Chytrá výroba umožňuje firmám přehodnotit, přepracovat a přebudovat jejich obchodní, výrobní a digitální procesy způsobem, který dříve nebyl možný. Obrázek poskytla společnost Maverick Technologies Chytrá výroba umožňuje firmám přehodnotit, přepracovat a přebudovat jejich obchodní, výrobní a digitální procesy způsobem, který dříve nebyl možný. Obrázek poskytla společnost Maverick Technologies

Díky průmyslovému internetu věcí (IIoT) firmy digitálně transformují obchodní strategie a procesy, aby lépe sloužily zákazníkům a byly v globálním prostředí konkurenceschopnější.

Čtvrtá průmyslová revoluce dělá z výroby opět ekonomickou sílu a mění způsob fungování výrobních podniků. Říká se jí Průmysl 4.0, digitální transformace nebo chytrá výroba a je novým zlatým věkem výroby, kdy společnosti digitálně transformují své obchodní strategie a procesy, aby lépe sloužily zákazníkům a byly globálně konkurenceschopnější. Když se firmy vydají cestou chytré výroby, mohou přehodnotit, přepracovat a přebudovat své obchodní, výrobní a digitální procesy a zefektivnit je způsobem, který dosud nebyl možný. Chytrá výroba umožňuje firmám nabídnout mnohem větší možnosti svým týmům, zejména ve výrobě, a proměnit je z levných a nízko kvalifikovaných pracovníků na vysoce kvalifikované a vyškolené znalostní odborníky.

Tuto transformaci podporuje nespočet chytrých výrobních technologií, jako jsou umělá inteligence, rozšířená realita, virtuální realita, digitální dvojčata, digitální vlákna, velká data, prediktivní analytika, kolaborativní roboty (koboty), systémy pro operativní řízení výroby (MES), nové identifikační systémy a další.

Tyto technologie pocházejí z mnoha různorodých zdrojů. Není to tedy tak, že by je shora dolů navrhl nějaký hlavní strůjce, aby podpořil potřeby čtvrté průmyslové revoluce. Tyto technologie pomáhají definovat, co skutečně znamená chytrá výroba – chytří lidé využívající chytré technologie k tomu, aby něco udělali lépe, rychleji a levněji.

Za všemi těmito chytrými technologiemi stojí robustní základ – průmyslový internet věcí (IIoT). V chytré výrobě je téměř nemožné dělat cokoli smysluplného bez toho, aby v ní IIoT hrál významnou roli. IIoT se tak stal téměř synonymem pro chytrou výrobu.

Jak technologie podporují Průmysl 4.0

Podívejme se na reálný příklad, abychom lépe pochopili roli průmyslového internetu věcí a to, jak tyto technologie propojuje a podporuje tím Průmysl 4.0. Tento příklad je zobecněním procesu chemického slučování, s nímž se obvykle setkáte v jakékoli farmaceutické nebo speciální chemické či jiné výrobní operaci.

Digitální provádění výrobních příkazů

Digitální provádění výrobních příkazů začíná získáním klíčových informací o objednávkách, operacích, kusovnících a recepturách ze systému plánování podnikových zdrojů (ERP). Jakmile jsou tyto informace získány a příkaz je připraven k provedení, je třeba informace rozeslat různým osobám a zařízením, jež budou operace provádět.

IIoT je páteří, která tyto informace distribuuje. V příkladu procesu chemického slučování to znamená, že IIoT posílá objednávky, operace, materiály a receptury do automatických systémů pro manipulaci se surovinami, systémů pro ruční vážení, systémů pro výrobu jednotlivých šarží směsí, systémů pro vážení a balení a systémů pro zajištění kvality.

IIoT nejprve zkontroluje stav jednotlivých zařízení, zda jsou připravena zahájit další operaci. Každému zařízení a každému operátorovi poskytuje správné informace ve správný čas, aby mohl vykonávat svou práci. IIoT průběžně kontroluje stav zařízení, zda operace probíhá podle zadání.

Digitální pracovní pokyny

Digitální pracovní pokyny poskytují lidem správné materiály pro podporu různých operací, které mají provádět. Těmito materiály mohou být dokumenty, výkresy, procesní pokyny, provozní postupy, příručky postupů a podobně, a dokonce i jednotlivé postupy a podrobné pokyny.

Ve většině operací při výrobě směsí jsou důležité podrobné pokyny k procesům, aby bylo zajištěno a zdokumentováno správné provedení každého kroku.

Tento konglomerát pracovních pokynů často pochází z nejrůznějších zdrojů. Systém IIoT načte pracovní pokyny z těchto různých zdrojů a poskytne je operátorům podle potřeby, takže každý operátor bude mít k dispozici správné pracovní pokyny v okamžiku, kdy je bude potřebovat k výkonu své práce.

IIoT v průběhu procesu neustále kontroluje, zda je každý krok proveden správně a úplně. IIoT hlásí stav kroků, kdy jsou dokončeny, a zasílá zpět do systému záznamy pro každý krok.

Digitální sledovatelnost

Digitální sledovatelnost se týká sledování a dohledávání materiálů pro každou šarži, která prošla procesem slučování a je zabalena. IIoT plní mnohostrannou roli tím, že propojuje segmenty informací do komplexního celku. IIoT musí porovnat objednávku a operaci s konkrétními materiály požadovanými v kusovníku a doplnit číslo šarže nebo číslo šarže a dávky materiálu. Jakékoli chybějící nebo nesprávné údaje nejspíš povedou k tomu, že šarže bude muset být vyřazena. Získávání informací a zajištění jejich správnosti a úplnosti je pro IIoT klíčové.

Digitální sledovatelnost jde nad rámec objednávek, materiálů, dávek a šarží. Znamená to také porovnat šarže s použitým zařízením, obsluhou, která zařízení obsluhovala, kontrolami kvality šarže, čištěním před výrobou šarže a případnou údržbou před výrobou šarže. IIoT to vše porovnává a poskytuje kompletní mapu sledovatelnosti všeho a všech, kteří měli s danou šarží co do činění.

Digitální kontrola kvality

Digitální kontrola kvality začíná provedením požadovaných kontrol kvality šarže, aby se zajistilo, že splňuje stanovené kvalitativní charakteristiky. Kontroly kvality se obvykle provádějí na různých místech, například v lince, na lince, u linky, v místní laboratoři a ve vzdálené laboratoři. IIoT získává tyto informace o kvalitativních charakteristikách a zahrnuje je do informací o zakázce, operacích, materiálech, šaržích a dávkách.

V mnoha případech tyto kontroly kvality zahrnují kompletní analýzu výrobku, která ověřuje správnost složek a kvalitativních vlastností. Pokud něco neodpovídá specifikaci, je třeba šarži upravit. IIoT rozděluje úpravy pomocí úprav kusovníku a úprav součástí receptury mezi různé osoby a zařízení, jež úpravy vyžadují. Systém IIoT rozesílá oznámení o uvolnění příslušným osobám a procesům a šarže odpovídající specifikaci je uvolněna k dalšímu zpracování.

John Clemons je konzultant společnosti Maverick Technologies, předního poskytovatele řešení pro automatizaci nezávislých na platformě, a společnosti Rockwell Automation.

Garrett Clemons je konzultant pro farmaceutické systémy MES ve společnosti Rockwell Automation. Společnost Maverick Technologies je obsahovým partnerem vydavatelství CFE Media and Technology. Upravil Chris Vavra, ředitel pro webový obsah časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com