Zautomatyzowane fabryki: produkcja się uczy

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• Listopad 14, 2022

Podsumowanie spostrzeżeń

Czwarta rewolucja przemysłowa (4IR lub Industry 4.0) zaowocowała w pełni zautomatyzowanym modelem fabryki. System ten składa się z Internetu rzeczy (IoT), czujników, kamer i wysoce mobilnych robotów współpracujących (cobotów). Jednak rozwój ten zmniejszył liczbę pracowników fizycznych, a więcej pracowników jest ponownie szkolonych na kierowników maszyn.

Kontekst zautomatyzowanych fabryk

Zautomatyzowana fabryka to obiekt, w którym maszyny i roboty wykonują większość zadań produkcyjnych. Automatykę wprowadzano do fabryk stopniowo, ale dopiero w latach 2000. w zakładach w pełni wykorzystano potencjał automatyzacji. Zautomatyzowane fabryki często mogą działać przy niewielkiej interwencji człowieka.

Sercem zautomatyzowanej fabryki jest system sterowania, który zarządza całym procesem produkcyjnym. System sterowania jest podłączony do sieci łączącej fabrykę ze światem zewnętrznym, umożliwiając menedżerom zdalne monitorowanie i kontrolowanie produkcji. Ze względu na zwiększoną wydajność tych obiektów, produkują one więcej przy mniejszych zasobach i są ogólnie bezpieczniejsze dla pracowników.

Niektórzy eksperci uważają, że zautomatyzowany system fabryczny będzie nadal ulepszany do lat 2030. XXI wieku. Oprócz przechodzenia z modeli globalnego outsourcingu do regionalnych łańcuchów dostaw, producenci przyjmują inteligentne rozwiązania automatyzacji, aby być bardziej elastycznymi i odpornymi, a jednocześnie uzyskiwać większy zwrot z inwestycji (ROI). 

Firmy zajmujące się automatyzacją definiowaną programowo mogą przeprogramować linię, modyfikować wielkość produkcji w miarę zmiany warunków rynkowych, a nawet łatwo kopiować procesy między zakładami. Mogą uniknąć przestojów i wydatków początkowych, które zwykle są ograniczające, gdy rozważa się zwiększenie wydajności. Dzięki tego typu możliwościom programowania, a także modułowemu sprzętowi i adaptacyjnej robotyce, producenci mogą w pełni wykorzystać swoje linie produkcyjne.

Zakłócający wpływ

Niektórzy eksperci technologiczni uważają, że trwa szybki rozwój zautomatyzowanego systemu fabrycznego. Pierwszą z nich jest rosnące wykorzystanie cyfrowych bliźniaków maszyn w celu optymalizacji wydajności, przewidywania potrzeb konserwacyjnych i rozwiązywania problemów. Jednocześnie inteligencja na poziomie maszyny przestaje być indywidualizowana wewnątrz każdej maszyny/robota i staje się bardziej scentralizowanym systemem wykorzystującym przetwarzanie w chmurze.

To przejście umożliwia producentom pełne wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI) w swojej działalności. Jednakże zmiany te wymagają bardziej skomplikowanych systemów obliczeniowych, komunikacyjnych i infrastrukturalnych do zarządzania przetwarzaniem danych i opóźnieniami (czasem potrzebnym, aby sygnał dotarł do urządzeń). W przypadku wszystkich aplikacji brzegowych istnieje zapotrzebowanie na mikrocentra danych specjalnie zbudowane dla danej aplikacji, co pozwala na łatwiejsze zarządzanie technologią i szybsze jej wdrażanie.

Kolejnym osiągnięciem jest połączenie hybrydowej siły roboczej człowieka i kobota, zdolności do koordynowania działań, pracy ludzkiej i intelektu z technologiami, takimi jak autonomiczne roboty mobilne do prac, których ludzie nie chcą lub nie muszą wykonywać. Przykładami są systemy widzenia maszynowego, które automatyzują procesy zgodności i kontroli jakości za pomocą zaawansowanych kamer i oprogramowania oraz identyfikacji radiowej (RFID) w celu śledzenia zapasów. Tego rodzaju technologie zwiększają ludzkie możliwości i wzmacniają personel pierwszej linii, zamiast całkowicie go zastępować. 

Implikacje zautomatyzowanych fabryk

Szersze implikacje zautomatyzowanych fabryk mogą obejmować: 

• Bezpłatny ruch w kierunku ponownego umieszczania zakładów produkcyjnych na innych kontynentach, ponieważ zautomatyzowane fabryki negują korzyści, jakie tania siła robocza z krajów rozwijających się zapewnia międzynarodowym korporacjom.
• Onshoring prowadzący do spadku dochodów w krajach rozwijających się krajów zależnych od inwestycji zagranicznych.
• Rosnące wykorzystanie IoT i 5G do pomocy przełożonym w podejmowaniu kluczowych decyzji i zapobieganiu przestojom lub wypadkom w czasie rzeczywistym.
• Wdrażanie większej liczby mikrocentrów danych w pobliżu lub na terenie fabryk w celu zapewnienia ciągłego przetwarzania w chmurze i umożliwienia aplikacji działających w czasie zbliżonym do rzeczywistego.
• Wdrożenie bardziej ekologicznych technologii w fabrykach w celu zmniejszenia zużycia energii i emisji dwutlenku węgla oraz recyklingu odrzuconych materiałów lub wadliwych produktów.
• Pracownicy przechodzą od pracy fizycznej do rozwiązywania problemów z maszynami i obsługi bardziej skomplikowanych, ale przyjaznych dla użytkownika kobotów.
• Systemy AI, takie jak Google Cloud Visual Inspection AI, są silnie zintegrowane z obiektami w celu nadzorowania produkcji liniowej, w tym wykrywania wad produktów.

Pytania do rozważenia

• Jakie inne rodzaje fabryk lub sektorów mogą wdrożyć działania automatyzacyjne? Jak może to wpłynąć na siłę roboczą?
• Jak jeszcze automatyzacja wpłynęła na sposób pracy ludzi w fabrykach?