Przemysł 4.0 to modny ostatnio termin, spopularyzowany i doprecyzowany przez niemieckiego ekonomistę, Klausa Martina Schwaba. Chociaż wiele tego typu buzz words (wprost: „modnych terminów”) nie ma pokrycia w rzeczywistości, to czwarta rewolucja przemysłowa jest czymś, czego jesteśmy świadkami. I to od wielu lat – za sprawą nowych technologii, stworzenia i rozwinięcia internetu, przenoszenia wielu usług do sieci czy pojawienia się szeroko pojętego internetu rzeczy (internet of things, IoT).
Czym jest przemysł 4.0 i jakie technologie są do niego zaliczane?
Przemysł 4.0 (od angielskiego industry 4.0) można zdefiniować jako zmianę technologiczną, która ma realny i istotny wpływ na życie ludzi, przemysł, a przez to na strukturę społeczeństwa na początku XXI wieku. Przekłada się to na pojawienie wielu rozwiązań, które z jednej storny ułatwiają codzienną pracę, a z drugiej – wielokrotnie rozszerzają rzeczywistość (augmented reality) i umożliwiają lepsze wykorzystanie zasobów, szybsze przetwarzanie danych przez systemy informatyczne, czy wreszcie – wprowadzają realną poprawę jakości życia.
Czwarta rewolucja przemysłowa nie odbyłaby się bez rozwoju internetu, algorytmów sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego, robotyki czy lepszego poznania ludzkiego genomu. Ta wiedza przekłada się na skuteczną automatyzację procesów, uproszczenie pracy w zakładach produkcyjnych przez minimalizację udziału ludzi w procesie wykonawczym (np. przez zaprogramowanie maszyny sterowanej numerycznie do wykonania serii identycznych elementów o zdefiniowanym kształcie), czy wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji w projektowaniu.
Chociaż brzmi to jak teoria rodem z Zamieci Neila Stephensona (książki z… 1992 roku), to jest to rzeczywistość z której przejawami stykamy się codziennie, a firmy takie jak RADMOT, zajmujące się obróbką CNC – wykorzystują jej dokonania w codziennej pracy.
Kluczowe idee przemysłu 4.0 to:
- wzajemne połączenie / korelacja (interconnection) między urządzeniami – pozwala na komunikację maszyn, sterowników, itp. dzięki wspólnemu oprogramowaniu. Umożliwia to „efektywną współpracę” zarówno urządzeń ze sobą, jak i interakcję z człowiekiem; ten obszar za priorytet stawia sobie również łatwość komunikacji międzyludzkiej,
- transparentność informacji (information transparency) – dostęp do jak największej ilości informacji pozwala operatorom na podejmowanie właściwych decyzji, które pozwalają wcześniej identyfikować problemy oraz szukać usprawnień na niemal każdym etapie pracy (bardzo ważne w wielu dziedzinach, takich jak branża automotive),
- wsparcie technologiczne – stworzone z myślą o użytkownikach końcowych, czyli operatorach urządzeń, i wspierające podejmowanie decyzji oraz optymalizację procesów,
- decentralizacja decyzji – która przekłada się wprost na autonomiczność urządzeń, które mogą podejmować określone decyzje na podstawie danych wejściowych, a przez to – zmniejszać ryzyko wystąpienia mniejszych lub większych błędów w działaniu systemów (np. sterownik maszyny CNC podejmuje decyzję o konieczności optymalizacji pracy wrzeciona frezującego na podstawie danych z czujników rozmieszczonych w obszarze stołu frezarskiego oraz głowicy), bez konieczności podejmowania działań przez tego operatora.
Chociaż brzmi to jak science-fiction, takie systemy optymalizujące są naszą codziennością. Asystent pasa ruchu w nowszych samochodach, algorytmy w drukarkach 3D czy automatyczne programy w piekarnikach są przykładami prostych rozwiązań, które wpisują się w przemysł 4.0 i stały się możliwe dzięki tej rewolucji technologicznej.
Po drugiej i wciąż oddalającej się stronie tych zaawansowanych rozwiązań są samochody autonomiczne, inteligentne protezy, połączenie człowieka z urządzeniami („ludzie maszyny”) czy zrobotyzowane linie montażowe, a do tego inteligentne fabryki, miasta, domy i wiele innych.
Dla skali warto odnotować trzy poprzednie rewolucje i kamienie milowe:
- rewolucja przemysłowa, czyli „wiek pary” – koniec XVIII wieku; za kamień milowy uznaje się wynalezienie mechanicznego krosna tkackiego, które przyspieszyło produkcję tkanin, ale było jednym z pierwszych tak istotnych sposobów mechanizacji (czyli: przyspieszenia) produkcji przy pomocy maszyn parowych,
- rewolucja przemysłowa, czyli wiek elektryczności – przełom XIX i XX wieku; za kamień milowy uznaje się zarówno rozwinięcie koncepcji linii produkcyjnej, jak i odkrycie sposobu na produkcję energii elektrycznej oraz zasilenie nią maszyn,
- rewolucja przemysłowa, czyli wiek komputerów – lata 70. XX wieku; kamieniem milowym było wynalezienie układów logicznych, które umożliwiły automatyczne operowanie urządzeniami,
- rewolucja przemysłowa, czyli… to, co obserwujemy dzisiaj.
Jest to tak istotna zmiana, że wiele firm opiera swoje modele biznesowe na koncepcji przemysłu 4.0 i wdraża rozwiązania, które realnie przekładają się na optymalizację procesów. Dzięki uczeniu maszynowemu, big data czy algorytmom sztucznej inteligencji.
Jak wygląda transformacja w kierunku przemysłu 4.0 i jaki ma wpływ na produkcję?
Wpływ czwartej rewolucji przemysłowej na produkcję jest ogromny i opisanie go w kilku zdaniach nie oddaje skali zjawiska.
Jedno jest pewne: automatyzacja procesów zapewnia szybszą i dokładniejszą produkcję, obniżenie kosztów jednostkowych, a co za tym idzie – większą dostępność wielu artykułów, które jeszcze do niedawna uchodziły za luksusowe.
Na przykład obniżenie kosztów wytwarzania elementów w lotnictwie oraz utrzymania samolotów (części zamienne są tańsze) przełożyło się na wzrost dostępności tanich lotów. Niższy koszt produkcji układów scalonych (wysoce zautomatyzowane procesy), przy zachowaniu dużo wyższej precyzji, zapewnia ich dłuższą żywotność, mniejszą awaryjność, a do tego – realne obniżenie ceny produktu końcowego.
Tę zmianę widać dobrze na przykładzie produkcji opartej o maszyny sterowane numerycznie. Ręczne wytworzenie 1000 elementów za pomocą tokarki automatycznej jest czaso-, praco- i kosztochłonne. Efektem jest wysoki koszt jednostkowy, który przekłada się na wyższą cenę produktu końcowego, a tolerancje elementów (mające wpływ na żywotność) są znacznie wyższe.
Automatyzacja procesu toczenia za pomocą CNC umożliwia drastyczne obniżenie tolerancji produkowanych elementów oraz ceny (od pewnej skali). I chociaż jest to technologia z pogranicza 3. i 4. rewolucji przemysłowej (ta wprowadziła wiele elementów autonomiczności), to pokazuje ona dosyć dobrze możliwości, jak i perspektywy tej zmiany. Wprowadzenie urządzeń sterujących pracą produkcyjną zmniejsza konieczność obsługi przez człowieka, a zarazem zmniejsza ryzyko błędu dzięki inteligentnym sensorem i algorytmom identyfikującym problemy.
Do tego istotnych jest kilka technologii i rozwiązań, które częściowo definiują przemysł 4.0:
- druk 3D – usprawniający produkcję (nie tylko elementów polimerowych, ale też metalowych),
- inteligentne czujniki, zbierające informacje oraz analizujące je na podstawie algorytmów, co przekłada się na,
- konserwację predykcyjną (predictive maintenance), która umożliwia szybszą identyfikację problemów na różnych etapach produkcji,
- poprawa dostępu do żywności i optymalizacja upraw – problem głodu na świecie jest nadal palący, a rozwiązania wprowadzane przez przemysł 4.0 mogą być jednym z remediów (np. analizy big data dotyczące zbiorów czy ich optymalizacja na podstawie dużych ilości danych wejściowych).
Wady i obawy związane z przemysłem 4.0
Największą obawą związaną z przemysłem 4.0 jest marginalizacja roli człowieka w procesie wytwórczym, a co za tym idzie: utrata miejsc pracy. Nie jest to prawda, a analizy i prognozy potwierdzają to stwierdzenie.
Zresztą – takie obawy towarzyszyły każdej z poprzednich 3 rewolucji. Czwarta rewolucja przemysłowa, podobnie jak trzy poprzednie, zmienia strukturę społeczną, a co za tym idzie – zatrudnienie, rozumiane jako „nowe zawody”. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu nie było zawodów takich jak operator frezarki CNC: dlatego, że nie było maszyn sterowanych numerycznie.
Oczywiście: zmiana związana z nową rewolucją przemysłową wiąże się z koniecznością rozwoju nowych kompetencji wśród pracowników i z tym faktycznie wiąże się wiele obaw. Jednak poprzednie rewolucje – mimo podobnych obaw – doprowadziły do poprawy ogólnej sytuacji społecznej, a jeśli chodzi o obszary zawodowe: rozwoju nowych stanowisk, które obejmowały osoby będące świadkami tej zmiany.
Dodatkowo twórcy science-fiction od lat przedstawiają to, co dzisiaj nazywamy czwartą rewolucją przemysłową, jako szansę na bunt maszyn (wizja z serii Terminator) lub perspektywę, w której człowiek przestanie się liczyć.
Nie pomaga to w lepszym zrozumieniu tego, jak zmiany 4. rewolucji przemysłowej poprawiają jakość życia i kondycję społeczną. Szybszy i stabilniejszy rozwój ekonomii, nowe miejsca pracy (dosłownie: nowe, których wcześniej nie było), łatwiejsza produkcja żywności czy szybsze zapobieganie usterkom, które jeszcze kilkanaście lat temu mogły powodować zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi – to tylko kilka obszarów, za które odpowiada przemysł 4.0.
Nowoczesny park maszynowy, ciągły rozwój i doskonalenie oraz pasja do technologii – brzmi jak dobry plan na współpracę?
W RADMOT produkujemy na najnowocześniejszych maszynach, wprost od renomowanych producentów (m.in. Fanuc, Okuma, DMG, Hermle). Nowoczesny park maszynowy CNC oraz doświadczony zespół pozwala nam produkować szerokie portfolio różnych części. Oferujemy zarówno usługi frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele usług dodatkowych, w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż.
Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się u Ciebie najlepiej, doradzimy Ci na każdym etapie procesu.
