Intelligens, nagy teljesítményű és minden megjósolható – az Ipar 4.0 így képzeli el a jövő gyárát

Képzeljünk el egy jövőt, ahol még a legösszetettebb és legnagyobb igényeket támasztó iparágak is élvezhetik az intelligens, erőforrás-hatékony és tökéletesen kiszámítható gyártás előnyeit. Ez a víziója és végső célja az Ipar 4.0 mozgalomnak, ami egyre több támogatót szerez szerte a világban.

Az Ipar 4.0 számos különböző néven vált ismertté: a jövő gyára, a negyedik ipari forradalom, okos gyárak, Ipar 2025. Elnevezéstől függetlenül ezek a törekvések mind azt célozzák, hogy a gyártástechnológia minden területén meghonosítsák az intelligens rendszereket, a modern automatizálást és a folyamatos adatkapcsolatot. Ilyen konkrét rendszerek:

  • az adaptív kiber-fizikai rendszerek, melyek a számítástechnika és a gépészet (a szerszámgépektől a teljes gyártósorokig) tökéletes integrációjából jönnek létre.
  • a Dolgok Internete, ami minden eszközt és gépet összekapcsol egymással és az internettel, annak érdekében, hogy a különböző helyekről származó adatok hatékonyan összegyűjthetők és intelligens módon kielemezhetők legyenek. A Dolgok Internetéből származó tudás felforgatja a jelenlegi üzleti modelleket, mivel teljesen új rálátást és kontrollt ad a rendszerek felett.

Az Ipar 4.0 megoldások fejlesztésében rengeteg neves szervezet vesz részt, köztük az RWTH Aachen University, a Fraunhofer Institute of Production Technology és az elsősorban gépgyártóként ismert GF Machining Solutions is.

Megoldások az ipar kihívásaira

Az Ipar 4.0 előnyeit bemutató példák könnyen megtalálhatók számos iparágban, magyarázza Roberto Perez, a GF Machining Solutions Ipar 4.0 divíziójénak vezetője.

“A mi stratégiánk azokra a szegmensekre koncentrál, melyekben közös kihívást jelent a nagy produktivitás, a minőség és a pontosság, miközben optimalizálni kell a költségeket és nem lehet figyelmen kívül hagyni a szükséges rugalmasságot sem. Ezzel egy időben az olyan iparágak különleges igényeire is megoldásokat kell nyújtanunk, mint a repülőgépipar és a gyógyászati ipar, ahol kiemelkedő felületi minőségekre van szükség, tökéletes visszakövethetőség mellett.

A mi Ipar 4.0 megközelítésünk olyan intelligens gyártórendszereket vízionál, melyekkel a folyamatok teljesen prediktív módon valósíthatók meg. Ez lehetővé teszi a legnagyobb teljesítményre való optimalizálást a gyorsan változó követelmények hatékony lekövetése mellett.”

Mindennek az alapja a digitalizálás

A megoldások alapja minden esetben a digitalizálás, vagyis az információk átalakítása egy olyan digitális formátumba, amit a számítógépek értelmezni tudnak. A digitális konverterek jelentik a kiber-fizikai rendszerek alapját.

A GF Machining Solutions gépei már most is rendelkeznek olyan eszközökkel, melyek képesek érzékelni a valóságot, “gondolkodni” a kiber térben, majd ismét a valóságban végrehajtani a szükséges beavatkozásokat. Ez a “gondolkodás” magában foglalja a tervezést, a kielemzést, a modellezést, a memorizálást és az optimalizálást, a kinyert eredmények pedig konkrét műveletekként visszavezethetők a való világba. Ilyen rendszerekre jó példák azok a szerszámgépek, amik fel vannak szerelve intelligens látórendszerekkel vagy folyamat közbeni mérőrendszerekkel, melyek a kinyert adatok alapján automatikusan korrigálni tudják a gyártási folyamatot. Ugyanakkor az ügyfeleknél telepített rendszerek esetén az információ gyakran nem tud szabadon áramolni a más eszközökkel való kompatibilitási problémák vagy épp az emberi beavatkozástól való függés miatt.

“A mi Ipar 4.0 megközelítésünk alapja a zökkenőmentes adatáramlás és kommunikáció, aminek része a gyárban megtalálható minden kiber-fizikai rendszer és maguk az emberek, az alkalmazottak is. Ennek az összetett hardveres és szoftveres integrációnak a gerincét egy új közös vállalkozásunk fogja megadni, melyet a CIMFORCE-szal hoztunk létre. A folyamatos adatkapcsolatot egyszerre több különböző szinten is meg kell valósítani, beleértve az üzemet, a logisztikát, a tervezést és az emberi erőforrás menedzsmentet is. Csak így érhető el, hogy a gyár minden eleme automatikusan hozzájáruljon a cég folyamatos optimalizálásához.”

Roberto Perez kiemeli, hogy az ügyfelek továbbra is aktív, döntéshozó szerepben maradnak, azonban az Ipar 4.0-nak köszönhetően új szimulációk és felügyeleti eszközök széles tárháza áll majd rendelkezésükre ahhoz, hogy a legjobb döntéseket tudják meghozni egy adott helyzetben. “Ez időt és erőforrásokat spórol meg a partnereinknek, hogy innováljanak, új piacokat szerezzenek és tevékenységük hosszú távon is jövedelmező tudjon maradni.”

Már meglévő intelligenciára alapozva

A szerszámgépiparban az Ipar 4.0 azt is jelenti, hogy a már meglévő intelligenciát kiterjesztjük a kapcsolódó rendszerekre, ebből pedig egy olyan összetett gyártórendszert hozunk létre, amiben például a szerszámgépgyártók, a beszállítók és a szerszámgép tulajdonosok is folyamatosan kapcsolatban állnak a géppel, ami távoli elérést biztosít a különféle optimalizálási és szerviz folyamatokhoz. A GF Machining Solutions rConnect távoli elérést biztosító szerszámgép analitikai eszköze jó példa egy ilyen rendszerre. Ez a technológia jól tükrözi, hogy a digitalizált gyártás milyen lehetőségeket hozott létre a szerszámgép kihasználtság növelésére és az optimális kondíciók megtalálására.

Az rConnect első fázisa például élő távoli segítségnyújtást biztosít az ügyfeleknek, akik bármikor kapcsolatba léphetnek a GF Machining Solutions technikusaival, és közösen azonnal kielemezhetik a szerszámgép aktuális állapotát a megosztott diagnosztikai adatok segítségével.

Az rConnect folyamatos fejlesztésével hamarosan elérhetővé válik majd egy olyan modul is, ami előre megjósolja a szerszámgép egyes összetevőinek hátralévő élettartamát, így a szükséges karbantartások előre tervezhetővé válnak. “Az rConnect azonban csak egyetlen lépcsőfokot jelent a holtidők csökkentésében és a szerszámgépek teljesítményének növelésében. Még nagyon sok munka áll előttünk.” – foglalja össze Roberto Perez.

Forrás GF Machining Solutions

További információ

A GF Machining Solutions hivatalos weblapja.