Przemysł 4.0 jest jednym z zagadnień w przemyśle szklarskim, na które zwraca się największą uwagę. Podczas gdy z naukowego punktu widzenia termin ten nadal opisuje spójną, aczkolwiek ogólną wizję przyszłości za pomocą wielu sloganów, praktyczna realizacja wielu zagadnień nadal pozostaje otwartą kwestią.

Rys. 1. W celu opracowania strategii opartej o wytyczne Przemysłu 4.0 należy dokładnie przeanalizować cały proces tworzenia wartości dodanej, począwszy od generowania zamówień, poprzez produkcję, aż po serwis posprzedażny, a także wszystkie maszyny, punkty przekazywania danych i produktów częściowych oraz oprogramowanie.

Według Bernharda Hötgera, dyrektora zarządzającego grupy HEGLA, Przemysł 4.0 należy postrzegać przede wszystkim jako podejście do rozwoju, którego szanse i możliwości zależą od odpowiednich wymagań i warunków danego przedsiębiorstwa.

O tym, jak bardzo firma HEGLA jest przekonana o tej cyfrowej i sieciowej przyszłości, świadczy zwrot w historii producenta maszyn specjalnych Beverunger. Przedsiębiorstwo to jest znane na rynku od wielu lat przede wszystkim z maszyn i instalacji do obróbki szkła płaskiego oraz realizacji projektów o wysokim stopniu automatyzacji.

W międzyczasie powstała grupa, do której dołączyli: producent oprogramowania firma HEGLA-HANIC, specjalista w dziedzinie laserów firma HEGLA boraident oraz firma HEGLA-TaiFin, specjalizująca się w piecach hartowniczych, co wpłynęło na poszerzenie kompetencji.

Cyfryzacja, tworzenie sieci i śledzenie jako częściowe kroki w kierunku produkcji przyszłości
— Przemysł 4.0 nie jest teoretycznym celem samym w sobie, który prowadzi donikąd. Tym bardziej nie należy postrzegać tych wytycznych jako uniwersalnego przewodnika, wskazującego jak przedsiębiorstwo zajmujące się obróbką szkła może przygotować się na przyszłość — mówi Bernhard Hötger.

Cyfryzacja, tworzenie sieci oraz automatyczne gromadzenie i przetwarzanie danych to technologie stanowiące kolejne kroki na drodze do produkcji przyszłości. Jednak to, w jakich przypadkach kroki te doprowadzą do osiągnięcia wyznaczonego celu, zależy od konkretnego zakładu.

— Dlatego przede wszystkim należy dokładnie zbadać cały proces tworzenia wartości dodanej, począwszy od generowania zamówień, poprzez produkcję, aż po serwis posprzedażny, a także wszystkie maszyny, punkty przekazywania danych i produktów częściowych oraz oprogramowanie. W drugim etapie opracowywana jest całościowa koncepcja i określane są najskuteczniejsze założenia — zaleca dyrektor zarządzający firmy HEGLA.

Z uzyskanych w ten sposób danych można następnie wygenerować informacje i zwiększyć dzięki nim produktywność. Jeszcze kilka lat temu takie optymalizacje koncentrowały się wyłącznie na produkcji z jej potencjałem automatyki i tworzenia sieci. Z każdym postępem technicznym nacisk kładziony był na coraz to nowe obszary.

Dalszy rozwój łańcucha tworzenia wartości dodanej w celu optymalnego wykorzystania zasobów i know-how
— Dzięki nowoczesnym maszynom od wysokiej jakości dostawcy, sama wydajność instalacji jest zazwyczaj wystarczająca, aby móc produkować terminowo, nawet przy dużych wymaganiach ilościowych i dużej zmienności produktów — przekonuje Bernhard Hötger.

Z reguły liczba pracowników jest również odpowiednia do obsługi dostępnych zamówień. W ramach procesu zmian związanych z wytycznymi Przemysłu 4.0 dąży się zatem do dalszego rozwoju całego łańcucha tworzenia wartości dodanej i wykorzystania personelu w taki sposób, aby można było optymalnie spożytkować dostępne zasoby i technologię.

Ważne jest również, aby zawsze dostarczać szkło dokładnie wtedy, gdy jest ono wymagane w kolejnym procesie. Pojęcie „logistyka Shop Floor” opisuje kryjącą się za nim koncepcję – produkcja jest zoptymalizowana do tego stopnia, że wydajność nie zależy już od maszyn lub poszczególnych czynników, lecz przepływ szkła należy rozumieć jako całościowy, ujednolicony proces.

Porównanie stanu rzeczywistego i docelowego oraz możliwości sterowania za pomocą danych i śledzenia
Podobnie jak oprogramowanie, pozyskiwanie i przetwarzanie danych w procesach zmian związanych z wytycznymi Przemysłu 4.0 stają się coraz ważniejsze. Dopiero wtedy, gdy dane z systemów i procesów są dostępne, możliwe jest dokładne porównywanie stanu rzeczywistego i docelowego, planowania oraz wyników

w czasie rzeczywistym, a nie opieranie się na prawdopodobieństwach, wartościach planowanych i częściowo zarejestrowanych wynikach. Informacje te są jeszcze dokładniejsze, jeśli w produkcji stosowane jest na przykład dodatkowo znakowanie laserowe.

Gdy tylko szyba zostanie oznaczona numerem lub kodem QR, można ją wyraźnie zidentyfikować w całym cyklu życia produktu i niezawodnie śledzić na stanowiskach produkcyjnych. Im więcej takich informacji jest zbieranych, przetwarzanych i dostępnych, tym bardziej powiązane i przejrzyste mogą być projektowane procesy.

Przy celowym dostarczaniu tych danych, na przykład dla ciągłej optymalizacji HEGLA-HANIC, odchylenia czasowe wpływają bezpośrednio na planowanie i mogą prowadzić do dostosowania planów cięcia w odniesieniu do preferowanych produktów lub są wykorzystywane do dalszej optymalizacji cięcia.

Przy dalszej konsolidacji informacji z dodatkowych czujników, danych ze sterowania maszynami czy oprogramowania do zarządzania (ERP) powstaje jeszcze dokładniejszy obraz procesów, który uwidacznia również wąskie gardła w danym łańcuchu tworzenia wartości dodanej.

Na podstawie uzyskanych kluczowych wskaźników i korelacji można zmieniać poszczególne procesy, symulować i definiować idealne procesy w ramach analizy procesowej. W oparciu o zdobytą wiedzę procesy są następnie optymalnie projektowane dla danego przedsiębiorstwa w ramach projektowania procesów.

Rys. 2. Niezależna od producenta sprzętu aplikacja HEGLA Shop Floor Assistant umożliwia niezależny od lokalizacji dostęp do kokpitu, terminów konserwacji, danych maszynowych lub dokumentacji.

Pracownicy otrzymują pomocne informacje na temat etapów procesu
Dr Jan Schäpers, dyrektor zarządzający firmy HEGLA-HANIC, producenta oprogramowania, doradza swoim klientom zbieranie danych w dłuższym czasie, tak aby były one dostępne do późniejszego przetwarzania.

Zaleca również używanie kokpitów w centralnych punktach produkcji, aby w przejrzysty sposób przeglądać dane maszynowe, terminy konserwacji, odpowiednie kluczowe wskaźniki wydajności (KPI) lub aktualny stan docelowy/faktyczny przetwarzania.

Dzięki temu pracownicy otrzymują pomocne informacje na temat etapów procesu, podejmowania decyzji lub w celu ułatwienia pracy. Ponadto aplikacja Shop Floor Assistance może być używana do uzyskiwania dostępu do danych kokpitu, maszyny i, między innymi, okresów konserwacji, niezależnie od lokalizacji i producenta sprzętu.

Oprócz dokumentacji dla poszczególnych instalacji, usługi zamawiania wewnętrznego lub wezwania wewnętrznego transportu stojaków, aplikacja oferuje np. funkcje do identyfikacji szyb poprzez skanowanie kodu QR. W zależności od integracji i przesyłu danych aplikacja może być wtedy wykorzystywana także poza produkcją.

Jedno skanowanie na placu budowy wystarczy, aby np. uzyskać dostęp do certyfikatu ochrony przeciwpożarowej szyby, bezpośrednio zamówić identyczną szybę lub udokumentować dostarczenie stelaża za pomocą skanera lub zdjęcia.

Dzięki pełnemu przekazywaniu danych w całym łańcuchu tworzenia wartości dodanej możliwości znacznie się zwiększają. Firma zajmująca się montażem okien może ponownie zamówić produkt bezpośrednio przez aplikację, jednocześnie zapytać swojego dostawcy o wymaganą szybę z ceną i natychmiast podać klientowi termin dostawy.

Rys. 3. Niezależna od producenta sprzętu aplikacja HEGLA Shop Floor Assistant umożliwia niezależny od lokalizacji dostęp do kokpitu, terminów konserwacji, danych maszynowych lub dokumentacji. W zależności od integracji danych, poprzez zeskanowanie kodu QR na szybie można przejrzeć certyfikat ochrony przeciwpożarowej, zamówić ponownie identyczną szybę lub ustalić miejsce stojaków na szyby.

Maszyny, procesy i formy interakcji zmieniają się i mieszają ze sobą
— Wraz z coraz większą siecią, automatyzacją i wzajemnym powiązaniem procesów, oprogramowania i maszyn, powstają coraz ściślej powiązane systemy, których elastyczność zależy nie tylko od oprogramowania i możliwości dopasowania planowania produkcji — mówi Bernhard Hötger.

— Z jednej strony tworzy to przepływ szkła w sensie logistyki Shop Floor. Z drugiej strony prowadzi to również do zmiany i dalszego mieszania maszyn, procesów i form interakcji.

W ramach wewnętrznego projektu HEGLA 4.0 sterowanie maszynowe jest zatem jeszcze łatwiejsze w obsłudze i połączone w sieć dzięki oprogramowaniu HEGLA-HANIC i aplikacji HEGLA. Opcjonalnie parametry i kluczowe wskaźniki instalacji mogą być przechowywane na przykład w chmurze.

Monitorowanie kół tnących ułatwia pracę operatora, podobnie jak zalety konserwacji ukierunkowanej na zapotrzebowanie, które m.in. przy przekroczeniu wartości progowej poboru prądu przez napęd sygnalizuje konieczność serwisowania.

— W przeszłości oceniano nas po tym, czy potrafimy ciąć szkło. Obecnie jest to przyjmowane za pewnik. Dzisiaj chodzi o to, aby do fabryki dotarły znormalizowane wymiary produkcyjne, a następnie, aby u klienta końcowego używany był wysoce uszlachetniony produkt.

Naszym zadaniem, jako firmy HEGLA, w procesie produkcyjnym jest dostarczenie klientowi wysokiej jakości produktu w obiecanym terminie i wygenerowanie obliczonej wartości dodanej — mówi Bernhard Hötger.

Carsten Koch
HEGLA GmbH&Co. KG

 (kliknij na zdjęcie aby je powiększyć)

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 10/2020