Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Przygotowanie robotów i pracowników do Czwartej Rewolucji Przemysłowej

-- czwartek, 24 sierpień 2017

Koncepcja Przemysłu 4.0 nie jest odległą wizją dla fabryki przyszłości. Już dziś całe sieci robotów łączą się z chmurą i przekazują ogromne ilości istotnych danych, które pomagają w upraszczaniu zarządzania i utrzymywania zasobów, maksymalizacji efektywności sprzętu i realizowanych procesów oraz zwiększaniu jakości wyrobów.

Koncepcja Czwartej Rewolucji Przemysłowej, czyli tzw. Przemysłu 4.0, może wydawać się bardziej pojęciowa, niż rzeczywista. Dla wielu producentów pojęcia takie jak Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), systemy cyber-fizyczne, robotyka w chmurze, technologia “obliczeń we mgle” (ang. fog computing) oraz Big Data (analiza wielkiej ilości różnorodnych danych), mogą brzmieć obco, onieśmielająco, a same wizje inteligentnej fabryki mogą sprawić, że wiele osób poczuje się zagubione.

Inteligentna fabryka łączy cyfrowy świat technologii informacyjnej (IT) z rzeczywistym światem technologii operacyjnej (OT), ale wiele osób nazywa to konwergencją technologii informacyjnej i operacyjnej (ang. IT/OT convergence). Jednak koncepcja Przemysłu 4.0 nie jest odległą wizją dla fabryki przyszłości. Jest ona obecna tu i teraz. Całe sieci robotów łączą się z Chmurą i przekazują ogromne ilości wnikliwych danych. Obecnie producenci wykorzystują te swoiste “rurociągi informacyjne” do upraszczania zarządzania i utrzymywania zasobów, maksymalizacji efektywności sprzętu i realizowanych procesów oraz poprawy jakości wyrobów.

Należy zapobiegać przestojom produkcji, zanim one wystąpią

Koncern General Motors (GM) zaprzęga obecnie do pracy technologię Internetu Rzeczy (IoT) oraz bloki konstrukcyjne technologii Przemysłu 4.0. Dostawca robotów dla tego producenta samochodów i jego partner strategiczny, korporacja Fanuc America, pomaga GM w budowie solidnych fundamentów pod inteligentną produkcję. Firmy GM, Fanuc oraz Cisco opracowały wspólnie rozwiązanie o nazwie “zerowy czas przestoju” (ang. zero down time, ZDT), które wykorzystuje platformę oprogramowania, opartą o technologię chmury obliczeniowej, do analizowania danych zbieranych przez roboty pracujące w fabrykach koncernu GM, w celu wykrywania potencjalnych problemów, które mogłyby doprowadzić do przestojów na produkcji.

Przy produkcji samochodów, gdzie nowe nadwozie opuszcza linię montażową co 60-90 sekund, przestój może kosztować producenta wyposażenia oryginalnego (OEM) ponad 20 000 USD za minutę. Pojedynczy przestój może łatwo doprowadzić do strat liczonych w milionach dolarów. Gdy linie montażowe ze zgrzytem zatrzymują się, to może to wpłynąć na cały łańcuch dostaw, co jeszcze bardziej zwiększa straty. Opóźnienia przenoszą się na klientów firmy, sprzedawców samochodów, użytkowników flotowych oraz indywidualnych nabywców pojazdów.

 “Od jakiegoś czasu podejmowaliśmy już inicjatywy zmierzające ku lepszemu przewidywaniu kondycji maszyn oraz lepszemu utrzymywaniu naszego sprzętu produkcyjnego w ruchu”, powiedział Marty Linn, dyrektor firmy Advanced Automation Technologies i główny inżynier d/s robotyki w głównej siedzibie GM w Detroit (Michigan, USA). “Spotkaliśmy się z przedstawicielami firmy Fanuc i rozmawialiśmy o tym, co możemy zrobić, aby uniknąć problemów przy produkcji. To nie była jakaś wielka wizja Przemysłu 4.0. Mówiliśmy o tym, co możemy zrobić, aby wyeliminować przestoje w naszych fabrykach, które wynikają z nie stosowania konserwacji zapobiegawczej”.

Pilotażowy program ZDT został uruchomiony w GM w 2014 roku. Partnerstwo strategiczne firm GM i FANUC było tu kluczowym elementem, umożliwiającym sukces tego wdrożenia. Historia współpracy pomiędzy tymi dwoma firmami sięga początków lat 80-tych ub. wieku, gdy GM stworzyło joint venture z japońskim producentem robotów, powołując przedsiębiorstwo GMFanuc Robotics Corporation, które miało opracowywać roboty i wprowadzać je na rynek w USA. Firma ta została potem sprzedana, jednak mocne więzy pozostały. “Obecnie integrujemy roboty, tak jak mówimy. Codziennie roboty i systemy od naszych integratorów są wysyłane do fabryk, ponieważ wprowadzamy nowe produkty i nowe programy” powiedział Marty Linn.

Zwrot z inwestycji (ROI)

ZDT nadal zmienia na lepsze sytuację na halach fabrycznych firmy GM. Marty Linn powiedział, że od czasu wprowadzenia tego programu GM był w stanie uniknąć ponad 100 znacznych, nieplanowanych przestojów w produkcji.

“Jego wprowadzenie pozwala uniknąć nieplanowanych przestojów na produkcji, o czasach trwania rzędu od sześciu do ośmiu godzin. Możecie sami obliczyć zaoszczędzone koszty. Są duże. Jest to wielka rzecz dla nas i każdej z naszych fabryk, ale szczególnie zakładów produkujących ciężarówki i samochody SUV na dużą skalę, w których każdy ewentualny  przestój ma duże znaczenie”

Posiadając tysiące robotów, połączonych z chmurą obliczeniową i wymieniających z nią informacje, koncern GM szybko zaczął zdawać sobie sprawę z wysokości zwrotu z inwestycji (ROI) w nowy program.

“To nie jest technologia z kreskówki o Jetsonach”, przyznaje Marty Linn.”To jest wykorzystanie analizy Big Data, Internetu Rzeczy, nowych algorytmów, możliwości komputerów, słowem wszystkich tych rzeczy, które ewoluowały w ciągu ubiegłych lat i wykorzystanie ich w najbardziej efektywny sposób. Zapobieganie przestojom i konserwacja zapobiegawcza lub nawet uprzedzająca, ma ogromne znaczenie”

Wykonywanie prac konserwacyjnych tylko w przypadku potrzeby

Koncern GM rozpoczął wdrażanie programu ZDT powoli, od połączenia z chmurą kilku tysięcy robotów w ciągu pierwszych dwóch lat realizacji. Do 2017 roku podłączonych już było ponad 8500 robotów firmy Fanuc.

“Rozpoczęliśmy nasze wdrażanie powoli”, powiedział Marty Linn. “Gdy widzieliśmy jakiś problem w fabryce, to wkraczaliśmy i wymienialiśmy podejrzane elementy. Następnie badaliśmy te części. I okazało się, że potrafiliśmy potwierdzić i udowodnić, że za jakiś czas by się one zepsuły . A zatem części te spowodowałyby przestoje, A dzięki naszym działaniom byliśmy w stanie zredukować przypadki nieplanowanych prac konserwacyjnych i każdy z nas czuł się mocno  podekscytowany. Mówiliśmy, że dokonaliśmy wielkiej rzeczy i zastanawialiśmy się, co jeszcze można z tym zrobić”

Koncern GM wykorzystuje także program ZDT do planowania prac konserwacyjnych tylko gdy są one rzeczywiście niezbędne, nie zaś cykli rutynowych harmonogramów konserwacji.

“Na przykład jakiś robot może być zaprojektowany tak, aby jego rutynowe prace konserwacyjne były wykonywane co 1000 godzin pracy. Tak więc dla tego robota zaplanowalibyśmy te prace w takich okresach czasu”, powiedział Marty Linn. “Ale w rzeczywistości robot mógłby pracować 1250 godzin, zanim wymagałby konserwacji. Tak więc obecnie pracujemy nad odejściem od sztywnych harmonogramów konserwacji, zamiast nich mają być wykonywane prace konserwacyjne tylko według rzeczywistych potrzeb. To jeden z głównych sposobów uzyskania znacznych oszczędności”.

Uczenie maszynowe

Program ZDT ma zastosowanie nie tylko dla robotów. Może być także wykorzystany dla sprzętu realizującego procesy technologiczne. Procesy bezpośrednio sterowane przez robota, takie jak spawanie, lakierowanie i niektóre aplikacje dozowania. Jako przykład Marty Linn podał lakiernię w fabryce samochodów GM.

“Znając wartości ciśnienia powietrza w pistoletach lakierniczych, ciśnienia w układzie wentylacji, prędkości z jaką elementy wykonawcze dozują lakiery, posiadając dużą liczbę procesów lakierowania i parametrów z nimi związanych, jesteśmy w stanie monitorować kondycję sprzętu, a zatem i jakość naszej produkcji”, powiedział Marty Linn.

Jakość powierzchni jest sprawą zasadniczą w lakierniach motoryzacyjnych. Wszystkie roboty lakierujące firmy Fanuc są gotowe na wdrożenie programu ZDT co oznacza, że potrafią one realizować różne funkcje, w tym monitorowanie kondycji pojemników z lakierem, dysz lakierniczych, regulatorów i napędu.

“Jeśli policzymy całkowitą liczbę ruchomych części związanych z lakierowaniem w fabryce samochodów, to okaże się że jest ich około 200 przypadających na jednego robota”, powiedział Jason Tsai, wiceprezes d/s rozwoju produktów firmy FANUC America Corporation w Rochester Hills, (Michigan, USA). “Znaczna ilość tych części ruchomych jest związana z urządzeniami specyficznymi dla tego procesu technologicznego, sterującymi pracą pistoletów lakierniczych i regulujących ciśnienie. Jeśli dowolne z tych urządzeń ulegnie jakiejkolwiek przedwczesnej awarii, to może to spowodować problemy z jakością powłoki lakierniczej i/lub przestój w produkcji”.

Aktualnie koncern GM wykorzystuje program ZDT bardziej jako narzędzie konserwacji zapobiegawczej, niż narzędzie adaptacyjne w procesie technologicznym. Ale w miarę jak technologia ewoluuje, zbieranych jest i analizowanych więcej danych, zaś algorytmy ich przetwarzania są bardziej złożone, możemy zobaczyć w przypadku uczenia maszynowego, jak ZDT mógłby zostać w większym stopniu narzędziem adaptacyjnym do poprawy procesu w czasie rzeczywistym.

“W przypadku lakierni uznając i rozumiejąc, że są to bardzo subtelne zmiany procesu technologicznego, trwające i korygowane na bieżąco, potrafimy ulepszyć nasze procesy”, powiedział Marty Linn. “Chcemy rozszerzać tą strategię posiadania sprzętu, który jest inteligentny, potrafi wykonywać samodiagnozowanie i informować nas o zmianach w swoim działaniu, tak że możemy wkroczyć gdy uznamy, że należy dokonać niezbędnych zmian nastaw lub naprawy sprzętu”.


Przeczytaj także

Rozszerzona rzeczywistość w produkcji i aplikacjach związanych ze sterowaniem procesami technologicznymi
Producenci poszukujący sposobów na szybkie rozwiązywanie złożonych problemów, występujących w fabrykach, budynkach i aplikacjach sterowania procesami technologicznymi, wykorzystują obecnie coraz... więcej »
„Robotech”: Robotics Technology Conference
Robotech to jedna z najważniejszych konferencji w Polsce w dziedzinie robotyki i nowych technologii. Na konferencji zorganizowanej we Wrocławiu przez czasopismo „Control Engineering Polska” i... więcej »
Elektromobilność w perspektywie najbliższych lat, czyli trzecia edycja konferencji AUTOMOTIVE
Elektromobilność w perspektywie najbliższych lat to jeden z głównych tematów trzeciej edycji konferencji AUTOMOTIVE, która odbyła się w dniach 5-6.09.2017 r. w Krakowie. Udział w konferencji wzięło... więcej »
Jak wypełnić lukę między strategią firmy a funkcjonowaniem i wykorzystaniem jej zasobów?
Aby zmaksymalizować dochodowość w konkurującym ze sobą środowisku gospodarki globalnej, oczekuje się od organizacji, aby konsekwentnie spełniała popyt na produkcję, jednocześnie utrzymując optymalne... więcej »
Liderzy branży energetycznej łączą siły by zwiększyć bezpieczeństwo
Przy Krajowej Izbie Gospodarczej Elektroniki i Telekomunikacji (KIGEiT) powstała Sekcja Producentów Aparatury Elektrycznej (SPAE). Należą do niej firmy: ABB Sp. z o.o., Dehn Polska Sp. z o.o., Eaton... więcej »
Prawidłowa konserwacja łożysk – 7 zasadniczych kwestii
Łożyska są ważnymi komponentami układów mechanicznych, które pomagają w utrzymywaniu prawidłowego ruchu liniowego i obrotowego maszyn, zaś ich prawidłowa konserwacja zapewnia długi czas... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Europejski Kongres Lean Manufacturing
2017-09-28 - 2017-09-29
Miejsce: Katowice
OILexpo 2017
2017-10-03 - 2017-10-05
Miejsce: Sosnowiec
Targi 4INSULATION
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków
EFE 2. Targi Efektywności Energetycznej
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków
Targi Kompozyt Expo 2017
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków

Katalog

LUQAM Sp. z o.o. Sp.k.
LUQAM Sp. z o.o. Sp.k.
Kamieńskiego 47
30-644 Kraków
tel. 12 296 49 31

UE Systems Europe
UE Systems Europe
ul. Kordeckiego 30B
60-144 Poznań
tel. +48 510 518 832

zobacz wszystkie




SONDA

Czy inwestycje na rzecz energooszczędności się opłacają?

Oddanych głosów: 16

50% 50 %
tak 8 głos(ów)

31.3% 31.3 %
nie 5 głos(ów)

18.8% 18.8 %
nie potrafię wyliczyć 3 głos(ów)


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce