I NTELIGENTNE FABRYKI

Ponad dekadę temu, w literaturze przedmiotu E. Pająk stwierdza, że

„nauka jest kumulatywna, sumując twórczo swoje osiągnięcia, wpływa na bieg historii i rozwój społeczeństw. Za jedno z ważniejszych finalnych osią-gnięć naukowców i inżynierów XX wieku uznaje się skonstruowanie i zbu-dowanie komputera, a następujący w końcu lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku rozwój mikrokomputerów i mikroprocesorów układów sterujących był impulsem do komputerowej integracji całego przedsiębiorstwa”⁶.

Dzisiaj inteligentnymi fabrykami nazywane są przedsiębiorstwa tworzą-ce nowoczesne systemy wytwarzania, które przez swoją elastyczność umoż-liwiają różnorodną i spersonalizowaną produkcję dla klienta. Są nimi auto-nomiczne organizacje produkcji wraz z nieograniczoną integracja wszyst-kich procesów, którą zapewnia zdalna wizualizacja, monitoring przebiegu i podgląd stopnia zaawansowania produkcji. Przedsiębiorstwa te stosują narzędzia takie jak chmury z danymi, które są niepomiernymi powierzch-niami magazynowymi dla struktur obliczeniowych. Nieograniczony i szybki dostęp do dysków sieciowych pozwala na zarządzanie danymi w każdym miejscu i o każdej porze. Dane z wszystkich procesów są kolektywnie zbie-rane i przechowywane tak, aby ich analiza mogła odbywać się w czasie rze-czywistym. Prezentacje danych ujęte są w estetyczną wizualizację dzięki zaawansowanym algorytmom decyzyjnym.

Tak obszerna ilości danych musi być zabezpieczona. Dlatego postęp bezpieczeństwa dla tego obszaru przemysłu i technologii jest bardzo ważny i musi się rozwijać. Z tego powodu tworzone są coraz lepsze zabezpieczenia (cyber-bezpieczeństwo). Inteligentne fabryki na swój własny użytek tworzą wyjątkowe mechanizmy zabezpieczające przed potencjalnym zagrożeniem w postaci ataków hakerów. Inżynierowie stają się cyfrowymi architektami, którzy z poprzez kodowanie danych dbają o bezpieczną architekturę i strukturę binarnych systemów.

Projekty nowoczesnych linii technologicznych dzięki swojemu cyfrowe-mu wizerunkowi pozwalają inżynierowi na przeanalizowanie każdego detalu na ekranie stacji roboczej.

6 Pająk E., Zarządzanie produkcją. Produkt, technologia, organizacja, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2006, s. 268.

Rysunek 2. Projekt wydzielonej linii technologicznej zaprojekto-wanej w SolidWorks 2017

Źródło: Opracowanie własne.

Technologia inteligentnej fabryki skrywa również miniaturowe i precy-zyjne czujniki rozsiane po całym zakładzie, które wyposażone we własne układy przetwarzania, tworząc wielką sieć czujników bezprzewodowych.

Pozwala to na bezprzewodowy transfer danych, które zintegrowane z ma-szynami na produkcji są rozwiązaniem, którego nie było. Natomiast same maszyny i roboty upięte są siecią całego systemu z rozpiętością globalną, co daje między innymi możliwość zdalnego serwisu przez producenta urządze-nia oddalonego o setki kilometrów. Komunikacja w czasie rzeczywistym pozwala diagnozować skutki awarii oraz wskazywać działania korygujące i działania zapobiegające przyszłym, podobnym usterką.

Dzięki temu, nowoczesne fabryki są również miejscem dla innowacyj-nych metod utrzymania ruchu. Komplet narzędzi, który wspiera pracę ma-szyn pozwala prowadzić nieustanny monitoring i jest szansą na działania prewencyjne w parku maszynowym przedsiębiorstw. Procesy logistyczne oparte są o mobilne, niezależne pojazdy, które dzięki algorytmom zawdzię-czają zdolność „inteligentnego poruszania się” po halach produkcyjnych.

W takich warunkach detale, materiały czy inne zasoby produkcyjne trans-portowane są za pomocą inteligentnych robotów, a potencjalną kolizję uniemożliwia odpowiedzialny zintegrowany system modułów cyfrowych.

Roboty w przedsiębiorstwach XXI wieku są obciążone coraz większym zakresem prac – wykonując ja szybciej niż człowiek przy zachowaniu niepo-równywalnej precyzji. Elastyczne, zrobotyzowane gniazda produkcyjne w kooperacji z człowiekiem są nowoczesnym sposobem wytwarzania tego, co Nas otacza. Produkcja, serwis detali i części zamiennych, które są nie-zbędne w utrzymaniu ciągłości produkcyjnej nazywane jest wytwarzaniem addytywnym, gdzie technologia drukowania 3D i szybkiego prototypowania staje się źródłem wydajności, efektywności, obniżenia kosztów produkcyj-nych i przewagi konkurencyjnej.

Elementami wspierającymi inteligentne fabryki są same ich produkty.

Produkty wyposażane są w układy do monitorowania własnego stanu oraz interakcji z otoczeniem, które dodatkowo mogą przechowywać i przekazy-wać dane dotyczące swoich parametrów i bieżącej kondycji. Warto wspo-mnieć również, że coraz częściej materiały, z których wykonane są nowo-czesne produkty swoje początki miały w cyfrowych laboratoriów.

Wyroby, detale i niezbędne zasoby produkcyjne przechowywane są w transparentnych magazynach, które wspierane są przez systemy zarzą-dzające dostawami i procesami logistycznymi wokół całej produkcji. Pozwa-la to na bieżąco śledzić przepływ materiałów i optymalizować procesy transportu oraz samej produkcji.

Stosując innowacyjną technologię obecnych czasów nowoczesne orga-nizacje sięgają wzrostu i elastyczności, co kreuje nowy model relacji produ-centa z konsumentem. Nowa technologia zostawia w przeszłości model

„masowej produkcji”, w którym klient był zdany na inicjatywę producenta.

Nowy model opiera się na ciągłej współpracy klienta z producentem i stwa-rza szanse dla biegłej „masowej personalizacji” jego produktu – co zależy od ścisłej współpracy dwóch stron.

Według Z. Pierścionka „jednym z najważniejszych zjawisk gospodar-czych XXI wieku są dynamiczne procesy tworzenia sieci przedsiębiorstw oraz rozwój sieci już istniejących. Przewiduje się, że sieci przedsiębiorstw oraz ich wyższe formy – przedsiębiorstwa sieciowe, będą w przyszłości do-minującym modelem gospodarowania. Przyczyny, które wywołują tworzenie sieci w gospodarce, mają swoje źródło w postępie technologicznym (Inter-net, telekomunikacja, transport), w rozwoju zasobów i umiejętności przed-siębiorstw, ale także w postępie umiędzynarodowienia gospodarki, w rozwo-ju kontaktów międzyludzkich, postępie demokracji, tworzeniu się społe-czeństwa sieci”⁷.

P

Obecnie przedsiębiorstwa mierzą się z dynamicznym rozwojem techno-logii i szeroko rozumianą komunikacją tej technotechno-logii z człowiekiem, która zwiększa możliwości przedsiębiorstw. Technologia pozwala znieść granice przyczyniając się do działań na skalę globalną. Jest to szansa dla firm na

7 Pierścionek Z., Zarządzanie strategiczne w przedsiębiorstwie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011, s. 398.

swobodne ruchy i wygodnego dostępu do potrzebnych danych. Zdalna kon-trola pozwala w sposób transparenty śledzić przebieg zachodzących proce-sów wewnątrz firmy. Inteligentne fabryki autonomicznie organizują wszyst-kie procesy i elastycznie reagują na zmiany i wymagania klienta.

Współczesna technologia pozwala na zdalną i mobilną kontrole wszyst-kich aspektów funkcjonowania przedsiębiorstwa. „Celem każdej kontroli jest podniesienie sprawności działania organizacji przez usuwanie niepra-widłowości, jej przyczyn i źródeł oraz pobudzanie działań konstruktyw-nych”⁸.

Zastosowanie algorytmów prewencyjnych do przewidywania wystąpie-nia awarii oraz wdrażanie urządzeń mobilnych zapewwystąpie-niających stały dostęp do kompletu dokumentacji i zestawu parametrów pracy linii.

Współczesna robotyka jawi się, jako wdrażanie elastycznych gniazd produkcyjnych opartych na robotach przemysłowych oraz użycie robotów, które są przystosowane do kooperacji z człowiekiem.

Przed każdym przedsiębiorstwem w obliczu globalnego dostępu do nie-pomiernej ilości danych jawią się nowe wyzwania związane z cyber-bezpieczeństwem. Warto mieć na uwadze, iż podłączenie całego zakładu do Internetu wystawia zakład na potencjalne ataki hakerów.

Świat gna do przodu mierząc się z wyrastającymi problemami, które w tych rewolucjach zauważył P. Drucker twierdząc, że każda „rewolucja napotyka poważne przeszkody – brakuje przede wszystkim ludzi odpowied-nio wykształconych w nowych koncepcjach i umiejętnościach. Ocenia się też, że przy obecnym stanie technologii mogłaby skorzystać na automatyza-cji tylko jedna dziesiąta amerykańskiego przemysłu. Nawet gdyby rewolucja byłaby procesem stopniowym”⁹. Poważnym wyzwaniem rozpędzonej rewolu-cji technologicznej dla obecnych przedsiębiorstw jest, więc proces eduka-cyjny związany z wykształceniem odpowiedniej kadry inżynierskiej poprzez budowanie właściwych programów rozwoju.

L

:

[1] Drucker P., Praktyka zarządzania, Wydawnictwo MT Biznes, Warszawa 2009.

[2] Grajewski P., Organizacja procesowa, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 2016.

[3] Hamrol A., Zarządzanie jakością z przykładami, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007.

[4] Kisielnicki J., Systemy informatyczne zarządzania, Wydawnictwo Placet, Warszawa 2013.

8 Piotrowski W., Koźminśki A., Zarządzanie. Teoria i praktyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, s. 212.

9 Drucker P., Praktyka zarządzania, Wydawnictwo MT Biznes, Warszawa, 2009, s. 167.

[5] Pierścionek Z., Zarządzanie strategiczne w przedsiębiorstwie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.

[6] Piotrowski W., Koźmiński A., Zarządzanie. Teoria i praktyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.

[7] Szatkowski K, Przygotowanie produkcji, Wydawnictwo Naukowe PWN, War-szawa, 2008.

[8] Szatkowski K., Nowoczesne zarządzanie produkcją, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2014.

[9] Szatkowski K., Zarządzanie innowacjami i transferem technologii, Wydawnic-two Naukowe PWN, Warszawa 2016.

[10] [http://procestechnologiczny.com.pl/przemysl-4-0-rewolucja-przemyslowa] – 14.10.2017.

S

Inteligentne fabryki i ich technologia

Niniejszy artykuł opisuje dokonującą się zmianę w modelu kreowania nowych produktów podczas wszystkich etapów występujących w procesach produkcyjnych. Intencją autora jest zwrócenie uwagi czytelnika na współ-czesne podejście producenta i klienta do wspólnego wytwarzania. Zostały wskazane wybrane narzędzie z mianem innowacyjnych, jako te, które za-adaptowane przez przemysł prowadzą do generowania lepszych efektów.

Dzięki współczesnym strukturą cyfrowym i zwiększającym się zasięgu tech-nologii przekraczany jest horyzont dotychczasowego modelu wytwarzania, a świat przemysłu sięga możliwości, które do tej pory pozostawały poza za-sięgiem. Autor miał na celu przenieść czytelnika w progi inteligentnych fa-bryk z zamiarem uwypuklenia biegnącej transformacji przemysłowej dzięki zastosowanej technologii.

Słowa kluczowe: projektowanie, procesy produkcyjne, CAD, wizualiza-cje, inteligentne fabryki, innowacje.

S

The smart factories and their technology

This article describes the changing model of creating new products at each stages during production processes. Intention of author is to put reader’s attention into contemporary approach of the manufacturer and the client before and during production. A selection of innovative tools has been identified as those that have been adopted by the industry to generate the desirable effects. Thanks to the modern structure and increasing range

of technology the horizon of current model of production is exceeded, and industry is reaching opportunities that have been till now far out of reach.

The Author intended to move the reader into intelligent factories of our time with intention of highlighting the ongoing industrial transformation with the help of description of modern technology.

Key words: design, manufacturing processes, CAD, visualizations, in-telligent factories, innovations.