„Výrobní pracoviště budoucnosti“ Průmysl 4.0
Radomír Zbožínek \ 4. 11. 2016
Charakteristika konceptu Průmysl 4.0 Počítačové propojení výrobních strojů, produktů, osob a všech dalších systémů průmyslového podniku vytváří inteligentní síť podél celého hodnotového řetězce. 6 ZÁKLADNÍCH PRINCIPŮ schopnost systémů komunikovat každý fyzický prvek má svůj virtuální obraz decentralizace práce v reálném čase orientace na služby modularita a rekonfigurace Vladimír Mařík a kol.: Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku
Technologické předpoklady • • • • •
Systémová integrace Analýza velkých dat (Big data) Autonomní roboty Komunikační infrastruktura Datová uložiště a cloudové výpočty • Aditivní výroba
• Rozšířená realita • Senzory • Kybernetika a umělá inteligence • Nové technologie • Bezpečnost systémů • Standardizace
Vladimír Mařík a kol.: Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku
Technologické předpoklady • Systémová integrace o vertikální – horizontální – integrace všech inženýrských procesů
• Analýza velkých dat (Big data) o data nad 1015 bytů, zpracování a analýza velkých dat přináší zásadní inovativní impuls o obrazová a textová data, signály a měření, kombinovaná multimodální data
• Autonomní roboty o robotizace cílí na zvýšení produktivity práce
• Komunikační infrastruktura o nárůst nepersonální komunikace - potřeba spolehlivé a bezpečné vysokorychlostní komunikace, pevné i bezdrátové
Vladimír Mařík a kol.: Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku
Technologické předpoklady • Datová uložiště a cloudové výpočty o sdílené zdroje (HW, SW), vysoká škálovatelnost
• Aditivní výroba o neboli 3D tisk (zpracování kovů, plastů, keramiky), umožní změnu výrobních postupů, výrazné zvýšení flexibility - kastomizace dílů a produktů
• Rozšířená realita o zabývá se rozšířením lidského vnímání světa o nové informace přidávání vizuálních informací, tj. obohacení zrakových vjemů
• Senzory o potřeba vzájemné interakce člověk – stroj, stroj – stroj klade velké nároky na sofistikované senzory, potřeba kvalitativního posunu
Vladimír Mařík a kol.: Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku
Technologické předpoklady • Kybernetika a umělá inteligence o teoretické principy organizace, řízení, rozhodování a učení se ve složitých systémech o praktické nástroje a postupy k integraci autonomních systémů
• Nové technologie o uplatnění dosud nevyužitých technologií, vznik nových
• Bezpečnost systémů o musí být chápána komplexně – datová, infrastrukturální a také globální při zachování soukromí jednotlivců a práv intelektuálního vlastnictví
• Standardizace o v praxi bude převážně určováno velkými nadnárodními společnostmi
Vladimír Mařík a kol.: Průmysl 4.0: Výzva pro Českou republiku
Pracoviště budoucnosti 4.0
Životní cyklus výrobku 4.0
Návrh výrobku
Příprava výroby
Výroba
Provoz
Servis a služby
Integrace průmyslových systémů a inženýrských procesů v rámci celého životního cyklu výrobku je základním nástrojem pro řízení optimalizované dodávky výrobku dle individualizovaných požadavků zákazníka.
Životní cyklus výrobku 4.0
Návrh výrobku
• • • • • • • •
Příprava výroby
Výroba
Souběžný návrh výrobku Vývoj se zákazníky/otevřená inovace Odhad poptávky na základě dat Rychlé experimentování a simulace Automatizace znalostní práce Virtuální zprovoznění Bezvýkresová dokumentace (PMI) Virtuální realita
Provoz
Servis a služby
Životní cyklus výrobku 4.0
Návrh výrobku • • • • • • • • • •
Příprava výroby
Výroba
Provoz
Flexibilita strojů a výroby Virtuální obraz, digitální dvojče Vzdálený monitoring a řízení Chytrá spotřeba energie Rozšířená realita 3D tisk, spolupráce robot - člověk Optimalizace dodávek a zásob v reálném čase Statistické řízení procesů (SPC) Pokročilé metody řízení (APC) Systém managementu kvality (QMS)
Servis a služby
Životní cyklus výrobku 4.0
Návrh výrobku • • • • •
Příprava výroby
Výroba
Pokročilá diagnostika Prediktivní údržba Vzdálený monitoring provozu a údržba Analýza dat pro další inovace výrobku Poprodejní služby
Provoz
Servis a služby
Pracoviště budoucnosti 4.0 Redukce nákladů na údržbu o 10 – 40 %
Redukce času uvedení výrobku na trh o 20 - 50 %
Servis/ služby
Zvýšení produktivity o 3–5%
Zdroje/ procesy
Uvedení na trh
Využití strojního vybavení
Redukce prostojů stroje o 30 – 50 %
Pracovní síla
Zvýšení produktivity díky automatizaci znalostní práce o 45 – 55 %
Přínosy Zvýšení přesnosti odhadu na 85 % a více
Snížení nákladů na kvalitu o 10 – 20 %
Sladění nabídky/ poptávky
Kvalita
Zásoby
McKinsey&Company: Digital in industry: From buzzword to value creation
Snížení nákladů na zásoby o 20 – 50 %
Děkuji vám za pozornost.
Ing. Radomír Zbožínek ředitel Intemac Solutions, s.r.o. www.intemac.cz
[email protected]
