Cover Image

Czwarta rewolucja przemysłowa. Czym jest Przemysł 4.0?

Duża konkurencja panująca we wszystkich obszarach działalności biznesowej skłania firmy do szukania rozwiązań, które umożliwią im zdobycie przewagi konkurencyjnej i umocnienie swojej pozycji rynkowej.

Wymaga to daleko idącego dostosowania wszystkich działań podejmowanych przez przedsiębiorstwo do potrzeb i oczekiwań klientów. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego celu jest maksymalne wykorzystanie szans stwarzanych przez dostępne technologie cyfrowe, które umożliwiają uzyskanie większej elastyczności, szybszą reakcję na zachodzące na rynku zmiany oraz lepsze angażowanie dostępnego potencjału. Możliwe zmiany dotyczą sposobu zarządzania zasobami ludzkimi i wykorzystania zgromadzonej wiedzy, wymiaru technologicznego oraz związanego z organizacją produkcji. Korzystanie z możliwości digitalizacji, jakie oferują w tym zakresie nowoczesne systemy automatyzacyjne, wpisuje się w tzw. czwartą rewolucję przemysłową, zwaną także Przemysłem 4.0. Przyjrzyjmy się bliżej temu, na czym polegają zmiany i w jakich dziedzinach są najczęściej wprowadzane.

Cztery rewolucje przemysłowe – od Przemysłu 1.0 do 4.0

Rozwój technologii i zmiany w systemach produkcji i metodach wytwarzania przebiegały do tej pory skokowo. Dokonując porównań historycznych, można zauważyć, że zwiększanie możliwości wytwarzania i poziomu zaawansowania zarówno technik wytwórczych, jak i metod organizacji produkcji było związane z kilkoma przełomowymi odkryciami, które na przestrzeni czasu były systematycznie wdrażane w rosnącej liczbie przedsiębiorstw.

Za pierwszą rewolucję technologiczną uznaje się wprowadzenie napędu parowego. Zastąpienie siły ludzkich mięśni czy napędzania urządzeń siłą wiatru lub wody, wykorzystaniem energii zgromadzonej w paliwach kopalnych doprowadziło do odejścia od tradycyjnej pracy rzemieślniczej. Dało to możliwość znacznego przyspieszenia tempa wytwarzania, zmniejszyło koszty realizowanych procesów oraz wymusiło wprowadzenie licznych zmian organizacyjnych. Wiązały się one z opracowaniem nowego systemu zarządzania nad pracownikami, którzy z konieczności musieli być zgromadzeni na stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Z dzisiejszej perspektywy cały ten etap rozwoju jest określany jako Przemysł 1.0.

Za kolejny etap rozwoju nazywany Przemysłem 2.0 uznaje się wprowadzenie do powszechnego użytku energii elektrycznej, co pozwoliło na  masowe zastosowanie silników elektrycznych. Za względu na swoje niewielkie rozmiary oraz możliwość łatwego dostarczania prądu do dowolnego miejsca zmieniły one rozkład przestrzenny fabryk. Stało się tak, ponieważ napęd nie musiał być już dłużej przesyłany dużymi i ciężkimi przekładniami mechanicznymi czy pasowymi. Źródło mocy mogło trafić bezpośrednio do maszyny, a taki system jej wykorzystywania okazał się nie tylko mniej kłopotliwy, ale także tańszy w eksploatacji, co umożliwiło wprowadzenie produkcji na nieznaną wcześniej, masową skalę.

Trzeci etap rewolucji przemysłowej, czyli Przemysł 3.0 wiąże się z rozwojem automatyki przemysłowej. Wprowadzanie rozwiązań z tej dziedziny pozwoliło na zwiększenie szybkości, z jaką są wykonywane poszczególne zadania. Podniosło także precyzję wykonania oraz bezpieczeństwo pracy, zmniejszając ilość przestojów i przerw. Wiele procesów i poszczególnych czynności mogło być nadzorowane zdalnie.

Rozwój Przemysłu 4.0 wiąże się przede wszystkim z osiągnięciami w dziedzinie informatyki i możliwością rejestrowania i wykorzystywania pozyskiwanych danych, także do bieżącego sterowania wszystkimi procesami. Dzięki wydajnym systemom przesyłu informacji oraz metodom ich szybkiej analizy wiele zadań może być realizowanych autonomicznie. W masowym stosowaniu robotów przemysłowych oraz praktycznym używaniu dostępnych informacji w Przemyśle 4.0 upatruje się szansy na prowadzenie inteligentnej produkcji, która będzie nadzorowana i planowana znacznie wydajniej i szybciej.

Na czym polega wdrażanie rozwiązań Przemysłu 4.0?

Proces wdrażania rozwiązań składających się na Przemysł 4.0 obejmuje wszystkie obszary funkcjonowania firmy. Dotyczy zarówno kwestii związanych bezpośrednio z wykorzystywanym parkiem maszynowym, jak i przepływem informacji oraz całym systemem zarządzania i wykonywanymi procesami logistycznymi. Prawdziwym wyzwaniem jest efektywna integracja rezultatów wszystkich podejmowanych działań. Pełne wdrożenie systemu inteligentnej produkcji obejmuje digitalizację procesów oraz wydajną analizę otrzymywanych danych, które stanowią bazę do optymalizacji zdecydowanej większości podejmowanych w firmie działań.

W zakresie wdrażania rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej najczęściej dochodzi do zastępowania starszych urządzeń nowoczesnymi konstrukcjami, które dają możliwość precyzyjnego sterowania i gromadzenia informacji o wszystkich etapach realizowanych procesów technologicznych oraz są w stanie modyfikować swoje działania na podstawie uzyskiwanych danych. Coraz częściej maszyny i całe linie technologiczne mogą przekazywać informacje na temat swojego stanu technicznego i wymaganych interwencji serwisowych. Wdrażanie systemów Przemysłu 4.0 bezpośrednio na poziomie produkcji jest podstawą do podejmowania działań związanych z integracją danych.

Kolejnym obszarem działań podejmowanych w ramach tworzenia systemu inteligentnej produkcji jest pełna integracja danych. Na tym etapie niezbędne są rozwiązania z zakresu informatyki przemysłowej, które ułatwią gromadzenie informacji i ich efektywne przetwarzanie. Używane w tym celu oprogramowanie daje możliwość śledzenia wykonywanych zadań na różnych poziomach – zarówno ogólnym, dotyczącym całej linii produkcyjnej, jak i konkretnego urządzania. Pełny dostęp do sterowania całym cyklem technologicznym pozwala na szybkie reagowanie i wprowadzanie koniecznych zmian, uwzględniając wpływ, jaki wywrą na inne elementy systemu.

Połączenie automatyzacji i robotyzacji z wydajną analizą danych daje możliwość swobodnego planowania produkcji. W ten sposób zapewnia znacznie zwiększenie produktywności i redukcję przestojów. Firma zyskuje możliwość usprawnienia projektowania zarówno w zakresie wytwarzanych produktów, jak i samych procesów wytwórczych.

Trzeci poziom wdrażania rozwiązań Przemysłu 4.0 to integracja systemu zarządzania firmą z nowoczesnymi liniami technologicznymi i nadzorującymi je systemami informatycznymi. Działania z tego zakresu obejmują dbanie o to, by dostępne informacje były właściwie filtrowane i prezentowane w możliwie czytelnej formie osobom odpowiedzialnym za kontrolę nad produkcją oraz podejmowanie decyzji oraz udostępnianie niektórych danych kontrahentom firmy. Daje to korzyści zarówno w obsłudze klienta, który może zyskać nowe możliwości wpływania na realizację swoich zamówień, jak i usprawnieniu działania łańcuchów dostaw.

Jakie są korzyści z implementacji rozwiązań Przemysłu 4.0?

Choć technologie związane z Przemysłem 4.0 są intrygujące, to głównymi motywami ich wprowadzenia nie jest fascynacja nowoczesnością, a możliwość osiągania realnych korzyści. Dzięki sprawnemu pozyskiwaniu danych, ich integracji i umiejętnemu zarządzaniu firmy mogą zmniejszać koszty swego działania oraz oferować lepszy poziom obsługi klientów.

Jedną z możliwości, jakie otwierają się przed firmami decydującymi się na zastosowanie systemów pozwalających na inteligentną produkcję, jest opracowanie i wytwarzanie bardziej spersonalizowanych wyrobów. Dzięki nim niezależnie od skali produkcji przedsiębiorstwo zyskuje szansę na płynną modyfikację parametrów i realizacje zindywidualizowanych zamówień przy poziomie kosztów porównywalnym z produkcją masową.

Korzystanie z rozwiązań Przemysłu 4.0 daje wiele korzyści które, choć bardzo realne, są trudniejsze do przedstawienia w formie precyzyjnych wyliczeń. Gromadzenie informacji o wszystkich procesach technologicznych ma wpływ m.in. na usprawnienie zarządzania wiedzą. Uzyskiwane efekty stają się w mniejszym stopniu zależne od kompetencji poszczególnych osób, a w większym zakresie opierają się o powszechnie dostępne pracownikom informacje. Poprawy można się spodziewać również, jeśli chodzi o ilość popełnianych błędów.

Skuteczne korzystanie z dobrodziejstw inteligentnej produkcji to udane połączenie tzw. świata rzeczywistego z jego cyfrowym modelem tworzonym w oparciu o dane dostarczane przez zastosowane maszyny i urządzenia. Integracja jest możliwa dzięki efektywnemu wykorzystywaniu sieci komputerowych i telekomunikacyjnych oraz zaawansowanej technologii informatycznej. Gwarantuje to możliwość optymalizacji, autonomicznego reagowania na zmieniającą się sytuację i coraz częściej inteligentnego uczenia się przez używane systemy komputerowe.

Warto pamiętać, że rozwiązania składające się na ideę Przemysłu 4.0 są bardzo zróżnicowane. Skala ich wdrożenia oraz wybór metod i optymalnego połączenia nowoczesnych urządzeń i systemów informatycznych zależy od specyfiki danej firmy i jej potrzeb. W wielu przypadkach duże korzyści można odnieść, decydując się na stopniowe wykonywanie poszczególnych działań, zaczynając od modernizacji posiadanych maszyn i urządzeń oraz ich pełniejszą automatyzację i robotyzację aż po wprowadzanie systemów informatycznych integrujących działanie całości.

Wróć do bloga
Katalog realizacje
Katalog z realizacjami

Zapraszamy do pobrania specjalnie przygotowanego katalogu naszych realizacji

Pracowaliśmy dla
Loga firm