Skalowalne rozwiązanie dla fabryk przyszłości
Większość wykorzystywanych obecnie linii produkcyjnych nie zasłużyła na tytuł „wysoce zoptymalizowanych”. W fabrykach dominują maszyny ustawione na jeden rodzaj produkcji, co oznacza brak elastyczności w dostosowywaniu procesów do konkretnego zapotrzebowania. Taka metoda produkcji jest nie tylko mało wydajna, ale także niedopasowana do wymogów dzisiejszego świata, w którym coraz częściej stawia się na produkcję małoseryjną na żądanie. W tym kontekście fabryki powinny wybierać skalowalne rozwiązania – ich stworzeniem zajął się zespół finansowanego przez UE projektu ScalABLE4.0. „Naszym celem było opracowanie skalowalnych rozwiązań do automatyzacji, które będzie można łatwo dostosowywać w zależności od aktualnych potrzeb produkcyjnych”, mówi Germano Veiga, naukowiec z ośrodka badawczego INESC TEC i koordynator projektu ScalABLE4.0.
Złoty środek pomiędzy automatyzacją a elastycznością
Naukowcy postanowili zbudować i przetestować otwarty, skalowalny system produkcyjny. „Jest to system, który umożliwia optymalizację i konserwację linii produkcyjnych w trakcie ich działania”, wyjaśnia Veiga. „Pozwala na to wizualizacja i wirtualizacja samej linii”. Aby osiągnąć wyznaczony cel, naukowcy zaprojektowali dwa testowe procesy produkcyjne w zakładach dwóch partnerów projektu. W zakładzie spółki PSA zainstalowali wysoce zautomatyzowany system z ograniczoną elastycznością w zakresie dostosowywania procesu produkcyjnego do zmian w produktach, a w zakładzie firmy Simoldes zamontowali mało zautomatyzowany system. Podchodząc do wyzwania z dwóch skrajnie różnych perspektyw, naukowcy mieli nadzieję, że bez problemu znajdą „złoty środek” pomiędzy automatyzacją a elastycznością. „Nasze zintegrowane, multidyscyplinarne podejście, które jest dosyć unikatowe jak na projekt tego typu, opierało się na połączeniu wiedzy o procesach w hali produkcyjnej z informacjami na temat podejmowania decyzji przez kierownictwo”, dodaje Veiga. „Dzięki temu udało nam się przesunąć granice tego, co możliwe w zakresie zaawansowanych systemów robotycznych, cyfrowych bliźniaków i integracji wertykalnej, a także systemów zarządzania produkcją oraz wsparcia procesów przeprowadzania symulacji i podejmowania decyzji”. Wysiłki zespołu zaowocowały planem stworzenia zintegrowanego systemu produkcji cyfrowej, który będzie elastyczny, zrobotyzowany i zaprogramowany do współpracy z ludźmi. „Zaletą systemu jest to, że w przypadku konieczności zmodyfikowania produkcji, producenci będą mogli natychmiast zwizualizować najlepszy sposób dostosowania procesów, robotów i pracy ludzi, a następnie wprowadzić zmiany w życie”, wyjaśnia Veiga. „Nie mówiąc o tym, że zminimalizuje to przestoje, co z kolei będzie oznaczać większą wydajność i produktywność”.
Projektowanie linii produkcyjnych przyszłości
Niestety z powodu pandemii COVID-19 zespołowi projektu nie udało się sfinalizować testów w dwóch zakładach pilotażowych ani zaprezentować wyników na targach AUTOMATICA. „Uważam, że nasz zespół fantastycznie poradził sobie z tym wyzwaniem, dając sobie także świetnie radę z wprowadzeniem awaryjnych planów pracy”, mówi Veiga. „Szybko przystosowaliśmy się do nowej rzeczywistości, dzięki czemu mogliśmy przeprowadzić pełne testy laboratoryjne rozwiązania ScalABLE4.0”. Pomimo tych wyzwań zespołowi udało się wykazać, że integracja zakładowych systemów informatycznych, narzędzi do automatyzacji i otwartych interfejsów programowania aplikacji (API) jest możliwa i pozwala zoptymalizować systemy produkcyjne. „W ten sposób projekt ScalABLE4.0 pomaga wytyczyć normy dla linii produkcyjnych przyszłości”, podsumowuje Veiga. Kilku użytkowników końcowych wyraziło już zainteresowanie wdrożeniem głównych rezultatów projektu. Na bazie osiągnięć zespołu powstała też spółka typu spin-off – RiACT.
Słowa kluczowe
ScalABLE4.0, otwarty skalowalny system produkcyjny, fabryki, fabryka, zakład, produkcja, produkcja cyfrowa, skalowalny, automatyzacja, systemy robotyczne
