Το Industry 4.0 είναι η τελευταία τάση στη βιομηχανική παραγωγή. Ο όρος συνδέεται με αυτοματισμό μεγάλης κλίμακας και εκτενή χρήση ρομπότ.
Η διαδικασία του ψηφιακού μετασχηματισμού (Digital Transformation) μιας επιχείρησης ή μιας βιομηχανίας, κάθε άλλο παρά απλή υπόθεση είναι.
Προϋποθέτει πλάνο, γνώσεις και φυσικά επενδύσεις. Ωστόσο για να έχει αξία και να αποδώσει καρπούς όλη αυτή η προσπάθεια, θα πρέπει οπωσδήποτε να υπάρξει αλλαγή στην κουλτούρα του εκάστοτε οργανισμού που αποφασίζει να μετασχηματιστεί.
Το Industry 4.0 είναι η τελευταία τάση στη βιομηχανική παραγωγή. Ο συγκεκριμένος όρος συνδέεται με αυτοματισμό μεγάλης κλίμακας και εκτενή χρήση ρομπότ σε όλες τις διαδικασίες κατασκευής, αλλά καλύπτει και τη μελέτη και ανάλυση όλων των δεδομένων που προκύπτουν στην καθημερινή λειτουργία του εργοστασίου, με σκοπό να γίνει η παραγωγή απλούστερη, ταχύτερη και πιο αποτελεσματική.
Πέρα από τα σύγχρονα ρομπότ, ο όρος περιλαμβάνει πολλές λιγότερο προφανείς λύσεις που όλες έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: είναι απλές, αλλά η υιοθέτησή τους έγινε δυνατή μόνο χάρη στις ψηφιακές τεχνολογίες των τελευταίων ετών και την ανάπτυξη της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence – AI).
Ένα παράδειγμα εφαρμογής του Industry 4.0 αποτελεί η Skoda Auto, η οποία έχει υιοθετήσει την ψηφιοποίηση σε μεγάλο τμήμα της λειτουργίας της και εφαρμόζει την Simply Clever φιλοσοφία και στη διαδικασία παραγωγής.
Ας δούμε κάποιες από τις τεχνολογίες που έχουν στη διάθεσή τους οι μηχανικοί της μάρκας.
Τι είναι αυτός ο θόρυβος;
Η ανάλυση ήχου είναι παρόμοια με την ανάλυση εικόνας, αν και λίγο πιο απλή. «Κάθε μηχανή εκπέμπει χαρακτηριστικούς ήχους που μπορούν να μελετηθούν από την τεχνητή νοημοσύνη. Όταν ανιχνευθεί ένας απροσδόκητος νέος ήχος, ενημερώνεται ο χρήστης ότι κάτι δεν πάει καλά», λέει ο Milan Dědek, ειδικός στη χρήση της AI στην προγνωστική συντήρηση. Αυτό καθιστά δυνατή την ανίχνευση πιθανών βλαβών προτού προκαλέσουν οποιαδήποτε ζημιά: όταν τα ρουλεμάν αρχίσουν να μπλοκάρουν ή γρανάζια, ιμάντες, αλυσίδες ή άλλα εξαρτήματα βρίσκονται ήδη σε αρχικά στάδια φθοράς, ο ήχος του μηχανήματος αλλάζει ελαφρώς. Ένας άνθρωπος δεν μπορεί να το αντιληφθεί ακουστικά, αλλά η AI μπορεί.
Κινητήρες που ακούγονται υγιείς
Η ανάλυση ήχου έχει πλέον βγει από τη γραμμή παραγωγής και έχει βρεθεί στην πρώτη γραμμή εξυπηρέτησης πελατών. Τα τμήματα Skoda Auto After Sales και Skoda Auto DigiLab έχουν ήδη παρουσιάσει το “Sound Analyzer”, μία πρωτοποριακή εφαρμογή για smartphone. Με την χρήση τεχνητής νοημοσύνης το “Sound Analyzer” βοηθά στον γρήγορο και ακριβή εντοπισμό της ανάγκης για οποιαδήποτε συντήρηση. Το πρόγραμμα καταγράφει θορύβους από το όχημα ενώ αυτό λειτουργεί και τους συγκρίνει με αποθηκευμένα μοτίβα ήχου. Η τεχνολογία μπορεί να αναγνωρίσει δέκα δείγματα με ακρίβεια άνω του 90%. Εάν κάτι παρεκκλίνει του ήχου αναφοράς, η εφαρμογή εντοπίζει ποιες είναι οι ασυμφωνίες και πώς μπορούν να επιδιορθωθούν. Αυτό κάνει τη συντήρηση αυτοκινήτων πιο γρήγορη και πιο αποτελεσματική. Ο Stanislav Pekař, επικεφαλής της Skoda After Sales, προσθέτει: «Το Sound Analyzer είναι μια εξαιρετική απεικόνιση των ευκαιριών που προσφέρει η ψηφιοποίηση Skoda στο After Sales και αλλού. Στο μέλλον θα χρησιμοποιήσουμε τεχνολογίες AI για να προσφέρουμε στους πελάτες ακόμη πιο εξατομικευμένες υπηρεσίες και να βελτιώσουμε την εμπειρία τους».
Ένας κωδικός QR για κάθε κινητήρα
Μερικές φορές οι έξυπνες λύσεις δεν κάνουν τίποτα περισσότερο από το να επιτρέπουν την αξιόπιστη αναγνώριση ενός προϊόντος. Στο χυτήριο όπου κατασκευάζονται τα μπλοκ κινητήρων, το καθένα σημειώνεται με «κωδικό datamatrix», το ισοδύναμο του γνωστού κωδικού QR. Το σήμα δημιουργείται με ειδική βελόνα. Το πλεονέκτημα του κωδικού datamatrix είναι ανθεκτικότητα στη θερμότητα, τις χημικές ουσίες και την τριβή. «Ο μοναδικός κωδικός σε κάθε προϊόν επιτρέπει τον έλεγχο της σωστής θέσης, τη σωστή στιγμή, σε κάθε στάδιο παραγωγής, γεγονός που αποτρέπει την ανάμειξη παρόμοιων ανταλλακτικών. Ταυτόχρονα, οι κινήσεις του προϊόντος είναι πλήρως ανιχνεύσιμες εάν πρέπει να επιλυθούν τυχόν σφάλματα», εξηγεί ο Milan Dědek.
Έξυπνος χώρος στάθμευσης
Το γραφείο FabLab στην καρδιά της Mladá Boleslav είναι ένα από τα εκκολαπτήρια σκέψης της Industry 4.0. Εδώ δοκιμάζουν το δικό τους σύστημα κάμερας που εντοπίζει κενές θέσεις στάθμευσης. «Πρόκειται για μία άσκηση για την υιοθέτηση της AI σε μία διαδικασία που χρησιμοποιεί hardware πολύ μικρού κόστους. Θέλουμε να αξιοποιήσουμε την εμπειρία μας για να διασφαλίσουμε την ομαλότερη κίνηση των φορτηγών που φθάνουν στο εργοστάσιο και που συχνά έρχονται αντιμέτωπα με έναν πλήρη χώρο στάθμευσης», λέει ο Ondřej Růžička από το FabLab.
Κρατήστε τον μεταφορέα σε λειτουργία
Μια άλλη έξυπνη ιδέα που βασίζεται στην AI και που αναπτύχθηκε στο FabLab είναι η παρακολούθηση της κατάστασης των ρουλεμάν στους μεταφορείς ολίσθησης. Αυτά είναι μεγάλα πάνελ που μεταφέρουν αμαξώματα αυτοκινήτων σε διάφορα σημεία της γραμμής παραγωγής. «Χρησιμοποιούμε θερμικές κάμερες για να παρακολουθούμε τη θερμοκρασία των ρουλεμάν των αυτόματων μεταφορέων. Αυτό μας επιτρέπει να αντικαθιστούμε προληπτικά τα ρουλεμάν κοντά στο τέλος της διάρκειας ζωής τους», εξηγεί ο Růžička. Το σύστημα αντλεί επίσης δεδομένα από τους ηλεκτρικούς κινητήρες που χρησιμοποιουν οι μεταφορείς. Με απλά λόγια, όταν ένα ρουλεμάν αρχίζει να φθείρεται, ο ηλεκτρικός κινητήρας λειτουργεί επίσης λιγότερο ομαλά, οπότε το επικείμενο πρόβλημα του ρουλεμάν επαληθεύεται από δύο πηγές.
Πώς να φορτώσετε αποτελεσματικά ένα εμπορευματοκιβώτιο (container)
Σύγχρονες λύσεις χρησιμοποιούνται στο κέντρο CKD στη Mladá Boleslav, όπου εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αυτοκινήτων Skoda σε εργοστάσια του εξωτερικού, φορτώνονται σε εμπορευματοκιβώτια (containers). Η εφαρμογή OPTIKON, η οποία αναπτύχθηκε από κοινού από τη Skoda AUTO Logistics, τη Skoda AUTO DigiLab και τη Skoda IT, συμβάλλει στην αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης χρησιμοποιώντας AI. Το πρόγραμμα υπολογίζει πώς πρέπει να φορτωθούν οι παλέτες για να αξιοποιηθεί στο μέγιστο η χωρητικότητα κάθε κοντέινερ. Και μόνο η αύξηση της χρησιμοποιούμενης χωρητικότητας του κάθε εμπορευματοκιβώτιου από 71 σε 72 m3, εξοικονομεί ετησίως περίπου 240 εμπορευματοκιβώτια και 127 τόνους εκπομπών CO2 από τη μεταφορά τους με πλοία.
Ψηφιακό δίδυμο
Ένα άλλο μάθημα αποτελεσματικότητας δοκιμάστηκε πρόσφατα στο Vrchlabí. Ένας νέος χώρος εργασίας ενσωματώθηκε στην παραγωγή χωρίς αυτή να διακοπεί. Αυτό έγινε εφικτό με την τεχνολογία «ψηφιακού δίδυμου» (digital twin), όπου ένας νέος σταθμός ρομπότ, δοκιμάστηκε για πρώτη φορά πλήρως αποκλειστικά στο εικονικό περιβάλλον. «Χάρη στην τεχνολογία ψηφιακού δίδυμου, θα μπορούσαμε να πάρουμε μια λεπτομερή εικόνα της γραμμής παραγωγής, να προσομοιώσουμε τις διαδικασίες της και να την επεκτείνουμε εν κινήσει, συντονίζοντάς την άψογα, χωρίς την παραμικρή διακοπή της», εξηγεί ο Christian Bleiel, επικεφαλής στην παραγωγής εξαρτημάτων.
Ρομποτικά βαγονέτα μεταφοράς
Τα εργοστάσια είναι πολυσύχναστα μέρη: εκτός από τις ίδιες τις γραμμές παραγωγής, υπάρχουν πολλοί άνθρωποι και διάφοροι μεταφορείς και καροτσάκια σε συνεχή κίνηση. Τα αυτοματοποιημένα ρομπότ μεταφέρουν σήμερα υλικά στις γραμμές παραγωγής, χωρίς να απαιτείται χειριστής, σε διάφορα εργοστάσια της Skoda. Αλλά δεν συγκρούονται με ανθρώπους, ούτε μεταξύ τους. Τα ρομποτικά βαγονέτα μεταφοράς CEIT διαθέτουν ειδικό σαρωτή που τα βοηθά να κινούνται στον χώρο με ασφάλεια. Δεν χρειάζονται περίπλοκα συστήματα καθοδήγησης όπως στο παρελθόν. Έχουν έναν χάρτη του χώρου μέσα στους «εγκεφάλους» τους. «Τα ρομποτικά βαγονέτα μεταφοράς επικοινωνούν με τα διάφορα τμήματα του εργοστασίου και προσαρμόζονται αμέσως στην τρέχουσα κατάσταση. Φέρνουν εξαρτήματα στη γραμμή παραγωγής ακριβώς όταν χρειάζεται», λέει ο Roman Šuma από το τμήμα Εσωτερικών Logistics. Τα αυτόνομα κινούμενα ρομπότ OMRON χρησιμοποιούνται στο εργοστάσιο Vrchlabí εδώ και αρκετά χρόνια. Μαθαίνουν μια διαδρομή κατά τη διάρκεια μιας εκπαιδευτικής περιόδου και, στη συνέχεια, μπορούν να αποφύγουν αυτόματα τα απροσδόκητα εμπόδια στη διαδρομή. Μαθαίνουν και είναι σε θέση να αλλάζουν τη διαδρομή, για να φτάσουν στον προορισμό τους το συντομότερο δυνατό.
