Kształtowanie przyszłościowej produkcji

© Fraunhofer IPA

Cyfrowe, lean i skoncentrowane na człowieku: Dziesięć wytycznych dotyczących projektowania przyszłościowych systemów produkcyjnych opracowali naukowcy z Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA w ramach badania „Zintegrowane systemy produkcyjne 4.0“. Ich praktyczne wymagania dotyczące kształtowania metod i narzędzi stanowią konkretny ramowy plan działania dla menedżerów i operatorów fabryk.

Digitalizacja zmienia produkcję. Pod hasłem Przemysł 4.0 oznacza to przełom. Jaką rolę odgrywa człowiek i Lean Production w kształtowaniu systemów produkcyjnych z nowymi technologiami Przemysłu 4.0? Jakie wymagania stawia się wobec projektowania i jak cyfrowa transformacja wpływa na poszczególne poziomy Zintegrowanych Systemów Produkcyjnych? Na te i inne pytania odpowiedzi udzieliło liczne grono ekspertów z praktyki w ramach badania opracowanego przez Fraunhofer IPA.

Z lean i Przemysłem 4.0 do elastyczności i zdolności adaptacyjnych

Jedno z wyraźnych stwierdzeń badania Fraunhofer: cyfrowa transformacja nie narusza podstawowych zasad Zintegrowanych Systemów Produkcyjnych (ZSP). „Specyficzny dla przedsiębiorstwa zbiór metod, który służy ciągłemu ukierunkowaniu wszystkich procesów firmy na klienta, pozostaje ważny – zwłaszcza że Zintegrowane Systemy Produkcyjne są w Niemczech ugruntowanym standardem przemysłowym”, podsumowuje Simon Schumacher, kierownik projektu Future Work Lab i główny autor badania. Metody Lean Production będą więc nadal kształtować przebieg procesów w fabrykach. Jednak rozwijają się one w połączeniu z rosnącą digitalizacją i sieciowaniem. Celem tego procesu jest uczynienie produkcji bardziej elastyczną. Firma powinna móc szybko reagować na życzenia klientów, nawet te bardzo specjalistyczne. Przemysł 4.0 umożliwia nawet produkcję pojedynczych sztuk w cenie masowej produkcji. Pomaga w tym fakt, że w przyszłości linia produkcyjna nie będzie już jedynym wyznacznikiem wszystkiego. W fabryce przyszłości tradycyjna linia produkcyjna z taśmą i taktami może zostać rozłożona – przy jednoczesnym obniżeniu kosztów.

Kooperacyjne zarządzanie danymi

Oczywiście, wszystko to wymaga dobrego zarządzania danymi. Musi być zapewnione, że wszystkie dane z każdej maszyny i każdego procesu są zawsze dostępne. Co więcej: w przyszłości nie wystarczy optymalizacja własnych procesów produkcyjnych. Firma musi także patrzeć szerzej i integrować dane swoich klientów i dostawców w swoje procesy. Schumacher mówi o „procesach end-to-end bez przerw systemowych”. Sieciowanie wykracza więc daleko poza własny park maszynowy.

Toolbox i przypadki użycia

Wszystko to znacznie zwiększa złożoność produkcji. Aby mimo to móc kontrolować przebieg procesów, potrzebne są narzędzia wspomagające inżynierię przemysłową. To ważny wniosek z badania. Potrzebny jest zestaw narzędzi. Toolbox ma umożliwić rozwiązywanie problemów według standaryzowanych procedur. Przy każdej zmianie procesów lub maszyn, dobrze zorganizowany toolbox dostarczy wskazówek, co należy zrobić. Warunek: musi być łatwy w obsłudze i możliwie najbardziej intuicyjny. Elementami toolboxu powinny być także przykłady zastosowań, tzw. przypadki użycia (Use Cases). Grupa badawcza ds. metod wdrażania dla cyfrowej produkcji planuje na lato utworzyć przemysłową grupę roboczą „Zintegrowane systemy produkcyjne 4.0”, w której praktycznie zostanie opracowana taka toolbox we współpracy z ekspertami z dziedziny inżynierii przemysłowej.

Dwuetapowe badanie

Badanie jest częścią prac badawczych w ramach Future Work Lab i opiera się na dwustopniowym badaniu ankietowym. W pierwszej części ankiety internetowej wzięło udział 73 specjalistów. Zweryfikowano w praktyce siedem ogólnych hipotez z badań naukowych.

W drugiej części zespół projektowy przeprowadził 18 szczegółowych wywiadów z ekspertami z firm produkcyjnych. „Nasze badanie daje wgląd w aktualny stan projektowania systemów produkcyjnych w czołowych niemieckich przedsiębiorstwach z branży motoryzacyjnej oraz maszynowej i urządzeń. Przy tym nasze hipotezy z badań naukowych zostały w dużej mierze potwierdzone przez przemysł. Firmy informują ponadto, że dzięki połączeniu Przemysłu 4.0 i Zintegrowanych Systemów Produkcyjnych mogą osiągać coroczne poprawy dwucyfrowe”, mówi Schumacher.

Inne działania badawcze dotyczące pracy produkcyjnej przyszłości są gromadzone w Fraunhofer IPA w ramach nowego głównego i przyszłościowego tematu „Technologie dla człowiekocentrycznej produkcji”, który koordynuje Simon Schumacher dla IPA.

Informacja o finansowaniu

Badanie to jest częścią projektu badawczego „Future Work Lab”. Future Work Lab jest wspierany jako pilotażowe przedsięwzięcie ze środków Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań (BMBF) w ramach programu „Innowacje dla produkcji, usług i pracy jutra”, linia programowa „Przyszłość pracy” i nadzorowany przez projektodawcę Karlsruhe (PTKA).