Trecerea la transformarea digitală (8)

Aplicarea conceptelor Industry 4.0 pentru automatizarea proceselor apare cu noul grup de lucru NAMUR (Asociația Utilizatorilor de Tehnologii de Automatizare în Procese Industriale – cf. Wikipedia), care abordează identificarea oportunităților și potențialelor pentru producția actuală și viitoare; descrierea cerințelor abordărilor Industry 4.0 din perspectiva NAMUR; poziționarea NAMUR în cadrul activităților Industry 4.0.

Un concept esenţial este procesarea înglobată în senzori, care comunică cu sistemul de comandă și direct cu sistemele întreprinderii. NAMUR s-au concentrat pe trei aspecte distincte ale Industry 4.0: în automatizarea proceselor, integrarea verticală cu conexiuni de la dispozitive de la nivelul secţiei la controlul afacerii; integrarea orizontală pentru a optimiza rezultatul lanţului de valori și tehnologie; planificarea și comanda procesului de la cap la coadă [282].

Producătorii recunosc că Industry 4.0 creează ocazii semnificative pentru a diminua costurile și a îmbunătăţi flexibilitatea, productivitatea, calitatea și viteza. Cu toate acestea, introducerea tehnologiilor digitale industriale s-a dovedit a fi provocatoare. Multe companii s-au străduit să conceapă un program de transformare care să capteze beneficii și să creeze valoare. Pentru a sprijini producătorii să-și dezvolte iniţiativele, am condensat analizele celor din avangarda Industry 4.0, rezultând un set de cinci concluzii: n Folosiţi Industry 4.0 pentru a accelera îmbunătăţirile operaţionale; n Integraţi capacităţile și tehnologiile existente cu cele noi; n Administraţi arhitectura informaţională ca un mediator/element de sprijin esenţial; n Concepeţi cu grijă traseul transformărilor;

Corneliu GORNIC

Inginer, specialitatea Maşini-Unelte şi Scule, promoţia 1968

Activitate: n cercetare maşini-unelte din 1968 până în 1992, de la simplu inginer la cercetător ştiinţific principal gr. I şi director ştiinţific, în cadrul Institutului de Cercetări şi Proiectări Maşini-Unelte (ICPMUA, ICSIT-TITAN, acum SIMTEX); n marketing, AQ, CTC, proiectare (fostul ARMUS); n dezvoltare, tehnologii de montaj şi reglaj, încercări şi diagnoză, tehnologii de prelucrare (PROFEX CONSULT) n Abordaţi Industry 4.0 ca proiect de schimbare a modului de conducere.

Companiile care au urmat aceste practici îndrumătoare s-au poziţionat în fruntea plutonului care adoptă Industry 4.0, dar și ca organizaţii bine poziţionate pentru a înregistra beneficiile tehnologiei digitale sub toate aspectele activităţii lor. Aceste companii nu consideră Industry 4.0 ca un model nou de producţie, ci o pârghie de mărire și accelerare a beneficiilor altor programe. Implementările fac procesele mai eficiente (elimină risipa, conform terminologiei lean) și folosesc tehnologiile Industry 4.0 în cadrul proceselor pentru a maximiza performanţele și a le menţine la un înalt nivel. Au fost identificate companii care generează o valoare maximă prin introducerea atât a lean management cât și a Industry 4.0 și nu independent sau secvenţial.

Evaluarea beneficiilor unor tehnologii individuale din Industry 4.0, într-un anumit context și stabilirea activităţii pe care să o introducă prima oară, poate fi o provocare. Abordarea obișnuită este folosirea unui tip de activitate pentru a cuantifica avantajele/ profitul investiţiei a mai multor tehnologii Industry 4.0, incluzând roboţi de vârf, realitatea augmentată (AR) și calcul în cloud. Companiile ar trebui să abordeze cursa spre Industry 4.0 ca o serie de sprinturi, dar trebuie să-și administreze programul ca pentru un maraton.

Unele tehnologii, așa cum sunt cele de mai jos, sunt, încă, în faze incipiente referitor la maturitatea adoptării: n Simularea. Tehnologiile de simulare, cum este digital twin - replica digitală (creează reprezentări virtuale ale obiectelor fizice, ale proceselor și sistemelor) au potenţialul de a diminua durata de punere în funcţiune, ușurează codificarea mașinilor și îmbunătăţesc calitatea. n Roboți de înaltă tehnologie. Astăzi, folosirea roboţilor de înaltă tehnologie este limitată la coboţi, care operează în apropierea oamenilor și sunt ușor programabili. Pe măsură ce tehnologia avansează, ei vor putea să aplice elaborarea algoritmilor și să ia decizii corespunzătoare contextului. S-au conceput roboţi care folosesc sisteme de vedere artificială și AI pentru analizarea formei și dimensiunilor unui produs și folosesc aceste informaţii pentru a stabili modul de a-l manipula. n Analiza volumelor mari de date. Producătorii clădesc experienţă prin folosirea volumelor mari de date și a analizelor acestora pentru a putea introduce întreţinerea preventivă și managementul energiei. O dezvoltare promiţătoare este folosirea volumelor mari de date și analiza modernă pentru a controla un proces de producţie și pentru identificarea potenţialelor erori și probleme de calitate în fază incipientă.

Pentru a integra eficient Industry 4.0, companiile trebuie să dezvolte un set nou, netradiţional de capabilităţi și să-l integreze cu cele existente. Dar adăugarea de noi capabilităţi poate pune probleme. Pentru a integra eficient Industry 4.0, companiile trebuie să dezvolte un set nou, netradiţional de capabilităţi și să-l integreze cu cele existente. Dezvoltarea unor capabilităţi în interior va fi mult mai eficientă și sustenabilă, ţinând cont de faptul că personalul are experienţă și cunoștinţe specifice companiei. Problema care se pune este ce capabilităţi trebuie să fie dezvoltate în interior. Capabilităţile care sunt esenţiale avantajelor competitive viitoare ale companiei trebuie să fie dezvoltate în interior.

Parteneriate strategice cu institute de cercetări și cu universităţi pot fi eficiente pentru construcţia capabilităţilor și pentru dobândirea unei persective din interior cu privire la dezvoltarea unor inovaţii deosebite. Unele companii dezvoltă incubatoare și fac investiţii în start-up- uri (folosindu-le pe acestea drept cobai, structuri experimentale, rezultatele obţinute fiind folosite la includerea concluziilor în întreaga companie = scaling).

Una dintre provocări este convergenţa domeniilor separate tradiţional dintre tehnologia informaţiilor (IT) și tehnologia operaţională (OT), stimulată în principal de adoptarea IIoT. Companiile industriale folosesc OT – sisteme de comandă numerică – pentru a monitoriza procesele de producţie și echipamentele și fac reglaje pentru îmbunătăţirea performanţelor. Înaintând, funcţia IT va trebui puternic implicată în programe de excelenţă operaţională, pentru că IT va fi parte componentă a iniţiativelor care ţintesc la îmbunătăţirea operaţiilor. Dobândirea noilor capabilităţi și combinarea IT și OT va avea importante implicaţii organizaţionale pentru companiile industriale. Unele companii au început să testeze structuri digitale, care combină capabilităţi IT, tehnologice și de fabricaţie.

Indiferent de schema organizaţională, o companie trebuie să aștepte convergenţa IT și OT pentru a mări complexitatea operaţiilor sale. În absenţa unor standarde de automatizare în liniile de producţie ale producătorului și fabricilor se creează un risc real al unei complexităţi sporite. Referitor la complexitate, companiile trebuie să evite proliferarea contraproductivă a structurilor, proceselor și sistemelor complicate.

Pentru a obţine beneficiile tehnologiilor digitale, companiile trebuie să-și administreze eficient arhitectura informaţiilor. Trei exemple privind rolul critic al arhitecturii informaţiilor în permiterea adoptării cu succes a Industry 4.0: n Integrarea sistemelor moștenite. n Transferul în cloud. n Construirea rezilienţei/securităţii cibernetice.

Executanţii introducerii sistemului trebuie să recunoască faptul că transformarea Industry 4.0 este o lungă călătorie (gen maraton), care necesită o abordare sistematică. Au fost identificate principalele etape ale transformării: n Înțelegerea valorii efectuării schimbării. Este foarte important să fie abordaţi experţi dintr-o paletă largă – unii cu pricepere funcţională (în fabricaţie, tehnologie, IT și resurse umane) și cei cu cunoștinţe referitoare la produs, pentru a obţine o varietate de perspective privind Industry 4.0 și să evalueze potenţialul din diverse unghiuri. n Evaluarea stării la zi a sistemelor și operațiilor. Pentru a înţelege punctele de plecare și necesităţile activităţii, o companie trebuie să-și evalueze sistemele la zi și să identifice punctele dureroase din cadrul operaţiilor. n Definirea foii de parcurs și a viziunii. O companie poate folosi rezultatele evaluării pentru elaborarea unei foi de parcurs pentru Industry 4.0. Aceasta trebuie să stabilească priorităţile transformării faţă de tehnologiile și cazurile de folosire pentru implementare. n Îmbunătăţirea proceselor existente. Procesele existente oferă, de obicei, cele mai bune ocazii de a dobândi rapid valoare prin dezvoltarea tehnologiilor Industry 4.0. Implementarea trebuie să se facă în trei faze: n Conducere de către piloţi cu concepte verificate. n Crearea unei fabrici de referinţă (v. mai sus folosirea, în acest sens a unor start-up-uri ) n Lansarea noilor tehnologii. n Extinderea capabilităților în întregul lanț de valori este un nivel superior de maturitate, pentru că este, adesea, mai provocator să se stabilească sisteme și platforme comune pentru schimbul de date cu alte părţi. Integrarea operaţiilor cu furnizorii și beneficiarii poate produce beneficii semnificative de tipul planificare mai bună și conducerea producţiei, transparenţa lanţului de achiziţii și optimizarea inventarului.

Adoptarea Industry 4.0 necesită o abordare complexă pentru a schimba (modul de gândire) conducerea, implicând multe funcţii locale și implementarea în mai multe fabrici. Câteva imperative trebuie să definească următoarele: n Urmăriţi adoptarea Industry 4.0 ca subiect de activitate strategică, nu ca un megaprogram IT n Administrarea cu rigurozitate a transformării și coordonarea activităţilor. n Stabilirea unui echilibru corect între controlul central și delegarea locală. n Identificarea celei mai bune soluţii de introducere în buget. n Menţine-te informat privind inovaţiile Industry 4.0.

Industry 4.0 oferă atât mari promisiuni, cât și provocări semnificative pentru companiile industriale. Pentru a avea succes, companiile trebuie să introducă doar acele tehnologii care sunt valoroase pentru accelerarea îmbunătăţirilor operaţionale, considerând beneficii atât cantitative, cât și calitative. Ele trebuie să integreze noi capabilităţi și tehnologii în modul lor de lucru și să administreze arhitectura de informaţii ca un factor de adoptare a Industry 4.0.

O companie poate folosi module pilot cu concept verificat pentru a testa rapid tehnologii Industry 4.0 și să expună valoarea potenţială. În același timp, compania trebuie să definească un traseu (o foaie de parcurs) pentru folosirea acestor iniţiative extinse (scaling) în întreaga organizaţie și să articuleze și viziunea privind modul în care va folosi Industry 4.0 pe termen lung.

A apărut o lecţie extinsă privind viitorul digital. Cele mai inovative companii privesc adoptarea Industry 4.0 doar ca o primă fază a transformării digitale complete, care se extinde dincolo de operaţii. Aceste companii investighează modul în care pot folosi tehnologii digitale pentru a crea noi fluxuri de venituri. O analiză care identifică un set cuprinzător de oportunităţi digitale, abordând toate aspectele unei afaceri, este primul pas pe care trebuie să-l facă companiile pentru a descoperi următoarea frontieră digitală [283].

Industry 4.0 este în desfășurare. Analiza datelor, realitatea augmentată, proiectarea generativă, AI, coboţii, FA și alte tehnologii sprijină, deja, producătorii să-și crească eficienţa, să-și diminueze timpii de oprire, preţuri mai mici, se diferenţiază pe ei înșiși pe piaţă și îmbunătăţesc service-ul, livrările și calitatea. Și altele.

Aceste tehnologii nu sunt science fiction. Ele se aplică chiar acum de producători, mari sau mici, în diferite tipuri de industrii. Acest lucru rezultă din studii efectuate în comun (asociaţii profesionale, universităţi, firme). 41% din respondenţi cred că investirea în fabricaţie digitală sau inteligentă a influenţat pozitiv creșterea, în timp ce alţi 31% cred că este necesar să rămână competitivi. O treime din producători consideră că sunt lideri în introducerea tehnologiilor Industry 4.0, în special analiza datelor și FA (fabricaţia aditivă).

Nu este surprinzător faptul că echipa care a realizat sondajul și a examinat performanţele producătorilor a constatat că liderii Industry 4.0 au prezentat performanţe mai bune legate de utilizarea capacităţilor, de productivitate, costuri, viteza și certitudinea livrării.

Investiţia în fabrici, mașini și tehnologii informatice au fost declarate în fruntea priorităţilor pentru 58% din producători, 37% dintre ei au afirmat că dezvoltarea forţei de muncă a fost prioritatea lor, în timp ce 5% au spus că structurile organizaţionale și procesele au fost priorităţile lor.

Întrebaţi despre efectul noilor tehnologii și a automatizării asupra activităţii lor, jumătate din respondenţi se așteaptă să crească cererea de muncitori calificaţi și să scadă cererea de poziţii necalificate. Semnificativ, 61% dintre producători cred că trebuie să-și asume responsabilitatea dezvoltării propriei forţe de muncă, cu peste 51%.

Din păcate, beneficiile potenţiale ale fabricaţiei digitale aduc potenţiale ameninţări pentru securitate cibernetică. 29% dintre producători văd securitatea cibernetică o problemă și, probabil mai alarmant, 23% nu sunt siguri dacă este o problemă sau nu.

Un lucru este cert: Industry 4.0 este aici. Acum. Indiferent unde este amplasată fabrica. Industry 4.0 nu este o problemă de interconectare a mașinilor și produselor prin Internet. Industry 4.0 va conduce inevitabil la noi tipuri de activităţi și la noi modalităţi de muncă. Ea va solicita modificări ale structurilor companiei și a relaţiilor dintre companii. Afacerile trebuie să înţeleagă ce doresc să realizeze și apoi să dezvolte o strategie de introducere. [289] A