Print

TRENDY V AUTOMATIZACI 2016: Měnící se tvář průmyslu hraje automatizaci do karet

-- 01.02.16

Průmysl 4.0… samozřejmě! K označení hlavního hybatele změn v průmyslu není potřeba žádného rozsáhlého šetření ani hlubokých úvah. Jaké další trendy ve výrobě a automatizaci je dobré sledovat?

Pro pochopení adekvátnosti trendů v oblasti automatizace je jistě lepší přiblížit si tendence v průmyslu trochu zeširoka. V dnešní silně konzumní společnosti je největším tlakem na výrobce měnící se spotřebitelské chování, které má vliv zejména na rychlý vývoj produktů a extrémně se zkracující dobu pro uvedení na trh. Ostatně i tento základní předpoklad je jakýmsi předurčením cesty k často omílané průmyslové revoluci s pořadovým číslem čtyři. V té bude hrát prim samozřejmě automatizace, nicméně průmysl všeobecně sleduje ještě několik dalších zajímavých trendů.

Mysli globálně, vyráběj lokálně, prodávej digitálně

V této části se pokusíme vyvarovat trendům z oblasti automatizace, které, jak již bylo zmíněno, patří mezi nejčastější průmyslové tendence všeobecně. Samozřejmě by měl do této oblasti náležet růst robotiky či vše kolem průmyslového využití konceptu internetu věcí, jejichž význam navíc roste ruku v ruce s globalizací výroby.

Změny ve výrobě začínají být patrné již na první pohled. Z dlouhodobého hlediska se napříč obory setkáváme s proměnou, kdy pomalu mizí tradiční představy o špinavých továrnách. Pokročilé technologie, včetně vývoje nových aplikací, robotiky či 3D tisku, to vše přispívá k čistším výrobním závodům. Ostatně aditivní výroba je skvělým příkladem customizace a personalizace pronikajících do výrobního procesu.

Tyto tendence navíc dávají jasný směr propracovanějšímu průmyslovému marketingu. Snad od počátku vzniku této disciplíny fungoval výrobně-prodejní cyklus tak, že marketing se chopil produktu vzešlého z výroby a pomáhal k jeho popularizaci. Mnoho případů z dnešní doby však poukazuje na nutnost začlenění marketingu a poznatků vyplývajících z trhu již do prvního dne vývoje. Nové technologie také přispívají k proměně pracovních míst a k celkové perspektivě zaměstnanosti v průmyslu. I když rodiče dnešních studujících programátorů vidí své ratolesti na úspěšné cestě směrem do Silicon Valley, jejich uplatnění a zejména vyhlídky by měly směřovat především do průmyslu.

I zde se však dostáváme k dalšímu ožehavému tématu, které vyvstává jak v automatizaci, tak v průmyslu obecně. Propast mezi dovednostmi dnešních pracovníků a očekáváními se začíná rapidně zvětšovat. Dle některých průzkumů se předpokládá, že kolem roku 2025 mohou být až dva miliony pracovních míst bez adekvátních uchazečů. Pak právě v oblasti OT je potřeba s touto výzvou pracovat, protože se nedá počítat s tím, že každý budoucí pracovník dokáže naplnit stoupající nároky; cestou pak musí být zjednodušování technologií, aby bylo možno najít adekvátní pracovní sílu. Nehledě na sociální aspekt… jeho hodnocení však již nepřísluší technické redakci …

Samotnou kapitolou proměn průmyslového trhu je zvyšování obliby nástrojů e-commerce. Používání nástrojů elektronického obchodu v oblasti výroby a průmyslové distribuce v posledních deseti letech přešlo od základní komunikace a transakcí po „end-to-end“ ke spolupráci mezi všemi zúčastněnými stranami prodejního řetězce. Elektronický obchod umožňuje výrobcům ve větší míře experimentovat s novými produkty bez nutnosti extrémních nákladů, to vše při nižší míře rizika. Nemluvě o tom, že již přednákupní chování je výrazně soustředěno kolem internetu, kde dnes firmy získávají informace také o potenciálních investicích do automatizační techniky. Pro rok 2016 lze tedy očekávat, že se pro výrobce stane běžnější využívání elektronického obchodu ke zvýšení podílu na prodejích právě z tzv. aftermarketu a podniky budou hledat další vlastní e-commerce řešení, která budou nadále sjednocovat s iniciativami internetu věcí.

Aby se dostálo v úvodu zmíněné touze trhu po rychlejším uvádění produktů na trh, otevírá se velké téma také pro účinnost logistiky, a to jak té povýrobní, tak i logistiky během samotného výrobního procesu. Navíc při nutnosti uspokojování všech požadavků zákazníků se stejně tak výrobci musejí věnovat reverzní logistické strategii v případě nutnosti řízení oprav výrobků.

Automatizace pod diktátem chytrých zařízení

Není podstatné, jak si hlavní trend v automatizaci pojmenujeme, tj. zda budeme hovořit o naplňování výzev Průmyslu 4.0 či před všechny názvy zařízení přidáme atribut „chytrá“. Jednoduše není možné přemýšlet o budoucnosti automatizace, abychom vynechali průmyslový internet věcí (IIoT). Každý, koho se zeptáte, dnes predikuje zvyšování počtu aplikací pro internet věcí také v průmyslu.

Nová vysoká úroveň komunikační a výpočetní techniky u koncových zařízení otevírá možnosti pro holistickou a adaptivní automatizaci s jednoznačným cílem zvyšovat účinnost. Jedná se o logický vývojový krok směrem k trendu citlivější a efektivní výroby. Cílem internetu věcí je poskytnout interakce I/O (vstupy/výstupy), včetně snímačů, akčních členů, analyzátorů, pohonů, strojového vidění a robotiky, aby se dosáhlo vyššího výrobního výkonu a flexibilní výroby. Tato revoluce bude řídit inteligenci zařízení s konečným cílem všech průmyslových zařízení podporovat IP, včetně I/O.

Konektivita se navíc přesouvá z oblasti výroby k poskytování služeb, které komplexně zlepšují život zákazníkům. Dnes jde zejména o její využití pro vytváření smysluplných a trvalých vztahů se zákazníky při vyvíjení již zmíněných personalizovaných produktů. Vzhledem k tomu, že mantinely tradiční výroby již byly dávno roztříštěny, dostává se do nejlepší tržní pozice právě ten výrobce, který umí nejpřesněji definovat potřeby zákazníků. Právě IIoT je tím nástrojem, který zajišťuje zvýšenou předvídatelnost poptávky zákazníků.

Big data dávají „velké“ informace, ale také potřebují hodně místa

Velkoobjemová data, jež nové technologie umožňují sbírat přímo z výroby, se dále využívají pro analýzy a optimalizaci automatizačních procesů za účelem zvýšení produktivity a efektivity. Exploze dat, které nyní čelíme, je enormní. Bohužel problémem zde stále zůstává, jak tato data vyhodnocovat, a popravdě řečeno jejich většina dnes setrvává bez dalšího užitku. Dobrým příkladem využití těchto dat v praxi je prediktivní údržba (které se budeme věnovat dále samostatně).

I když možná využití dat dnes není převratné, každý již podvědomě tuší, že jejich skladování pro budoucí zužitkování je nasnadě. Proto je současnou tendencí efektivní uchovávání dat. Investice tedy proudí směrem k renovacím datových center nebo do cloud computingu, který pomáhá zejména menším firmám dělat více s nižšími náklady, aniž by uživatel musel být zrovna jakýsi databázový guru. A že tato technologie nedoznala své finální podoby, dokazují experimenty s hyperkonvergencí či hybridními cloudy. S vědomím, že téměř devadesát procent vedoucích pracovníků vidí ve velkoobjemových datech a v jejich zpracování obchodní příležitost srovnatelnou s rozšířením internetu a očekává meziroční nárůst takřka o čtyřicet procent, řadí se big data a jejich skladování mezi megatrendy pro nadcházející rok.

Pocit bezpečí

„A jsou má data v bezpečí?“ ptá se nejeden výrobní manažer, když je dnes a denně vystavován pokušení v podobě další digitalizace ve výrobě. Společně s tím, jak se stále hlouběji ponořuje průmyslová sféra do průmyslového internetu věcí a do využívání nástrojů elektronického obchodu, roste i obava ze ztráty duševního vlastnictví. Jednoznačně tak lze předvídat, že i v letošním roce porostou investice v oblasti kybernetického zabezpečení. Navíc když už k takovémuto útoku hackerů dojde, zákazníci a partneři budou hledět na schopnost rychle eliminovat škody. Bezpečnost dnes musí být zajištěna ve všech fázích životního cyklu výrobku, od návrhu přes výrobu až po distribuci, ale i v době po jeho nákupu.

Růst aplikací chytrých zařízení je tak bezesporu velkou příležitostí také pro hackery, aby se pokusili ukrást obchodní tajemství či jiné aspekty duchovního vlastnictví. Tato velmi reálná hrozba se tak aktuálně týká také průmyslových řídicích systémů.

Integrovaná automatizační architektura jako základ pro celopodnikovou automatizaci

Popravdě lze zejména díky tlaku velkých dodavatelů automatizace pozorovat pozvolný pokrok při vnímání automatizace, respektive výroby jakožto holistického celku. Osvojování celostního přístupu při vývoji výrobku, strojů a výrobních linek sice nejde kupředu tak, jak mnozí v minulosti předvídali, nicméně lze předpokládat, že půjde o jeden z dalších směrů, kterým se bude automatizace ubírat. Klíčovým komponentem dalšího pokroku pak bezesporu zůstává využívání simulačního softwaru. V každém případě pro plné využití všech nových dostupných technologií bude potřeba nejprve odstranit spoustu zažitých historických konceptů a klást velký důraz na spolupráci všech subjektů nejen ve výrobě, ale v celém průmyslovém podniku.

Svou roli zde bude hrát také propojování vnitropodnikových informačních systémů. Integrace systémů ve výrobě s dalšími obchodními softwary se logicky jeví jako následující krok v evoluci průmyslové výroby. Dnešní ERP systémy tradičně používají dávkovou architekturu, ve které se neodráží, co se v reálném čase skutečně děje. Samozřejmě tato nekompatibilita a nedostatečná kolaborace ERP, například s MES systémy, s sebou přináší řadu problémů, kdy absence tohoto napojení nejčastěji vyústí v negativní dopad na hospodářský výsledek. Je tedy možné se domnívat, že role automatizačních systémů se bude dále měnit s vývojem podnikových obchodních systémů, které mají ambici začít zpracovávat větší množství reálných dat, což bude mít za následek vysoce synchronní operace.

Coboty i jiné roboty

Prezident IFR (Internatinal Federation of Robotics) Joe Gemma v nedávném prohlášení uvedl, že jsme svědky explozivního růstu v oblasti robotiky, kdy celosvětový meziroční nárůst dosahuje hodnoty patnácti procent. Pravda, roboty patřily k průmyslové automatizaci již dlouhá léta, ale zdá se, že nyní, kdy mizí překážky ve spolupráci robotů s lidmi, dochází k jejich dalšímu rozkvětu.

Jedním z aspektů je jistě pomoc kooperativní robotiky při stírání rozdílů ve výrobních nákladech na levnou pracovní sílu a na roboty, což je obzvlášť patrné v některých regionech. Roboty se také stávají cenově dostupnějšími a energetická náročnost jejich provozu je radikálně snižována. Díky tomu lze dnešní nástup robotiky srovnávat s příchodem osobních počítačů, protože roboty jsou stále přístupnější širšímu okruhu uživatelů.

Samozřejmě jsou zde i všudypřítomné obavy z dopadu na společensko-sociální aspekt. Nicméně jak se říká, pokrok nezastavíš a je potřeba si uvědomit, při jakých činnostech jsou dnes roboty nejčastěji využívány. S jejich pomocí je zabezpečováno zvýšení kvality práce, kdy se eliminují nebezpečné, špinavé a jinak zdravotně závadné výrobní proces.

Není pochyb o tom, že robotika je silně zakořeněna v budoucnosti průmyslu, ať už se čtyřkou na konci, nebo s číslovkami, jež jsou další v pořadí.

Maximální mobilita

Požadavek mobility je znatelný v celém výrobním úseku a pro využívání automatizační techniky a zejména získaných dat je tak samozřejmě rostoucím trendem. Mobilní technologie se již dávno posunula z roviny pohodlí k samozřejmosti.

Mobilita stále roste jako vedoucí síla v tom, jak komunikovat s našimi stroji. Chytré telefony a tablety jsou tak stále častějším způsobem, jak být ve styku se zařízením, a průmyslová revoluce nebude dále výjimkou.

Své opodstatnění nalézají mobilní technologie také v rámci dalšího velkého trendu automatizační techniky, a to vzdáleného monitorování. Ambicí manažerů ve výrobě či automatizačních manažerů je samozřejmě řídit výrobu na základě reálných dat. Nicméně je nemožné řídit proces z řídicího centra, pokud člověk není schopen monitorovat skutečný stav na zařízení a inspekční cesty nejsou úplně cestou nejrychlejší. Díky propracovaným systémům monitoringu lze také řídit například pracovníky údržby dle skutečné potřeby.

Právě díky rozšířenosti a oblibě užívání těchto zařízení se navíc do výroby u tradičních komponent typu SCAND či HMI na bází PC prosazuje dotykové ovládání. Jen těžko byste tak dnes při nových dodávkách hledali starší jednotkové ovládání. Společně s nasazováním Windows do těchto zařízení a s příchodem HTML 5 roste jako standard nasazování různých webových aplikací, které sdílejí jednotlivá rozhraní na více mobilních zařízeních najednou. S tím také roste obliba tzv. BYOD, jejichž podstatou je umožnit pracovníkům používat pro práci svá vlastní zařízení – což samozřejmě poskytuje zajímavé možnosti peněžních úspor. Rozmach v automatizaci zařízení pak také přináší všemožné aplikace pro většinu nejužívanějších operačních systémů mobilních zařízení.

O kus dále jsou v současné době spíše experimentální pokusy nasazovat do výrobního procesu nositelnou elektroniku, která se bezesporu bude postupně vyvíjet. Již nyní můžeme nalézt příklady úprav Google Glass pro obchodní a průmyslové aplikace; také expanze chytrých hodinek nutí dodavatele uvažovat o jejich využití v průmyslové sféře.

Eliminujte hrozby a využijte příležitosti

Nebudeme si nalhávat, že jsme v tomto krátkém textu dokázali vyjmenovat všechny trendy soudobé automatizace, které mají ambici stát se těmi, jež v budoucnu otočí hru. Faktem však zůstává, že z větší míry dochází k proměně tradičního pohledu na automatizační architekturu, kdy je programování taženo více směrem k inteligentním zařízením a senzorům.

Svou roli určitě sehrají i další trendy. Například rozšíření bezdrátových technologií na úroveň automatizačních prvků je dnes stále v plenkách a jde pouze o zlomek všech zařízení, za což může vyšší cena, ale také zmiňované obavy z ohrožení kybernetické bezpečnosti. Zvýšené oblibě se dále těší grid computing a vizualizace.

Často skloňované jsou také tzv. panel free instalace, kde dodavatelé sledují snahu o snižování nákladů, usnadnění instalace a zjednodušení práce údržby. Realitou nejbližších let se stejně tak mohou stát i chytrá I/O, tedy plug-n-play inteligentní senzory a kontrolní zařízení bez potřeby externího softwaru.

Podtrženo a sečteno, tyto automatizační trendy se budou dále vyvíjet a v souvislosti s touto tendencí budou uživatelé, ale i dodavatelé automatizační techniky stát před výzvou, jak zužitkovat nabízející se příležitost, ale na druhou stranu budou muset čelit všemožnému riziku. Prvním rizikem, jež se však může rychle přeměnit ve skvělou příležitost, je adopce technologií, které ještě nejsou na trhu osvědčené a s jejichž zaváděním bude spojena řada porodních bolestí.

Druhým rizikem je pak jejich neosvojení a nutnost dohánět konkurenci, jež se nebála riskovat. Jelikož jsme však v redakci vždy na straně pokroku, myslíme si, že je potřeba častěji podstoupit první riziko. Firmy, které si úspěšně osvojí novou generaci automatizační techniky, totiž mohou velice rychle aspirovat na lídry ve svém oboru. ce

Sbližování oborů údržby a automatizace

Hlavním přínosem, ale i překážkou digitalizace ve výrobě je nutnost různých firemních oddělení úzce spolupracovat. Zatímco největší pozornost se s příchodem Průmyslu 4.0 věnuje hledání společné řeči sektorů IT a OT, v pozadí objevování krás sběru dat se velice sblížily dva jiné obory.

Sektory údržby a automatizace nyní dokážou těžit v mnoha případech z rozvoje stejných technologií. Není těžké si představit, že stejně jako IIoT umožňuje rozvoj v oblasti automatizace, jsou data získávána v tomto komunikačním toku skvělou příležitostí pro sektor údržby.

Již dlouho prohlubovaná prediktivní údržba toho může být důkazem. Ta je totiž dobrým příkladem toho, jak je možné důkladnou analýzou využít sběr dat pro předpověď problémů, které hrozí například výrobnímu stroji, a to dříve než skutečně nastanou. Úspory, jež zabrání přerušení výroby, asi není potřeba dále vychvalovat. Kromě snížení prostojů ovšem analytika umožňuje také maximální využití vysoce kvalifikované pracovní síly, kterou dnes můžeme označit za nedostatkovou.

Stejných principů dnes využívá automatizace při nasazování silnějších řídicích automatů, zabudované inteligence při řízení motorů, strojového vidění a senzorů, které jsou používány pro hlubší analýzu a optimalizaci procesu. V neposlední řadě pak obě oddělení spojuje snaha o zvyšování energetické účinnosti procesu i strojů.

Autor: Lukáš Smelík, Control Engineering Česko


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI