest jak porównanie krętej, jednopasmowej drogi na angielskiej wsi z wielopasmową niemiecką autostradą.
Wdrażając 5G, producenci mogą odnieść korzyści z ulepszonej łączności, małych opóźnień, wysokiej niezawodności, zwiększonej produktywności, kompleksowej identyfikowalności danych oraz możliwości przyjęcia innych zaawansowanych technologii.
Niedawno opisywaliśmy rozwiązanie Nokii, które wynosi produkcje na wyższy poziom:
➡ Technologia 5G filarem dla rozwiązań Przemysłu 4.0 w zakładach produkcyjnych
INTELIGENTNE CZUJNIKI
Odblokuj wzrost produktywności dzięki inteligentnym czujnikom. Rozwój inteligentnych czujników dał producentom możliwość czerpania korzyści z łączności i gromadzenia danych. Dzięki zastosowaniu tych czujników w maszynach fabrycznych producenci mogą przekształcić je w inteligentne urządzenia, które są połączone z inteligentnymi sieciami w całym łańcuchu wartości.
Inteligentne czujniki pozwalają producentom monitorować, kontrolować i ulepszać operacje; przewidywać awarie sprzętu i uruchamiać protokoły konserwacji, automatycznie rejestrować dane i zwiększać szybkość przepływu informacji dzięki informacjom w czasie rzeczywistym.
Pękanie narzędzi, awarie przyrządów, kolizja elementów czy uszkodzenia łożysk, to tylko niektóre codzienne problemy w parkach maszynowych. Dzięki wykorzystywaniu nowoczesnej technologii smart factory np. w postaci monitoringu i diagnostyki drgań, można się przed tego typu usterkami skutecznie chronić.
➡ Przykład 1: Monitoring i diagnostyka drgań w parkach maszynowych fabryk przemysłu motoryzacyjnego
➡ Przykład 2: Szybkie przezbrojenia i minimalne straty dzięki integracji z systemem wizyjnym
INTELIGENTNE SYSTEMY REALIZACJI PRODUKCJI MES
Inteligentne systemy realizacji produkcji (MES) umożliwiają oszczędną produkcję dzięki wykorzystaniu wglądu i inteligencji Przemysłowego IoT. Smart MES łączy kilka innowacji w jednym miejscu, aby uzyskać bogaty zestaw danych w celu śledzenia i dokumentowania produkcji surowców po wyroby gotowe.
Integrując Smart MES z systemem ERP, producenci mogą uzyskać jedno źródło prawdy w całej organizacji. Pomaga producentom przekształcić ich działalność i operacje poprzez integrację danych, uczenie maszynowe i analizy predykcyjne.
Technologia idzie tak szybko do przodu, że obecnie jest możliwa implementacja systemu produkcyjnego MES w ciągu 24 godzin. Uproszczona konfiguracja oraz gotowe, dostosowane do konkretnych potrzeb, szablony dają ogromne pole do popisu – wszystko dzięki rozwiązaniom w chmurze, które oferują szybkie wdrożenie dzięki gotowym do użycia narzędziom i elastycznym konfiguracjom.
W przypadku wielu małych i średnich przedsiębiorstw, rozwiązania w chmurze stają się atrakcyjne z powodu niższych kosztów inwestycji i szybszej dostępności. W tym przypadku przechodząc na model abonamentowy, unikają konieczności ponoszenia dużych początkowych kosztów, eliminując konieczność inwestycji w infrastrukturę IT.
Jak podaje producent dane są bardzo mocno zabezpieczone. Dostęp do systemu jest możliwy 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, z dowolnego miejsca z dostępem do Internetu, bez potrzeby korzystania z VPN. Ciekawe?
➡ Więcej na temat rozwiązania w artykule: 4 kluczowe kroki do skutecznej automatyzacji produkcji w fabryce przyszłości
Inne rozwiązania MES/APS znajdziecie w kategorii:
Oprogramowanie CMMS / MES / APS oraz
Zarządzanie produkcją i magazynem / systemy CMMS i MES / inteligentna produkcja / cyfrowy bliźniak
ROZSZERZONA RZECZYWISTOŚĆ
Koncepcja została po raz pierwszy zrealizowana w 1957 roku przez operatora Mortona Heiliga. Jednak pierwszy prawidłowo działający system AR został osiągnięty dopiero znacznie później, w 1992 roku w USAF Armstrong Research Lab.
Obecnie producenci wykorzystują AR w swoich działaniach, aby ożywiać produkty w projektowaniu, zwiększać wydajność, upraszczać złożoność, rozwiązywać problemy za pomocą wizualnego przepływu pracy i szkoleń.
Obecnie głównym trendem rozwoju AR w przemyśle jest użycie tej technologii w celu zwiększenia wydajności i ograniczenia kosztów operacyjnych.
Na naszych łamach pokazał się artykuł o tym jak można to wykorzystać w branży produkcyjnej: Trzy przykłady zastosowania rozszerzonej rzeczywistości w przemyśle
Cyberbezpieczeństwo, jako obszar naukowy, rynkowy i technologiczny, jest niezwykle prężnie rozwijającym się w Polsce, który może w przyszłości budować przewagę konkurencyjną przedsiębiorstw. Działając w zakresie narzędzi teleinformatycznych, wykorzystujących sieć oraz Internet Rzeczy (IoT), cyberbezpieczeństwo jest także kluczowym elementem wspierającym biznes w kierunku transformacji Przemysłu 4.0.
Stale rozwijające się technologie wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości są ściśle związane z tym obszarem. Wynika to z odpowiedzialności za implementowanie skutecznych środków cyberbezpieczeństwa, przy wdrażaniu nowych systemów gromadzących i przekazujących dane oraz integrujących się z kompleksowymi systemami obsługującymi pracę przedsiębiorstw. Perspektywę cyberbezpieczeństwa w kontekście rozszerzonej rzeczywistości oraz interaktywnych platform korzystających z urządzeń do celów AR można rozważać z różnych perspektyw.
➡ Więcej w temacie AR/VR: Rzeczywistość rozszerzona wspiera cyberbezpieczeństwo w Przemyśle 4.0
CYFROWY BLIŹNIAK
Cyfrowy bliźniak to kluczowy element inteligentnej fabryki, umożliwia producentom nakładanie w wirtualnym środowisku atrybutów istniejących w fizycznym zakładzie. Przy pomocy tej technologii możemy symulować różne scenariusze działania, przewidywać ewentualne problemy oraz optymalizować procesy produkcyjne bez ryzyka wprowadzenia zmian w rzeczywistym świecie.
Technologia została wprowadzona ponad dekadę temu jako innowacyjne, wszechstronne narzędzie, z dostrzegalnymi korzyściami, takimi jak monitorowanie w czasie rzeczywistym, symulacja, optymalizacja i dokładne prognozowanie.
Więcej informacji o cyfrowym bliźniaku znajdziecie w artykułach:
➡ Cyfrowy bliźniak jako trend technologiczny zakładów produkcyjnych
➡ Cyfrowy bliźniak obrabiarki: rozwiązanie, które poprawia wydajność obróbki CNC
➡ Ewolucja produkcji: od tradycyjnych systemów do adaptacyjnych modeli cyfrowych
➡ Czy digital twin zrewolucjonizuje sektor lotnictwa i obronności? [RAPORT]
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś nasz artykuł do końca. Obserwuj nas także w Wiadomościach Google.
Jeśli spodobał Ci się artykuł i uważasz, że prezentowane przez nas treści są ciekawe i wartościowe – udostępnij dalej swojej społeczności. Dziękujemy.
