Digitalizálási kisokos 1. rész

Tisztázzuk az alapokat! Mit, hogyan és miért érdemes digitalizálnunk a gyártásban?

2021. február 24., szerda, 06:00

Címkék: automatizálás Beckhoff Beckhoff Automation digitalizálás ipar 4.0 PC

A digitalizáció évtizedek óta a vállalkozásfejlesztés egyik hívószavának számít, de az ezen a téren tapasztalható gondok és félreértések az idő előrehaladtával csak szaporodni látszanak. A legfőbb probléma, hogy a digitalizálást – főleg a kkv-piacon – nagyrészt a kínálat határozza meg, tehát nem a cég vezetője ismeri fel, hogy milyen fejlesztésre van szükség, hanem a piac nyomja le a menedzsment torkán az új technológiát, amit aztán házon belül igyekeznek valamire használni. Cserpák Mihály, a Beckhoff Automation Kft. applikációs mérnöke az ipar 4.0 projektek tipikus siker- és kudarcfaktorairól beszélt a TechMonitor olvasóinak.

Cserpák Mihály, a Beckhoff Automation Kft. applikációs mérnöke

Miért nem egyenlő az ipar 4.0 egy IT-projekttel?

Egy ipar 4.0 projekt mindig a gyártással kapcsolatos folyamatok optimalizálásáról szól, míg egy hagyományos IT-modernizálás jobbára a munkakörnyezet, az adminisztráció fejlesztését célozza. A pandémia kapcsán láttunk számos példát ez utóbbira, például a távmunka feltételeinek megteremtése miatt. Van azonban egy közös pont, mégpedig az információbiztonság kérdésköre. Olyan kommunikációs protokollt kell használni, ami titkosított, és megbízhatóan kezeli a jogosultságokat. További összefüggés, hogy az IT-fejlesztések az ipar 4.0 projektek sikerét is képesek megalapozni, hiszen a szemléletmód, az IT-biztonság formálásához az informatikai fejlesztések is hozzájárulnak, és így nem a nulláról kell elkezdeni az ipar 4.0 projekt bevezetését.

Hogyan vágjunk bele egy ipar 4.0 projektbe?

A megrendelő oldaláról nagyon fontos, hogy meg tudják fogalmazni az elérendő célt. A digitalizálás ugyanis sosem lehet cél, hanem eszköz. Fel tudjuk sorakoztatni a teljes ipar 4.0 arzenálunkat a gépitől az üzemi szintig, de előbb-utóbb eljutunk addig a kérdésig, hogy mit is szeretne elérni egy ügyfél. Előrejelző karbantartást, gépállapot-felügyeletet, ciklusidő-figyelést vagy gyártott darab- és selejtszámkijelzést? Ezt lehetőleg ne útközben döntsük el, hanem rögtön kiindulásképpen. A digitalizációban kevésbé járatos ügyfelek esetében tehát a konzultáció minden mást megelőz. A célok viszont egymással összefüggenek, ha valahol el tudunk indulni, akkor a gyártási lánc következő elemének a fejlesztése már épülhet erre is. Ha következetesen végigvisszük a fejlesztést, minden részegység abba az irányba mutat, hogy a gyártás üzembiztosabb és hatékonyabb lesz, ami ciklusidő-csökkenést és rugalmasságnövekedést von maga után, így értelemszerűen növekszik a profit is.

A skálázhatóság kérdését is érdemes már rögtön a megbeszélés fázisában eldönteni, és már a hardvert is úgy kiválasztani, hogy a menet közben megnövekedett étvágyat is ki tudja majd szolgálni. A hardverköltség önmagában nem nyom túl sokat a latban, itt tehát érdemes inkább felül-, mint alulsúlyozni.

Mik a leggyakrabban digitalizált tevékenységek?

A megrendelések feldolgozásának digitalizálása talán az egyik leggyakrabban alkalmazott fejlesztés, hiszen tökéletesen alkalmas arra, hogy az egyedi megrendeléseket is kezelni tudjuk – ami viszont a verseny- és túlélőképesség letéteményese lehet az előttünk álló időszakban. A gyártósorok digitalizálása pedig a leglátványosabb eredményeket hozza: össze tudjuk hasonlítani a gépek ciklusidejének változását, vagy összehasonlíthatjuk két – akár külön üzemekben elhelyezkedő – gyártósor ciklusidejét. Meghatározhatjuk a gyártott darabszámot és a selejtszámot, ez utóbbinál nem kell nyomoznunk a gép és a műszak után, hanem minden információ a rendelkezésünkre áll ahhoz, hogy ezt a hibafaktort kizárhassuk. Egészen arra a szintre le tudunk menni, hogy a selejt keletkezése előtti percekben mi történt a gép belsejében. A gép belsejének megismerése pedig elvezet oda, hogy előre tudjuk jelezni a potenciális meghibásodások idejét, így ütemezhető a karbantartás és csökken a nem tervezett leállások száma.

Kevesen veszik figyelembe, de az energiamenedzsment is az IoT-rendszer részét képezi, hiszen információt kell szolgáltatni a berendezésekről, és az adatokat itt is analizálni kell. Az itt jelentkező eredmények ráadásul könnyen forintosíthatók megtakarításként.

Jellemző, hogy a gyárakban szigetszerűen már most is megvannak a digitális eszközök, vagyis minden adat fellelhető, de nincs átjárhatóság a szigetek között?

A legtöbb modern gép már önmagában is alkalmas adatgyűjtésre, szigetszerűen tehát már most is megvalósulhatna az ipar 4.0, de mégsem ez történik, mert az adatok nem hasznosulnak. Minden gépgyártó törekszik azonban arra, hogy olyan kommunikációs felülettel lássa el a gépeit, ahonnan az adatok lekérhetők és összegyűjthetők. Itt kerülünk mi a képbe, mert a hasznosítás már túlmutat a gépek által kínált lehetőségeken. Az adatmegjelenítésre nincsenek egységes sztenderdek. Van, amikor adatbázisba kerülnek az adatok, amiből digitalizált munkalapok készülnek a gépkezelők számára. Egyre több helyen látom, hogy a gyártási adatokat egy felhőplatformra továbbítják, és onnan jelenítik meg olyan szoftverekkel, amik maguk is a felhőben futnak.

Magam is azt szoktam javasolni, hogy érdemes az adatokat a felhőben tárolni, mert sokkal nagyobb számítási kapacitást nyerünk, és az egész IT-környezetünk rugalmasabb és skálázhatóbb lesz, mint ha minden hardvert és szoftvert házon belül tartanánk. A felhővel kapcsolatban már egyre nagyobb bizalom épül ki; néhány évvel ezelőtt sokan még ördögtől való eszköznek tekintették, de ma már sok végfelhasználó bízik bennük. Ez csak megszokás kérdése: üzleti és gyártási titkokat évtizedek óta küldözgetünk elektronikus levelek formájában, pedig ott sem tudjuk ellenőrizni, hogy milyen szervereken halad át az információ. Ha a kiberbiztonsági kérdéseket vesszük górcső alá, akkor sokkal nagyobb a veszélye annak, hogy házon belülről kerül ki valamilyen bizalmas információ, mint annak, hogy a felhőből „csapolják le” hackerek.

Mennyire gondolkoznak a döntéshozók TCO-ban (a tulajdonlás teljes költsége) a bekerülési költség helyett?

A költségoldal mérlegelésében sajnos egyáltalán nem látszik az elmozdulás arra, hogy a bekerülési költség helyett a TCO-t vegyék figyelembe. A konzultációk során nem győzzük eleget hangsúlyozni, hogy nem a bekerülési ár határozza majd meg a gyártás versenyképességét, hanem az évek során felmerülő vagy fel nem merülő egyéb kiadások. Ezt az érvelést a műszaki szinten el is fogadják, de azon a szinten, ahol a beruházásról döntenek, már sokkal többet nyom a latban a bekerülési költség. Ott már ritkán számítanak azok a számok, hogy az adott rendszer milyen költségekkel és megtakarításokkal jár majd a jövőre nézve. A legnagyobb cégeknél ezeket is figyelembe veszik, de egy átlagos automatizálási projekt inkább úgy néz ki, hogy adott költségkeretből építsük ki a rendszert, a később felmerülő kiadások – például a karbantartási költségek – már egy másik részleg vállát nyomják majd, és más számítások részét képezik.

Milyen időtartamban gondolkodhat, aki digitalizál? Mennyi ideig marad versenyképes a termelése több-kevesebb frissítést feltételezve?

Egy szakértelemmel megtervezett és létrehozott ipar 4.0 környezet biztosan naprakész és versenyképes marad a gépek élettartamáig. Ahogy megjelennek az új technológiák, úgy folyamatosan lehet új beruházási számításokat végezni, de 7–10 évig a rendszer egészen biztosan nem szorul jelentősebb fejlesztésre.

Mikor elkerülhetetlen a kudarc, és mitől lesz sikeres a bevezetés?

Ha nincs koncepció, ha csak gyűjtjük az adatokat, de nincs megfogalmazva, hogy mit, mikor és miért csinálunk, vagy ragaszkodunk egy hibás koncepció végigviteléhez, akkor borítékolható a kudarc. Ha nagyon sok, döntően nem releváns adatot gyűjtünk össze, amiket nehezen tudunk átvinni az egyik helyről a másikra, akkor nem valós időben elemezzük az adatokat, hanem futunk a történések után. A hibapontok jó része kivédhető az előzetes konzultációval, de sok kis cég abban a hiszemben él, hogy házon belül is megvan a szükséges szakmai tudás. Túl sok rossz példát láttam már ahhoz, hogy bárkinek azt merjem javasolni, hogy megéri átugrani a kezdőlépéseket.

Milyen Beckhoff-termékek kerülnek elő a leggyakrabban az ipar 4.0 projektekben?

A Beckhoff a PC-alapú automatizálás útját járja, így könnyű átjárásunk van adatbázisokba, felhőkapcsolatokba vagy mesterségesintelligencia-modellek futtatásába. A legfontosabb termékcsoportunk ezért maga a PC, a vas, amin a digitalizált környezet fut. Kihagyhatatlan az IoT-termékcsaládunk is, ami lehetővé teszi a felhőplatformokkal történő kapcsolattartást. Új belépőnek számít a gépi tanulást támogató termékcsaládunk, amivel előre elkészített, mesterséges intelligencián alapuló modelleket futtathatunk. Mindez persze nem sokat ér fizikai eszközök (szervomotorok, aktuátorok, érzékelők, kamerák stb.) csatlakoztatása nélkül, amelyek révén valós időben kaphatunk információt és hozhatunk döntést a gyártási paraméterekről. A gépállapot-felügyeletet, a rezgésdiagnosztikát célzó termékeinkre pedig előrejelző karbantartási stratégia építhető.

Folytatjuk

Következik: Adatgyűjtés és -elemzés, a kritikus pont

Molnár László

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek