PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Rýchle a presné kalkulácie

15.11.2017 | Často počujeme vo firmách podobné vyjadrenia: "Máme presné kalkulácie" a "Kalkulujeme rýchlo a flexibilne" - Realita je ale veľakrát iná...

PlasticPortal.eu sponzorom modelárskej súťaže Cena primátora mesta Nitra 2017

13.11.2017 | Minulý mesiac sa v Nitre uskutočnila najväčšia modelárska súťaž v regióne, venovaná plastikovému a papierovému modelárstvu.

Doprava zdarma cez nákup na e-shope Techni-Trade s.r.o.

10.11.2017 | Využite túto príležitosť obstarať si tovar v kľude a pohode cez e-shop.

Možnosti získania grantu v Slovenskej republike

08.11.2017 | Prehľad noviniek - november 2017.

Dočasná nedostupnosť portálu PlasticPortal.eu

06.11.2017 | V dôsledku migrácie portálu PlasticPortal.eu na nový, modernejší server, bude dnes v čase od 17.00 do 18.00 hod. prevádzka portálu obmedzená. Ďakujem za pochopenie.

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Obsah PAH v predmetoch a v hračkách

03.07.2017 | Na webovej stránke ECHA je nová výzva na predkladanie pripomienok a dôkazov týkajúce sa obsahu PAH uvedeného v položke 50 prílohy XVII nariadenia REAC ...

Nová vydaná změna nařízení č. 10/2011 (nařízení PIM) o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami

31.05.2017 | Nařízení Komise č. (EU)2017/752 mění a opravuje nařízení PIM o materiálech a předmětech z plastů určených pro styk s potravinami:

Verejná konzultácia o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku

10.04.2017 | Európska Komisia začala na svojich webových stránkach verejnú konzultáciu o pravidlách zodpovednosti výrobcu za škodu spôsobenú chybou výrobku.

Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

07.12.2016 | Norma pre Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality - Požiadavky na splnenie predpisov, z decembra 2016.

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Smart Factory – čo nám prinesie?
Smart Factory – čo nám prinesie?
 
 
Smart Factory – čo nám prinesie?

Smart Factory – čo nám prinesie?

V súčasnej dobe je stále viac článkov venovaných tematike tzv. Priemyslu 4.0, čiže pomyselnej štvrtej priemyselnej revolúcii. Téma to nie je nová, v Nemeckej spolkovej republike o ňom diskutujú v rôznych odborných kruhoch už takmer desať rokov. A teraz dorazila aj do Českej republiky. Avšak pre mnoho technikov je to téma ťažko uchopiteľná, čím viac sa o nej píše, tým menej si ľudia pod týmto pojmom dokážu predstaviť konkrétne technické riešenia, aplikácie, dopady a pod. Tento článok by mal napomôcť lepšiemu pochopeniu, čo môžeme od novej revolúcie očakávať, kam nás dovedie a hlavne aké úskalia nás pri aplikovaní takýchto postupov môžu stretnúť.

Krátce do historie

Současná průmyslová revoluce je v řadě již čtvrtá počínaje průmyslovou revolucí na konci 18. století, která znamenala příchod prvních strojů do výroby. O 100 let později další revoluce ve výrobě přinesla sériovou a pásovou produkci, která byla zdokonalena v sedmdesátých letech minulého století díky využití počítačových systému. A nyní propojení počítačového řízení do sítě nastoluje další, v řadě již čtvrtou revoluci v průmyslové výrobě.

Průmysl 4.0 popř. „rEvoluce“ je původně technologická strategie německé vlády. Ta požadovala po lídrech německého průmyslu a vědy předpovědět směry vývoje lidské společnosti a definovat, jak by mělo Německo na takový vývoj reagovat, aby se udrželo na technologické špičce. Původně německá strategie je nyní celosvětově uznávaný a akceptovaný přístup k rozvoji průmyslové výroby. Setkáváme se s názvy „Smart Factory“,“Internet of Things“, „Big Data“, kyberfyzikální systémy apod. Slovo smart nacházíme ve spojení téměř s čímkoliv. Co si ovšem máme představit při spojení slov smart a průmyslová výroba?


Smart Factory = chytrá továrna

Výkon počítačů za poslední, velmi krátké období neuvěřitelně vzrostl, jednotlivé systémy jsou vzájemně propojené a zpracovávají obrovské množství dat. To je obecně známý fakt. Počítače se implementovaly v průmyslové výrobě a řídí čím dál složitější operace. Stále ovšem za účasti lidí. Nová průmyslová revoluce s sebou přináší ještě intenzivnější robotizaci a automatizaci. Dnešní produkce čehokoliv je ohromná a jednicové náklady se snižují právě díky rozpuštění vstupních a provozních nákladů do miliónových výrobních sérií. Jenže dnešní spotřebitel je už jiný než dříve. Chce pro sebe individuální řešení, aby nepotkával další tisíce lidí např. ve stejné košili. Jak na to? Tak zvanou customizací, tedy úpravou / změnou výrobku podle individuálního požadavku zákazníka.

A dostáváme se k jádru věci: mít levný, ale zároveň jedinečný výrobek. V tomto bodě nastupuje výhoda chytré továrny. Nejenže si zákazník může nakonfigurovat svůj výrobek, může si jej do výroby dálkově (přes internet) zadat a výroba si „upraví“ postupy podle tohoto zadání, čímž automaticky a samostatně zareaguje na potřeby zákazníka. A to všechno při zachování určité velkosériovosti. Budoucí výrobní prostředky budou totiž vzájemně propojeny s centrálním systémem v jednu síť. Objednaný výrobek ponese od počátku jednoznačnou identifikaci (např. natištěný QR kód nebo bezdrátový identifikátor RFID). Stroj si ve zpracovatelském řetězci před operací přečte, o jaký výrobek se jedná, z databáze si nahraje, jaké operace se musí na výrobku provést a zpět do databáze uloží informace o podmínkách realizované výroby (kvalitativní a procesní parametry). Pak nechá výrobek přesunout do dalšího stroje na provedení následných operací. A to vše bez nutnosti lidského vstupu. Lidský mozek se totiž díky své omezené datové kapacitě a rychlosti stává úzkým hrdlem v rozhodovacím procesu výroby. Jednotlivé stroje tak budou sice stále propojeny v linku, ale každý stroj bude automaticky podle potřeby reagovat a přizpůsobí svůj výrobní postup požadavku.

Tento futuristický přístup prakticky znamená, že továrny budoucnosti budou sestaveny ze samostatných výrobních buněk komunikujících s dalšími systémy a fyzicky propojených nějakým dopravníkem pro přesun výrobků. Lidská obsluha bude vysoce kvalifikovaná a převážně pouze dozorující. Na každém výrobku se provedou jen požadované operace a každý výrobek bude mít svůj rodný list, tj. historii vzniku a výsledky výstupního testování parametrů.

Nově navrhované komunikační protokoly pro výměnu dat mezi (nejen výrobními) zařízeními stejně jako obrovská datová úložiště s tímto přístupem již počítají. V dnešní době je datový tok mezi různými zařízeními připojených do celosvětové sítě již realitou. A to nemluvíme pouze o počítačích, tabletech a telefonech, ale také o bankomatech, automatech na jízdenky, platebních terminálech apod.  Předpokládá se, že do pěti let bude v síti spolu komunikovat dvojnásobek zařízení než dnes, tedy 50 mld. zařízení (!).


Konkrétní aplikace přístupu Průmysl 4.0 společnosti Arburg

Na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně společnost Arburg vystavovala aplikaci, která ukazuje možnosti tohoto nového přístupu. Byly zde vyráběny nůžky, a to ve čtyřech variantách (pro leváky a praváky, špičaté nebo zakulacené). Každé nůžky bylo možné vyrobit s individuálními rysy. V prvním kroku si návštěvník zvolil typ nůžek a zadal data do systému. Budoucímu výrobku – nůžkám byla přidělena jedinečná identifikace - číslo. Návštěvník obdržel RFID čipovou kartu s uloženými daty jako požadavek na výrobu.

 Stroj Allrounder 370 E s automatizací tvoří základní výrobní buňku datově napojenou do nadřazeného systému řízení  
    Obr. 1: Stroj Allrounder 370 E s automatizací tvoří základní výrobní buňku datově napojenou do nadřazeného systému řízení  
 Zařízení freeformer pro aditivní výrobu dílců; v rámci prezentované výroby představuje druhou výrobní operaci  
    Obr.2: Zařízení freeformer pro aditivní výrobu dílců; v rámci prezentované výroby představoval druhou výrobní operaci  


Po vložení karty do čtecího zařízení vstřikovacího stroje Allrounder 370 E vybaveného automatizací Multilift  výrobní buňka vyrobila odpovídající nůžky, které byly při výstupn í kontrole opatřeny laserovým popisem – QR kódem. Zároveň se údaje o výrobním procesu (procesní a kvalitativní parametry – např. doba cyklu, dávka, dotlak, zpracovatelské teploty aj.) uložily do databáze. V následujícím výrobním kroku byly nůžky individualizovány na přání zákazníka. Aditivní výrobou pomocí zařízení freeformer byly nůžky opatřeny jedinečným popisem – podpisem nebo textem, které návštěvník napsal na dotykový displej při „objednání“ výroby těchto nůžek. Stroj freeformer si přečetl QR kód vložených nůžek, z databáze si načetl potřebné údaje pro popis a provedl potisk.

Návštěvník si po dokončení výroby načtením QR kódu z nůžek mohl na svém mobilním smart zařízení (telefon, tablet) vyvolat údaje o výrobě produktu. Stačí mít aplikaci na čtení kódu a přístup na internet. Tato aplikace demonstruje základní myšlenku Průmyslu 4.0, tzn. datového a produkčního propojení sériové konvenční výroby zpracování plastů vstřikováním a aditivní výroby pomocí 3D tisku s výslednou customizací výrobku.


Úskalí spojená s přístupem Průmysl 4.0

Přestože diskuze o další průmyslové revoluci jsou zde po mnoho let, praxe prozatím na zavedení nových postupů připravená není. Otevírají se nové možnosti využití technologie, zefektivnění výroby, zkrácení výrobního cyklu, snížení zmetkovitosti, propojení virtuálního světa internetu s reálným světem. Má to však i svou druhou stránku. Ponecháme-li stranou technologickou náročnost, nepřipravenost praxe je především v legislativní rovině. Přestože již existují určité pokrokové technické standardy v komunikační a datové sféře, prozatím není legislativně dořešena např. spolupráce člověka s robotem. Nová zařízení by měla stále více využívat robotů pracujících přímo vedle člověka. Bohužel nebo bohudík není možné veškeré výrobní úkony robotizovat. Člověk je pro některé aktivity nenahraditelný a při požadavku Průmyslu 4.0 bude muset dojít k začlenění robota a člověka do jednoho výrobního systému.

Pohyby robota představují riziko zranění nebo úmrtí osoby nacházející se v dosahu robota. Na trhu jsou dnes roboty, které toto riziko minimalizují. Jsou opatřeny rychlou a citlivou senzorikou, která robota při nežádoucím kontaktu včas „vypne“. Ovšem stále zde zůstává otázkou např. nástroj – chapadlo, které robot „drží“. Pokud toto chapadlo má ostré hrany, pohyby robota již nejsou bezpečné a jeho senzorika osobu neuchrání. Navíc stávající legislativa týkající se bezpečnosti strojních zařízení neumožňuje postavit na lince vedle sebe robota a člověka. Nebezpečný prostor robota musí být vždy oddělen nějakou pevnou překážkou od lidské obsluhy, popř. musí být nebezpečný prostor monitorován prostorovými sensory, které při přiblížení člověka do dosahu robota jeho pohyby zpomalí nebo zcela zastaví. V tomto směru je požadavek na maximální robotizaci výroby se začleněním lidí přímo do robotizované linky v tuto chvíli nerealistický. Navíc samotný proces novelizace technických norem podle nejnovějších vědeckých poznatků vždy časově pokulhával za rychlým vývojem teorie i praxe.

 

Díky svému produktovému portfoliu je společnost Arburg schopna dodávat zařízení do digitální továrny budoucnosti již dnes
   Obr.3: Díky svému produktovému portfoliu je společnost Arburg schopna dodávat zařízení do digitální továrny budoucnosti již dnes

 

Připojení jednotlivých výrobních zařízení do sítě přinese větší riziko kybernetické kriminality. Nebezpečí elektronického napadení systému zvenčí samozřejmě existuje i dnes a firmy si musí svá data velmi střežit. Situace se ovšem výrazně zkomplikuje, když smart výrobní zařízení budou komunikovat s okolním světem zcela autonomně.  Čím více je zařízení autonomnější a „chytřejší“, tím více musí být zabezpečeno proti nežádoucímu elektronickému útoku zvenčí. Každá smart továrna se pak může dostat do hledáčku různých hackerských skupin ať už jen pro prosté pobavení zastavit nebo přeprogramovat někde výrobu nebo se záměrným cílem navodit maximální škody zničením dat a vyřazením systému. Na toto nejsou legislativa ani provozovatelé taktéž připraveni.

V neposlední řadě přístup Průmysl 4.0 přináší obrovský rozsah sledování pohybu zboží. Identifikované výrobky bude možné sledovat nejen při jejich zrodu, ale při užívání a likvidaci. A s ním se do sledování dostává i uživatel, který bude jednoznačně s výrobkem spojen již při jeho nákupu. Sledování věcí se tak může rychle a jednoduše překlopit ve sledování lidí. Samozřejmě je zde námitka o obrovském množství dat a nemožnosti jejich zpracování nebo využití. Téma „Big Data“, „Cloudu“ – tzn. virtuálních úložišť a jejich využití/zneužití je taktéž velmi diskutovaným tématem dneška a aplikací myšlenek Průmyslu 4.0 bude tato otázka ztráty svobody opětovně otevřena a předpokládám, že i vyostřena.

Každý nový vývojový posun má své pozitivní i stinné stránky. Je na nás, abychom si je včas uvědomili a dokázali s nimi pracovat. Nový přístup Průmyslu 4.0 nás postupně bude nutit změnit konvenční způsob uvažování. Velký tlak na snižování nákladů v minulých letech vedl ve většině výrobních firem k velkému „utažení šroubů“. Už není příliš kde brát – lidské a technologické zdroje jsou optimalizovány, efektivní zacházení s energiemi probíhá. Další možnost úspor zůstává již pouze v reorganizaci a zefektivnění struktury řízení. Což Průmysl 4.0 nabízí.


Závěr

Čtvrtá průmyslová rEvoluce je výsledkem obrovského skoku, který udělala počítačová technologie v posledních letech.  Výrobní zařízení budou mnohem flexibilnější a autonomní. Nabídnou netušené možnosti sériové výroby individualizovaných výrobků s veškerou výhodou propojení virtuálního internetového světa se světem reálným. Nové technologie přináší ovšem také určitá úskalí, na která nejsme ještě zcela připraveni, ať už po stránce legislativní nebo po stránce praktické. Průmysl 4.0 představuje krok, který je vývojově nevyhnutelný, a rozbíjení strojů (= robotů) dělníky, jak tomu bylo na konci osmnáctého století, nic nevyřeší. Člověk je tvor adaptabilní, musí se tedy přizpůsobit i tomuto novému trendu a s rozumem využít obrovského potenciálu v něm ukrytého.

www.arburg.cz

2.10.2015
autor: Ing. et Ing. Daniel Orel, Ph.D. – ARBURG spol. s r.o.
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Najnovšia inzercia

Predaj | ABS
17.11.2017

 
 

Predaj | ABS
17.11.2017

 
 

Predaj | GRIVORY
17.11.2017

 
 

Predaj | GRIVORY
17.11.2017

 
 

Predaj | PP GF 30
17.11.2017

 
 

Predaj | PBT
17.11.2017

 
 

Predaj | PPO
17.11.2017

 
 

Kúpa | PBT
17.11.2017

 
 
 
 
Výstavy
PLASTEC South

15.11.2017 | Plastikársky veľtrh - dodávatelia plastov, technológií, inovácií pre plastikársky priemysel.

PLASTICS and RUBBER INDONESIA

15.11.2017 | Výstava venovaná plastikárskemu a gumárenskému priemyslu.

DMP 2017

28.11.2017 | 19. Medzinárodný veľtrh pre formy, spracovanie kovov, plasty, balenie a gumu.

Plast Eurasia 2017

06.12.2017 | 27. medzinárodný plastikársky veľtrh v Istanbule

FESPA Eurasia 2017

07.12.2017 | FESPA je globálna udalosť pre sieťotlač, digitálnu tlač a textilnú tlač.

Arabiamold

11.12.2017 | Formy a nástroje.

PLASTIVISION ARABIA

11.12.2017 | Plastikársky veľtrh pre plasty, obaly a tlač.

Erbil 5P

14.12.2017 | Plastikársky veľtrh.