Technická diagnostika jako prostředek k ovládání bezpečnosti a rizika provozu z pohledu strategie Průmysl 4.0

Technická diagnostika jako prostředek k ovládání bezpečnosti a rizika provozu z pohledu strategie Průmysl 4.0

Možnosti diagnostiky při zavádění iniciativy „Průmysl 4.0“ a její přínosy pro bezpečnost a údržbu v praxi.


Úvod

Každý z nás zajisté vnímá, že žijeme obklopeni „chytrým světem“. Chytré telefony, chytrá auta, chytrá města, chytré stroje a roboty, ale i chytré spotřebiče v domácnosti nás provázejí na každém kroku. Ke všemu je možné se dnes připojit přes internet pomocí mobilu, tabletu nebo počítače. Pro další zefektivnění výroby, zvýšení bezpečnosti a snížení nákladů byla vládou České republiky dne 24. 8. 2016 přijata „INICIATIVA PRŮMYSL.4.0“ jako nosný program pro konkurenceschopnost.

Jaký dopad má přijetí této iniciativy na praktické využívání diagnostiky pro ovládání bezpečnosti a rizik provozu je předmětem tohoto příspěvku. 


Co si představit pod pojmem Průmysl 4.0

Iniciativa INDUSTRIE 4.0 je označení pro současný trend digitalizace a s ní související automatizace procesů výroby, údržby a služeb na základě diagnostiky a následné predikce skutečného stavu. Zcela právem je nazývána 4. průmyslovou revolucí.    Podle této ideologie vzniknou celé továrny, které budou využívat kyberneticko-fyzikální systémy, které převezmou opakující se činnosti lidí. To zákonitě povede ke změnám pracovních taktů. Vzniknou nová pracoviště s vyššími nároky na kvalifikaci. Spolu s očekávanou úsporou času, nákladů a zvýšení flexibility by s sebou zavedení Průmyslu 4.0 mělo přinést i zvýšení využití diagnostických metod a rozšíření požadavků na kvalifikaci zaměstnanců. 

  1. Šest základních principů INDUSTRIE 4.0
  2. Interoperabilita – schopnost kybernetického prostoru, lidí a všech komponent inteligentního výrobního podniku spolu komunikovat.
  3. Virtualizace – schopnost propojování fyzických systémů s virtuálními modely a simulačními nástroji.
  4. Decentralizace – rozhodování a řízení probíhá paralelně a autonomně v jednotlivých subsystémech.
  5. Schopnost pracovat v reálném čase – dodržení požadavku reálného času je klíčovou podmínkou pro libovolnou komunikaci, rozhodování a řízení v systémech reálného světa.
  6. Orientace na služby – preference výpočetní filosofie nabízení a využívání ověřených standardních služeb.
  7. Modularita a rekonfigurabilita – systémy Industrie 4.0 by měly být maximálně modulární a schopny autonomní rekonfigurace na základě automatického rozpoznání, event. predikce situace. 


Dopady na odborné znalosti techniků

Spektrum technických problémů, před které budou technici postaveni, bude vyžadovat odborné znalosti v oblastech mechaniky, diagnostiky, elektro, řídicích systémů a samozřejmě znalosti detailů daných konkrétními výrobními technologiemi.

Profesně připravený technik údržby by se měl orientovat v těchto oblastech:

  1. technická odbornost (mechanika)
  2. mechatronika (řídicí systémy strojních zařízení)
  3. diagnostika (možnosti predikce poruchových stavů)
  4. TPM (pravidelné sledování stavu zařízení )
  5. IT technologie (sběr dat a metody jejich vyhodnocování)
  6. Praktické dopady pro personál údržby
  7. Zkušení (dlouholetí) zaměstnanci
  8. získání základních znalostí o 4.0 (kybernetizace)
  9. získání podvědomí o tom, co přinese do jejich práce
  10. školení a trénink dle harmonogramu implementace
  11. Techničtí, mladí zaměstnanci v technických profesích
  12. získání informací o organizaci (toku dat)
  13. získání informací o technologiích a jejich funkcích
  14. získání informací o výrobním procesu
  15. cílený trénink na získání předchozích zkušeností (pracovní týmy)

 

Možnosti diagnostiky pro digitalizaci v údržbě

  1. doplnění zařízení o další kontinuální sběry dat
  2. sběr dat do společného úložiště (cloudu) pro predikci a digitalizaci informací o skutečném stavu
  3. stanovení limitních stavů snímaných hodnot
  4. signalizace hraničních stavů – přenos informace
  5. ukládání dat – statistika (personal & technologie)
  6. efektivní využití informací z PLC řídicích jednotek a řídicích systémů jednotlivých zařízení

 

Akční plán zavedení INDUSTRIE 4.0

  1. sestavení realizačního týmu (vedení společnosti)
  2. vytipování oblasti zavedení
  3. stanovení specifických kroků
  4. analýza kvalifikace pracovníků
  5. analýza potřeb v oblasti vzdělávání
  6. analýza potřeb v oblasti kvalifikovaného personálu
  7. harmonogram implementace a zodpovědnosti

 

Množná rizika při implementaci 4.0

  1. neochota zaměstnanců přijmout tuto strategii
  2. nedostatek kvalifikovaných pracovníků
  3. hacking systému (cloudy, servery…)
  4. zavedení nového typu údržby – pro IT
  5. vysoká cena zavedení – delší návratnost
  6. životnost a spolehlivost systému
  7. umělá inteligence – ztráta know-how 


Závěr

Cílem managementu při implementaci „Průmysl 4.0“ je hledání prostředí pro výměnu znalostí mezi zkušenými pracovníky výroby a údržby a mladými technicky vzdělanými pracovníky, aby zkušenosti získané z historie mohly být využity pro správnou volbu sběru rozhodujících dat pro řídicí systém. Výsledkem bude převedení strojního monologu k dialogu s obsluhou.

Nelze se oprostit od lidské inteligence společně s tradičním českým selským rozumem. I ten je totiž pro Průmysl 4.0 velice důležitý.

Recenzent: doc. Ing. František Helebrant, CSc., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Specialista vibrační diagnostiky – kategorie III

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz