Budoucnost průmyslu: sdílená výroba

Projekt SmartFactory Kaiserslautern (SmartFactory-KL) zapojením do panevropského programu GAIA-X, iniciovaného Německem a Francií, zaměřeného na vybudování federativní datové infrastruktury pro Evropu navazuje na dosavadní práci ve vytváření vizí potřebných pro výrobní systémy budoucnosti.
V roce 2019 upgradovali němečtí výzkumníci základní modulární design Production Level 4 (PL4) Průmyslu 4.0 z roku 2011 a vytvořili teoretický koncept a základy pro projekt GAIA-X. Loni představili i první PL4 Demonstrátor na světě, zaměřený na podporu nepřetržitého výzkumu pokročilé autonomní výroby v příštích letech, který se stal první výrobní jednotkou připojenou k síti GAIA-X.
Základní myšlenkou je, že GAIA-X může nabídnout výrobní kapacity, které jsou k dispozici pro použití na evropském trhu, jinými slovy: Production-as-a-Service. Demonstrátor produkční úrovně 4 představuje vizi odolné produkce, v níž hraje budoucí evropská síť GAIA-X hlavní roli – poskytuje např. zabezpečenou datovou infrastrukturu, která umožňuje implementaci sdílené produkce.

Sdílená výroba nebo výroba jako služba
„Známe řadu důvodů, proč stroje nejsou v provozu. Některé jsou v provozu každý měsíc jen několik dní, zejména v malých a středních firmách, a právě tam dává mnohem větší smysl nechat tyto nečinné stroje používat někoho jiného. Tito „uživatelé třetích stran“ by pak za používání stroje platili. Vlastník stroje i „uživatel třetí strany“ budou mít co získat,“ řekl profesor Martin Ruskowski, předseda výkonné rady SmartFactory-KL, vedoucí oddělení inovativních továrních systémů Německého výzkumného střediska pro AI a předseda katedry obráběcích strojů a řízení na TU Kaiserslautern.
Tato myšlenka vypadá na první pohled jako již známé projekty sousedské pomoci, ale má mnohem větší přesah. GAIA-X sleduje koncept sdílených služeb.
„Sdílená výroba nebo výroba jako služba by měla být možná v celé Evropě v rámci vize, že moduly strojů s určitými ,dovednostmi´, jako jsou nástroje pro řezání nebo frézování kovů, jsou v celé Evropě všechny propojeny a schopny vzájemně komunikovat v síti GAIA-X. Kvalifikované služby jsou v nabídce a lze je vyhledat. Vědci stále sledují integraci dat v celém dodavatelském řetězci, přičemž GAIA-X musí poskytovat bezpečnou datovou infrastrukturu,“ vysvětluje Martin Ruskowski.

Produkční úroveň 4 jako model pro ekosystém GAIA-X
Prof. Ruskowski a jeho tým jsou uznávanými myšlenkovými vůdci, pokud jde o budoucí výrobu. Jejich vize upgrade na verzi Průmyslu 4.0, zveřejněná v roce 2019, je známá jako výrobní úroveň 4.
„Vycházíme z myšlenky, že produkt je schopen vyvolat požadované dovednosti – zná svůj design, a komunikuje se schopnostmi na nabídku jejich získání podle potřeby pro vlastní výrobu. V zásadě nezáleží na tom, zda k tomu dojde v továrně nebo kdekoli jinde v Evropě,“ uvedl Martin Ruskowski.

SmartFactory-KL jako součást GAIA-X
„Po připojení našeho demonstrátoru k síti GAIA-X budeme během několika příštích let vyvíjet model, který budou používat pro sdílenou produkci všichni ostatní účastníci. Chceme definovat způsob, jakým se mají stroje stát součástí sítě GAIA-X,“ řekl Keran Sivalingam, manažer projektu pro smartMA-X, jak se subprojekt SmartFactory-KL nazývá. Ale to je jen začátek podrobného pohledu na detaily, který má odhalit složitost úkolu. Každá konkrétní schopnost se skládá z mnoha malých prvků, tzv. atomických dovedností, a je souhrnem těchto menších nebo podřízených schopností, proto je odborně charakterizována jako tzv. složená dovednost. Například složená dovednost „vrtat otvor“ je kombinací mnoha atomických dovedností, jako jsou rychlost otáčení, pohyb ve vztahu k produktu, tlak při vrtání, úhel vrtání atd.
„Musíme zkoumat, která úroveň abstrakce je nutná a praktická pro dovednosti nabízené v síti GAIA-X. Jestli jsou pro náš účel lepší složené nebo atomické dovednosti. Důležité je především vyzkoušet, co je technicky možné a užitečné, protože v současné době o tom existuje jen velmi málo znalostí,“ konstatuje Keran Sivalingam.

Nový obchodní model se strojovými daty?
Dalším úkolem smartMA-X je práce se strojovými daty, která se generují v obrovském měřítku všude, jak postupuje digitalizace, ale v současné době s nimi téměř nikdo nepracuje.
„Mnoho malých a středních podniků sedí na datech, aniž by vědělo, jaké praktické aplikace s nimi mohou vytvořit. Již dříve se říkalo, že data jsou zlatem 21. století. Tento odkaz se však tehdy týkal osobních údajů, ale toto prohlášení je dnes také použitelné pro strojní data,“ uvedl Keran Sivalingam s tím, že výzkum v oblasti aplikací AI pro průmysl dosáhl od doby, kdy jsme získali přístup ke skutečným strojovým datům, pouze dílčího rozumného pokroku.
„V současné době se zaměřujeme na inteligentní údržbu. Právě to implementujeme s partnery v našem demonstrátoru v rámci programu ,Odolná výroba´. Jeho úkolem je mj. zjistit, zda a jak je možné odebrat jednotku ze systému, aniž by došlo k výpadku výroby,“ uvedl Martin Ruskowski ohledně plánů na letošní rok, kdy SmartFactory-KL plánuje představit komplexní případ použití Smart Maintenance. A je možné, že právě GAIA-X je klíčovým prvkem v odpovědi, protože chybějící schopnost může být provedena někde jinde v Evropě.

Technologická iniciativa SmartFactory
„Evropa bude v moderní průmyslové výrobě schopna obstát proti Asii a Americe jen pokud budou tyto činnosti v Evropě propojeny také v silnější síti. To je úkol, který se snaží plnit nová zastřešující asociace SmartFactory-EU“, uvedl Dr. Detlef Zuehlke, výkonný ředitel asociace. Mezi zakládající členy SmartFactory-EU patří i Technologická iniciativa SmartFactory-KL, která zkoumá problematiku inteligentních továren budoucnosti a spojuje subjekty z průmyslové a výzkumné sféry v unikátní síti Průmyslu 4.0. Zahrnuje více než 45 členských organizací z průmyslu a výzkumu, mezi nimiž nechybí ani renomovaná jména jako Bosch Rexroth, Festo, Siemens, Pilz, Rittal, Huawei či IBM, SAP aj., které řeší výzkumné a vývojové projekty týkající se továrny budoucnosti – od vývoje jejich vize a přípravy popisů až po průmyslovou implementaci.

Publikováno: 19. 2. 2021 | Počet zobrazení: 566 156