Przemysł 4.0 składa obietnicę przemodelowania zakładów produkcyjnych dzięki zastosowaniu technologii cyfrowej. Kluczową różnicą pomiędzy technologiami Przemysłu 3.0, w którym zautomatyzowane roboty wkroczyły na tereny fabryk, a Przemysłem 4.0, jest wprowadzenie kompatybilności w postaci współpracy i łączności między różnymi technologiami. Wraz z ich rozwojem i stopniowym wdrażaniem, firmy będą mogły zwiększać wydajność pracy i produktywność, oszczędzając czas i pieniądze, a jednocześnie zmniejszając zużycie energii, tym samym lepiej wspierając globalną ekonomię. Systemy staną się bardziej elastyczne, dynamicznie dostosowując się do napływu zamówień od klientów.
— Artykuł firmowy —
Pomimo obiecanych korzyści, przejście w stronę Przemysłu 4.0 może wydawać się wielkim krokiem, do którego trudno przekonać starszą kadrę zarządzającą. Steve Sands, Manager of Product Management and Marketing w Festo twierdzi, że początkowe próby sprzedaży producentom tej koncepcji nie były udane. „Cały czas da się zauważyć i odczuć opór oraz sceptycyzm. Pierwotnie, Przemysł 4.0 był postrzegany jako pochodzący z Niemiec żargon marketingowy i wydawało się, że nie ma nic wspólnego z kimkolwiek innym niż z Niemcami. Dopiero później przyjął się w innych państwach. Niestety, myślę że był nadużywany przez niektóre firmy, które po prostu próbowały przykleić swoim produktom etykietkę, wskazującą że są one Przemysłem 4.0” – tłumaczy Steve Sands.
Zamiast traktować Przemysł 4.0 jako sposób na transformację wszystkich działań przedsiębiorstwa, bardziej wykonalną opcją jest skoncentrowanie się na mniejszych, krótkoterminowych celach – mówi Martin Walder, Vice President of Industrial Automation w Schneider Electric. „Rekomendowałbym prowadzenie transformacji cyfrowej w kierunku Przemysłu 4.0 poprzez małe etapy, począwszy od bardzo niedużych zmian, które sprawią, że ludzie zaznajomią się z technologią. Dzięki temu następnie będzie można już prowadzić zmiany tak szybko, jak będzie to stosowne.” – mówi Martin Walder. Platforma EcoStruxure, opracowana przez Schneider Electric, pokazuje korzyści z Przemysłu 4.0 poprzez redukcję kosztów utrzymania systemów zarządzania zakładem przemysłowym o 30%, zmniejszając przy tym o 10% koszty operacyjne i produktowe, a także oszczędzając energię poprzez jej generację z użyciem ogniw fotowoltaicznych.
Steve Sands wskazuje konserwację predykcyjną jako ważny cel wdrożeń Przemysłu 4.0 – to właśnie ona często prowadzi do oczywistych zwrotów z inwestycji. Znaczący kosztem dla producentów stanowią przestoje maszyn, spowodowane przez usterki oraz przez prace konserwacyjne, prowadzone zgodnie z ustalonymi harmonogramami – nadmiernie konserwatywnymi, by zminimalizować liczbę nieprzewidzianych awarii. Wyposażając maszyny w czujniki i korzystając z kombinacji lokalnego i działającego w chmurze oprogramowania celem monitorowania warunków, jest możliwym by wykrywać stan zużycia oprzyrządowania, który prowadziłby do awarii w niedługim czasie. Osoby zarządzające fabrykami mogą dzięki temu reagować na takie sytuacje, zamiast planować prace konserwacyjne jedynie w oparciu o stały kalendarz.
Jeff Barnes, Distribution Corporate Account Manager w Molex, odpowiadający za europejski rynek produktów przemysłowych, jasno to tłumaczy, zaznaczając, że dzięki konserwacji predykcyjnej „budowniczy maszyny może przewidzieć problem i wysłać inżynierów do naprawy dopiero wtedy, gdy jest ona konieczna”.
Co ważniejsze, przewidywanie usterek czyni możliwym planowanie napraw w okresach, które najlepiej wpływają na produktywność, zamiast jedynie reagować na awarie. Te bowiem zbyt często występują w momentach największych obciążeń linii produkcyjnej. Operator może zaplanować prace konserwacyjne w okresie, w którym wiadomo, że dane narzędzie lub robot nie będą zbyt często wykorzystywane, albo gdy można przeprogramować inne maszyny, by przejęły zadania serwisowanego urządzenia. „Możemy zaoferować Przemysł 4.0 przede wszystkim producentom maszyn, zwiększając ich produktywność i dając lepszy wgląd w działanie ich urządzeń. A za sprawą lepszego rozumienia tych maszyn, dochodzi się do większych możliwości.” – podkreśla Steve Sands.
Dane z pomiarów, dotyczące np. efektywności wykorzystania energii, stanowią dobrą perspektywę w odniesieniu do kosztów. Dawniej producenci nie mieli takiej perspektywy. To ona napędza długoterminową transformację w kierunku pełnej implementacji Przemysłu 4.0. „Automatyzacja fabryki wiąże się ze znaczącymi kosztami a inwestycje wymagają spojrzenia poza początkowe nakłady kapitałowe czy koncentrowanie się na najniższych cenach. Czynniki te mają znaczenie zarówno dla analizy kosztów względem korzyści które przynoszą, jak i w odniesieniu do długoterminowej wizji.” – wyjaśnia Jeff Barnes. I o ile jest możliwe, by przekonać zarząd, że inwestycja się zwróci, tak samo ważnym jest zachęcenie wszystkich pracowników do wdrażanej idei. Producenci często mają dobre powody by prezentować konserwatywne podejście. Nauczyli się technik, które się sprawdzają od lat. Zmiana tych praktyk jest ryzykowna. Zespoły odpowiedzialne za utrzymanie ruchu w fabrykach są w naturalny sposób powściągliwe w odniesieniu do przyjmowania nowych metod, z którymi nie mieli dotąd zbytnio do czynienia.
Jednakże, jak wyjaśnia Martin Walder: „Przemysł 4.0 nie dotyczy jedynie ludzi, którzy go implementują. Dotyczy także osób, które z niego korzystają i z nim pracują. Jeśli nie namówi się ludzi i nie przekona do słuszności nowych idei, zapewne będą z nią walczyć, co może stanowić duże wyzwanie. Jeśli operatorzy maszyn nie pomagają, mogą zwalczać zmiany i w praktyce przemieniać w porażki coś co mogło być sukcesem. Musimy umieć posługiwać się językiem operatorów.”
Kolejnym problemem są umiejętności, potrzebne do wdrożenia Przemysłu 4.0 w większej liczbie aplikacji. „W mniejszych firmach czasem brakuje inżyniera, który byłby ekspertem w integracji łączności lub z zakresu wykorzystania konkretnego protokołu automatyki. Dlatego potrzeba edukować inżynierów, by zrozumieli idee i zasady tych integracji, co pozwoli na skierowanie firmy w odpowiednią stronę.” – mówi Sara Ghaemi, Key Account Management Team Leader for Automotive and Industrial Systems Europe, Panasonic.
W odróżnieniu od poprzednich rewolucji przemysłowych, Przemysł 4.0 wymaga integracji tych części organizacji, które wcześniej wcale blisko ze sobą nie współpracowały. Pracownicy odpowiadający za informatykę (IT) koncentrowali się na aplikacjach biznesowych, podczas gdy ci z działu operacyjnego (OT) zajmowali się komputerami zainstalowanymi w fabrykach i robotami. Jednakże w przypadku wielu aplikacji Przemysłu 4.0, producenci będą mieli szansę zaobserwować bezpośrednią integrację systemów odpowiadających za odbieranie napływających zamówień z tym, jak fabryki są skonfigurowane. A to oznacza, że światy IT i OT będą musiały coraz częściej mówić tym samym językiem.
„Kiedy przyglądam się większości naszych klientów, to widać, że rozwijali się oni z ludźmi z IT, pracującymi w biurach, w oparciu o systemy IT oraz z zespołami operacyjnymi, pracującymi gdzie indziej – na systemach sterowania zakładami przemysłowymi. W przyszłości najlepiej rozwijać się będą te firmy, które faktycznie pozwolą swojemu działowi operacyjnemu silnie wpływać na zadania działu IT, umożliwiając tym samym realną współpracę osób z IT i OT. Oba zespoły będą musiały mieć wspólne strategie, jeśli chcą iść naprzód z technologiami Przemysłu 4.0” – wyjaśnia Martin Walder.
Steve Sands się zgadza: „Nie możesz implementować rozwiązań Przemysłu 4.0 bez pełnego zaangażowania w projekt działu IT. Potrzebujesz zespołów o wspólnych kompetencjach; ludzi pracujących z klientami. Dlatego potrzebujemy ludzi łączących umiejętności z zakresu przetwarzania danych i bezpieczeństwa informatycznego, a tymczasem wiele tradycyjnych programów nauczania inżynierów na politechnikach wciąż nie wpaja wiedzy na temat tych nowych technologii.” Tymczasem Sara Ghaemi spodziewa się, że szkoły i politechniki podejmą wyzwanie: „Edukacja będzie miała bardzo duży wpływ na pchnięcie zmian w odpowiednią stronę.”
Dostawcy również mają swoje zadanie, sprowadzające się do pomocy użytkownikom we wdrażaniu nowych technologii. Thomas Dale, Engineering Manager w Omega wskazuje, że „łatwość użycia i instalacji będą napędzać zarówno wdrożenia, jak ich dobre przyjmowanie przez pracowników.”
Z czasem, gdy odpowiednie umiejętności będą przesiąkać do środowiska inżynierskiego, możemy się spodziewać pojawiania się nowych ról, związanych z Przemysłem 4.0. „W większych firmach będzie pożądane by mieć menedżera od Przemysłu 4.0, który połączy wszystkie działania związane z IoT w firmie, takie jak wymiana danych i skieruje je w odpowiednią stronę. Osoby takie mogłyby być nominowane do roli mistrza Przemysłu 4.0 w przedsiębiorstwie” – mówi Sara Ghaemi.
Oprócz braku umiejętności na rynku pracy, pojawiają się także rosnące obawy o bezpieczeństwo sieci podczas implementacji technologii Przemysłu 4.0. Steve Sands wierzy, że jeśli temat ten nie zostanie odpowiednio poważnie potraktowany, będzie stanowił potencjalne ograniczenie tempa wdrażania technologii Przemysłu 4.0. „To co powstrzymuje część ludzi i firm to obawa o cyberbezpieczeństwo. Znaczące są też pytania, skąd menedżerowie mogą mieć pewność, że stosowane przez nich interfejsy są odpowiednio bezpieczne, skoro używają chmury. Wiele firm wykazuje obawy odnośnie niepowołanego dostępu spoza firmy do wszelkiego rodzaju danych, znajdujących się w chmurze. Ludzie są odpowiedzialni za ochronę swoich firm.” Jednakże wielu dostawców ciężko pracuje nad kwestiami bezpieczeństwa. Sara Ghaemi wskazuje, że Panasonic już teraz „współpracuje z partnerami by zaimplementować w swoich produktach najwyższe standardy bezpieczeństwa.”
Wraz z pojawianiem się rozwiązań opisanych problemów, korzyści i przyszłe możliwości, kreowane przez technologie stanowiące podstawę Przemysłu 4.0, zapewnią firmom zabezpieczenie przyszłości przedsiębiorstw i przyniosą zyski w globalnej skali. By do tego dotrzeć firmy będą musiały polegać nie tylko na technologiach, ale i na współpracy. Działanie z odpowiednimi partnerami zapewni producentom najlepszy start w kierunku Przemysłu 4.0.
Autorem artykułu jest: Cliff Ortmeyer
Global Head of Technical Marketing w Farnell
