Gyártókból szolgáltatókká válnak

A „Smart Factory as a Service” (FABaaS) konzorciumi projektben az egész végponttól végpontig terjedő folyamat egy gyártó vállalatnál felhasználás-alapú üzleti modellé alakul – a megrendeléstől a gyártáson át a szállításig és a fizetésig. © TRUMPF/Fotó: Markus Breig (KIT/CroM)

A gyártási létesítmény hajtórendszerét a jövőben nem csupán funkcionálisan releváns alkotóelemként, hanem „Állapotérzékelőként” is definiálni kell, hogy tartósan magas termelékenységi szintet biztosítson. © WITTENSTEIN SE

A „Productivity as a Service” konzorcium partnerei egy felhasználói alapú üzleti modellt vizsgálnak megmunkáló gépekhez, ahol a fémfeldolgozó iparág vállalatai egy csomagot fizetnek, amely magában foglal egy szerszámgépet, megmunkáló szerszámokat és informatikai szolgáltatásokat. A szerszámgép beszerzési költségei elmaradnak. © MAPAL Dr. Kress KG

A WITTENSTEIN SE intelligens hajtáslánca a »cynapse« funkcióval rendelkezik, beépített érzékelőmodullal, elektronikus adattáblával és IO-Link interfésszel. Például képes mérni a hőmérsékletet, rezgéseket, üzemidőt, valamint a beépítési helyzetet, tárolni, kiadni és feldolgozni az adatokat. © WITTENSTEIN SE

A jövőben a famegmunkáló üzemek és bútorgyártók már nem kötelesek sarokcsiszoló gépeket vásárolniuk. Ehelyett a gép a gyártó tulajdonában marad, és havi díjat fizetnek a használatért. © Michael Weinig AG

Nem kell gépet vásárolni ahhoz, hogy használni tudjuk: A digitalizáció lehetővé teszi új üzleti modellek kialakítását, amelyek az adatok automatizált cseréjén alapulnak. Milyen feltételeknek kell teljesülniük ahhoz, hogy ezek az üzleti modellek gazdaságilag és technikailag megvalósíthatók legyenek, erről szakemberek a Tudomány és Ipar területéről a „X-Forge” nagy kutatási projektben tájékoztatnak.

A digitalizáció nemcsak megváltoztatta a gyártó vállalatok termelésének módját. Az üzleti kapcsolatok, amelyeket a vállalatok egymással kötnek, a negyedik ipari forradalom során szintén átalakultak. A merev értékláncból egy rugalmas értékteremtő hálózat lett, amely már nem ismeri a fix folyamatokat, és tagjai folyamatosan változnak. Ez a komplex kölcsönhatás egy természetes ökoszisztémára emlékeztet, amelyben állatok, növények és mikroorganizmusok élnek, ezért a szakemberek ezt az értékteremtő hálózatot digitális ökoszisztémának is nevezik.

Az ilyen digitális ökoszisztéma működtetését az adatok automatizált cseréje biztosítja minden szereplő között. És ez a folyamatos adatcsere lehetővé teszi az új, adatokon alapuló üzleti modelleket, amelyekben a gyártók nemcsak szolgáltatókká válnak, hanem minden folyamatot, például egy gyárteremben, külön szolgáltatásként értelmezhetnek: Everything as a Service (XaaS). A „X-Forge” nagy kutatási projektben szakemberek vizsgálják ezeket az új üzleti modelleket, és tisztázzák, hogy milyen adatokat kell gyűjteni és cserélni, valamint hogy ez a adatátvitel technikailag hogyan valósítható meg.

A „X-Forge” négy konzorciumprojektre tagolódik. Mindenben részt vesz a Fraunhofer Gyártástechnika és Automatizálás Intézete (IPA):

Amikor a gyalu elküld egy számlát

A faipar Baden-Württembergben főként kis- és középvállalkozásokból áll. Az új, csúcstechnológiás gépek magas beszerzési költségeit gyakran csak nagy erőfeszítések árán tudják finanszírozni. Ezért inkább a meglévő gépparkot tartják karban, késlekednek a beruházásokkal, és attól tartanak, hogy hátrányba kerülnek versenytársaikkal szemben. Egy lehetséges megoldás: Pay per Use. A famegmunkáló gépek továbbra is a gyártó tulajdonában maradnak, a famegmunkáló és bútorgyárak havi díjat fizetnek a használatért.

Az ilyen, használaton alapuló üzleti modell kialakítását, hogy mind a gyártók, mind a felhasználók számára vonzó legyen, jelenleg kutatók, például Oliver Schöllhammer, a Fraunhofer IPA Vállalati Stratégia és Fejlesztés Osztályának vezetője vizsgálja a „Wood Working as a Service” (WOODaaS) konzorciumprojektben. A fő kérdés: mit számlázunk ki havi szinten, és hogyan történik a számlázás és a fizetés? Ehhez meg kell vizsgálni, hogy a meglévő gyalu- és élzáró gépek szenzorai által gyűjtött adatok elegendőek-e az új üzleti modellhez, illetve hogy mely adatok gyűjtése lehet még szükséges. A végső cél, hogy a számlák, a fizetési és karbantartási folyamatok automatikusan indíthatók legyenek.

A konzorciumprojektben részt vesz a Fraunhofer IPA mellett a Tauberbischofsheimi Michael Weinig AG gépgyártó, a Billigheim-i Roth GmbH & Co. KG mérnöki iroda, valamint a Limbach-i Hogra-Holz GmbH. Baden-Württemberg Gazdasági, Munkaügyi és Turisztikai Minisztériuma közel 2,3 millió euró támogatást nyújt a WOODaaS-nek az InvestBW támogatási programból.

Az önállóan konfiguráló megmunkálóeszköz

A fémmegmunkálásban részt vevő szerződéses gyártók és beszállítók nemzetközi versenyben állnak, és jelentős árnyomás alatt vannak. Ezért hatékonyan kell használniuk megmunkáló gépeiket, azaz lehetőleg 24 órában, folyamatos magas folyamat- és gyártási minőség mellett, még kis sorozatok és egyedi darabok esetén is alacsony költségek mellett. Ez szintén egy használaton alapuló üzleti modell segítségével valósulhat meg: a jövőben a szerződéses gyártók és beszállítók nem kell, hogy drága gépeket vásároljanak. Ehelyett egy csomagot fizetnek, amely magában foglal egy szerszámgépet, megmunkáló szerszámokat és IT-szolgáltatásokat.

Az utóbbiak között intelligens algoritmusok is lesznek, amelyek önállóan beavatkoznak a megmunkálási folyamatba, és javítják a folyamatparamétereket működés közben. A túlzott kopás és a sérülések elkerülése érdekében. „A megmunkálási mechanikusoknak ezután már nem kell foglalkozniuk a gép beállításaival, és nem kell külső szolgáltatókat megbízniuk a gyártási folyamatok optimalizálására” – mondja Schöllhammer tudós a Fraunhofer IPA-tól. Ezt úgy kívánják elérni, hogy összegyűjtik és összekapcsolják az eddig különálló folyamat- és gyártási adatokat, majd egy öntanuló algoritmushoz férnek hozzá.

A „Productivity as a Service” (PRODaaS) konzorciumprojektben részt vesz a Fraunhofer IPA mellett a Göppingen-i Karl Walter Formen- und Kokillenbau GmbH & Co. KG, a Ravensburg körzetében található Grünkraut-i Blum-Novotest GmbH szenzorgyártó, a Neuhausen a Fildern-i F. Zimmermann GmbH gépgyártó, a MAPAL Dr. Kress KG szerszámgyártó (konzorciumvezető), és a két platformszolgáltató, a c-Com GmbH (mindkettő Aalenből). Baden-Württemberg Gazdasági, Munkaügyi és Turisztikai Minisztériuma mintegy hárommillió euró támogatást nyújt a PRODaaS-nek az InvestBW programból.

A hajtásrendszer, amely tippeket ad a jobb termékminőséghez

A legtöbb vállalat számára egyre nehezebb felismerni és végrehajtani az optimalizálási lehetőségeket saját termékeik vagy gyártási folyamataik terén. Azonban a digitalizációnak köszönhetően folyamatosan születnek új megközelítések, amelyekkel további fejlesztések valósíthatók meg. A Fraunhofer IPA „Product Life Cycle Enrichment as a Service” (PLCEaaS) konzorciumprojektben Paul Thieme és kollégái minden, a WITTENSTEIN SE által gyűjtött adatot összegyűjtenek és hozzáférhetővé tesznek a teljes termékélettartam során.

Ez a központi hely egy úgynevezett irányítási váz, amely, mint egy digitális aktát, rendezetten tárolja az összes releváns adatot – kezdve az alkatrészek gyártásától, a szerelésen és a kész rendszer szállításán át a használati szakaszig, beleértve a zavarokat, leállásokat, meghibásodásokat, javításokat és karbantartásokat. Egy könnyen kezelhető elemzőeszközkészlettel ezek az adatok feldolgozhatók és kiértékelhetők. „Ezzel a megközelítéssel sokkal többet lehet elérni, mint csak a Predictive Maintenance-t” – mondja Thieme. „Segít abban is, hogy az erőforrásokat takarékosabban használjuk, és megmutatja a gyártónak, hogyan növelheti tovább a termék minőségét.”

A PLCEaaS konzorciumprojektben részt vesz a Fraunhofer IPA mellett az Igersheim-i WITTENSTEIN SE (konzorciumvezető), valamint az ASCon Systems Holding GmbH és a TruPhysics GmbH (mindkettő Stuttgartból). Baden-Württemberg Gazdasági, Munkaügyi és Turisztikai Minisztériuma mintegy kétmillió euró támogatást nyújt a PLCEaaS-nek az InvestBW programból.

Egy gyártelep tele szolgáltatásokkal

Az „Smart Factory as a Service” (FABaaS) konzorciumprojektben a projektpartnerek egy lépéssel tovább mennek. Nem egyetlen gép működését vagy egy adott termék életciklusát alakítják át használaton alapuló üzleti modellé, hanem egy gyártó vállalat teljes end-to-end folyamata kerül fejlesztésre – a rendeléstől a gyártáson át a szállításig és a fizetésig. „Hosszú ideje gyakorlat, hogy az értékesítést, logisztikát vagy fizetési folyamatokat külső szolgáltatók kezébe adják” – magyarázza Reuter. „De az, hogy minden, ami egy gyárban történik, külön díj ellenében elérhető szolgáltatásokká válik, egy új megközelítés a gyártásban, amelyet a digitalizáció tesz lehetővé.”

De meddig éri meg ez a jól szervezett szolgáltatásokra alapozott gyártás minden résztvevő számára? Milyen adatokat kell gyűjteni és cserélni? Milyen adatok cseréje engedélyezett, anélkül, hogy jogsértést követnénk el? Milyen technikai feltételeknek kell megfelelniük a gépeknek, és hogyan épül fel az IT-architektúra? Ezeket a kérdéseket Reuter és projektpartnerei a FABaaS konzorciumprojektben tisztázzák, végül pedig példákon keresztül valósítanak meg egyes szolgáltatásokat.

Részt vesz az FABaaS-ben a Fraunhofer IPA mellett az Ipargazdaság és Szervezés Intézete (IAO), a Ditzingen-i TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG (konzorciumvezető), a Heidelberg Mobil International GmbH és az XETICS GmbH szoftverszolgáltatók Stuttgartból, a SICK AG és a Kinemic GmbH szenzorgyártók Waldkirchből és Karlsruhe-ből, a J. Schmalz GmbH vákuumtechnikai gyártó Glattenből, a STOPA Anlagenbau GmbH Achernből, az ACD Elektronik GmbH Achstettenből (Biberach körzetéből), valamint az nemzetközi szinten működő vállalati tanácsadó, az umlaut SE. Baden-Württemberg Gazdasági, Munkaügyi és Turisztikai Minisztériuma mintegy ötmillió euró támogatást nyújt a FABaaS-nek az InvestBW programból.