Automatizuotos gamyklos: gamyba mokosi

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Lapkritis 14, 2022

Įžvalgos santrauka

Ketvirtoji pramonės revoliucija (4IR arba Industry 4.0) lėmė visiškai automatizuotą gamyklos modelį. Šią sistemą sudaro daiktų internetas (IoT), jutikliai, kameros ir labai mobilūs bendradarbiavimo robotai (kobotai). Tačiau dėl šios plėtros sumažėjo dirbtinių darbuotojų skaičius, todėl daugiau darbuotojų perkvalifikuojama į mašinų prižiūrėtojus.

Automatizuotų gamyklų kontekstas

Automatizuota gamykla yra patalpa, kurioje mašinos ir robotai atlieka daugumą gamybos užduočių. Automatika buvo palaipsniui įdiegta gamyklose, tačiau tik 2000-aisiais įrenginiai išnaudojo visas automatizavimo galimybes. Automatizuotos gamyklos dažnai gali veikti be žmogaus įsikišimo.

Automatizuotos gamyklos širdis – jos valdymo sistema, valdanti visą gamybos procesą. Valdymo sistema yra prijungta prie tinklo, kuris jungia gamyklą su išoriniu pasauliu, todėl vadovai gali stebėti ir valdyti gamybą nuotoliniu būdu. Dėl didesnio šių įrenginių efektyvumo jie paprastai gamina daugiau naudojant mažiau išteklių ir paprastai yra saugesni žmonėms.

Kai kurie ekspertai mano, kad automatizuota gamyklos sistema ir toliau tobulės iki 2030 m. Gamintojai ne tik pereina nuo pasaulinių užsakomųjų paslaugų modelių prie regioninių tiekimo grandinių, bet ir taiko išmaniuosius automatizavimo sprendimus, kad būtų lankstesni ir atsparesni, kartu uždirbdami didesnę investicijų grąžą (IG). 

Programinės įrangos nustatytos automatizavimo įmonės gali perprogramuoti liniją, modifikuoti gamybos produkciją pasikeitus rinkos sąlygoms ir netgi lengvai kopijuoti procesus įvairiose patalpose. Jie gali išvengti prastovų ir paleidimo išlaidų, kurios paprastai yra ribojamos svarstant pajėgumo didinimą. Naudodami tokio tipo programuojamumą, taip pat modulinę aparatinę įrangą ir prisitaikančią robotiką, gamintojai gali maksimaliai išnaudoti savo gamybos linijas.

Trikdantis poveikis

Kai kurie technologijų ekspertai mano, kad automatizuota gamyklos sistema sparčiai tobulėja. Pirmasis yra vis didesnis skaitmeninių mašinų dvynių naudojimas siekiant optimizuoti našumą, numatyti priežiūros poreikius ir šalinti problemas. Tuo pačiu metu mašinos lygio intelektas pereina nuo individualizavimo kiekvienoje mašinoje / robote prie labiau centralizuotos sistemos, kuri naudoja debesų kompiuteriją.

Šis perėjimas leidžia gamintojams visapusiškai pasinaudoti dirbtinio intelekto (AI) teikiamais pranašumais savo veikloje. Tačiau šie pokyčiai reikalauja sudėtingesnių skaičiavimo, ryšių ir infrastruktūros sistemų, kad būtų galima valdyti duomenų apdorojimą ir delsą (laiką, per kurį signalas pasiekia įrenginius). Naudojant visas kraštutines programas, yra poreikis naudoti mikro duomenų centrus, specialiai sukurtus tai programai, todėl technologiją galima lengviau valdyti ir greičiau įdiegti.

Kitas patobulinimas yra hibridinės žmogaus ir koboto darbo jėgos derinimas, galimybė koordinuoti veiklą, žmogaus darbą ir intelektą su technologijomis, tokiomis kaip autonominiai mobilieji robotai, skirti darbams, kurių žmonės nenori arba kurių nereikia atlikti. Pavyzdžiai yra mašininio matymo sistemos, kurios automatizuoja atitikties ir kokybės kontrolės procesus naudojant pažangias kameras ir programinę įrangą bei radijo dažnio identifikavimą (RFID), kad būtų galima sekti atsargas. Tokios technologijos pagerina žmogaus gebėjimus ir įgalina priekinės linijos personalą, o ne visiškai juos pakeičia. 

Automatizuotų gamyklų pasekmės

Platesnės automatizuotų gamyklų pasekmės gali būti: 

• Nemokamas judėjimas link gamybos įrenginių perkėlimo, nes automatizuotos gamyklos paneigia pigios žmonių darbo jėgos iš besivystančių šalių teikiamą naudą tarptautinėms korporacijoms.
• Nuo užsienio investicijų priklausomų šalių pajamas besivystančiame pasaulyje mažėja.
• Vis dažniau naudojamas IoT ir 5G, siekiant padėti vadovams priimti esminius sprendimus ir išvengti prastovų ar nelaimingų atsitikimų realiuoju laiku.
• Daugiau mikro duomenų centrų šalia gamyklų arba jų viduje, siekiant užtikrinti nuolatinį debesų kompiuteriją ir įgalinti beveik realiojo laiko programas.
• Daugiau ekologiškų technologijų diegimas gamyklose, siekiant sumažinti energijos suvartojimą ir anglies dvideginio išmetimą bei perdirbti atmestas medžiagas arba gaminius su trūkumais.
• Darbuotojai tobulina įgūdžius nuo rankų darbo iki mašinų trikčių šalinimo ir sudėtingesnių, bet patogių kobotų valdymo.
• AI sistemos, pvz., „Google Cloud's Visual Inspection AI“, yra labai integruotos į įrenginius, skirtus prižiūrėti linijos gamybą, įskaitant produkto defektų aptikimą.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kokie kiti gamyklų ar sektorių tipai galėtų įgyvendinti automatizavimo pastangas? Kaip tai gali paveikti darbo jėgą?
• Kaip dar automatizavimas paveikė žmonių darbą gamyklose?