Hálózatba szervezett gyártás, avagy mi az az „Ipar 4.0”

Ipar 4.0 – Egy vízió valósággá válik

A termelés vállalatokon és országhatárokon átívelo digitalizálása és hálózatba szervezése jelenti az alapgondolatot az Ipar 4.0 mögött. A gozgépek, futószalagok és automatikus gyártósorok után a negyedik ipari forradalom eredményeként az egyes egységek kommunikálnak egymással és megszervezik önmagukat. A hálózatba szervezett termelés gépei ma már pontosan tudják, hol melyik alkatrészre van szükség, miként kell megmunkálni, milyen minoségi standardoknak kell megfelelnie, és hol vannak az esetleges szuk keresztmetszetek. Hogy mindez muködjön, a gyártási folyamat elemei (gépek, aggregátok, kezelorendszerek és raktár) szenzorokon és hálózatokon keresztül önállóan kommunikálnak egymással.

A jövo üzeme

Világszinten megvalósuló hálózatba szervezett termelés azt jelenti, hogy a gyártás rugalmasan tud alkalmazkodni a piacok, vevoi igények és külso tényezok változásaihoz. Mindezt a beszállítók, partnerek, az értékesítés és az ügyfelek állandó kölcsönhatása és együttmuködése teszi lehetové. Miként tudnak a vállalkozások az energia és az eroforrások hatékony felhasználásával termelni? Hol olcsó a nyersanyag és hol lehet fennakadás a szállításban? Miközben a hálózatba szervezett termelés megválaszolja ezeket a kérdéseket, a vevoi visszajelzések alapján folyamatosan optimalizálja a termelést és az igényekhez alakítja. A folyamatos adatáramlásnak köszönhetoen a termelés egy önszervezodo, állandóan javuló folyamattá válik, amiben intelligens termékek, gépek és eroforrások kontrollálják egymást. Ehhez elengedhetetlenek a kompatibilis interfészek, kapcsolódási pontok és standardok. A valódi és a digitális világ összeolvad – ezt jelenti az Ipar 4.0.

Hálózatba szervezett gyártás

A mechanikus, elektronikus eszközök és adatok teljes hálózatba szervezése következtében személyre szabott végtermék gyártható. Ez lehetové teszi, hogy a gyártás gazdaságosan igazodjon a folyton változó vevoigényekhez, és mindezt egy darabos szériákkal kivitelezheto. Akár a már futó termelési folyamatba is be lehet avatkozni az igények alapján anélkül, hogy lelassulna a termelés. Ma a pihenés, kikapcsolódás terét jelenti az egyedi kialakítású otthon. Mára világossá vált, a trendnek a jövoben még nagyobb jelentosége lesz. A bútorgyártóknak a termelést még inkább a fogyasztók egyedi igényeihez kell igazítaniuk. A következokben szeretnénk egy áttekintést adni, mit vár a világ piacvezeto faipari gép gyartója, a Homag csoport a termelési hálózatoktól és jelenleg milyen lehetoségek érhetoek el.

„Az intelligens gyártási hálózatokban 20-30% növekedési potenciál van “
Roland Berger, stratégiai tanácsadó

“Azok a cégek, akik nem követik a fejlodést és nem modernizálnak, le fognak maradni” Dr. Volkmar Denner, a BOSCH igazgatósági tanácsának elnöke

„A német kormány aktívan támogatja az innovációt a jövoben is. Az Ipar 4.0 az intelligens folyamatokra és termékekre fókuszál. Mindez az értékteremtési folyamatok horizontális és vertikális integrációjáról szól, mely során a teljes értékteremtési láncot átfogja a mérnoki tervezés. Magyarul: intelligens hálózatok kialakítása a termelésben. ”
Dr. Georg Schütte, a Német Oktatási és Kutatási Minisztérium államtitkára

Optimális hálózat: az ember van a középpontban

A gyártási hálózatok célja az egyedi termelés kialakítása maximális hatékonyság mellett, a vevoi igényeknek megfeleloen. Alapveto, hogy a termelésben részt vevo összes eszköz kommunikáljon egymással. Egy központi termelésirányítási rendszer végzi az információáramlás szervezését és monitorozását. Mégis, a dönto sikertényezo az ember. Az ember biztosítja a termelés zökkenomentes lebonyolítását és kiegészíti a folyamatokat a tapasztalatával. Az ember az egyetlen univerzális szenzor, amit ismerünk. Az ember az egyetlen kihagyhatatlan döntéshozó az üzemekben. Nem minden automatizálható és a dolgozóknak továbbra is kulcsszerepe marad a termelésben.

értékesítés (Point of Sale)
Vajon meg tudjuk nézni, hogy a kiszemelt bútor hogy mutatna a lakásunkban? Igen, már ez is lehetséges. Az okostelefonunk, vagy a tabletünk kamerája egy alkalmazással karöltve lehetové teszi, hogy az egyedileg megtervezett bútort az otthonunkba vizualizáljuk. Az ajánlat és a megrendelés is megtörténhet rögtön az alkalmazáson keresztül.

A rendelés feldolgozása
A rendelés megfelelo feldolgozása biztosítja, hogy a gyártandó bútordarabok vagy alkatrészek egyértelmuen azonosításra és definiálásra kerülnek Ennek része a darablista, árazás és termékleírás is. Az adatok minosége a folyamat következo lépeseinek szempontjából kritikus fontosságú. A gyártáshoz szükséges adatok a megrendelési adatokból rövid idon belül generálódnak.

Gyártásirányítási rendszer
Egy magas szintu, intelligens gyártásirányítási rendszer összeköti a tervezést, a gyártást, és az anyagáramlást. így a megfelelo információ mindig ott és akkor jelenik meg, amikor s ahol szükség van rá. A gyártásirányítási rendszer átveszi a folyamatok vezérlését, így a a gyártás elokészítéstol specifikus és célzott adatok kerülnek a termelésbe.

A termelési hálózatok úttöroje

A cél: egyedi terméket ipari technológiával gyártani, a leheto leghatékonyabban és a tömeggyártáshoz hasonló költséggel. A HOMAG csoport a “hálózatba szervezett gyártással” folyamatos információáramlást biztosít, amihez kapcsolódik az intelligens munkadarab, ami közli a munkagéppel, legyen szó élzáró géprol, lapszabász géprol vagy akár faipari CNC gépekrol, hogy miként kell megmunkálni. Ehhez minden munkadarab egy digitális azonosítót kap, ami az összes specifikációt és gyártási paramétert tartalmazza.
Az öt alapveto eleme a hálózatba szervezett gyártásnak:

1. digitális munkadarabok
2. intelligens gép
3. vertikális hálózati kapcsolat
4. horizontális hálózati kapcsolat
5. okos munkadarab

1. Digitális munkadarabok
A digitális elemek mérete, színe, formája, valamint a megmunkálásnak lépései egyértelmuen definiálva vannak.

2. Intelligens gép
Az intelligens gép irányítja, ellenorzi és optimalizálja önmagát. Egyidejuleg kommunikál a gyártásirányítási rendszerrel és a a megmunkálandó munkadarabbal.

3. Vertikális hálózati kapcsolat
A termék értékesítésekor a vevo kívánságai digitálisan kerülnek feldolgozásra. A megrendelés adatai a rendelés feldolgozásakor automatizált szabályok alapján további termelési adatokkal kiegészítik. Az így létrejövo digitális munkadarabot a gyártásirányítási rendszer továbbítja a termelésbe a munkagépekhez, majd ott a munkadarabok kontrollálják az egyedi megrendelés elkészültét. A gyártás ezen módja a manuális beavatkozásból eredo hibák lehetoségét teljes egészében kizárja.

4. Horizontális hálózati kapcsolat
A szállítóktól, a gépgyártóktól az alvállalkozókig és a partnerekig az egész folyamatláncban teljes az átláthatóság. Az intelligens munkadarab önállóan, hatékonyan, hibák nélkül és a leheto leggyorsabban átfut a gyártási folyamaton. A Homag csoport minden egysége kommunikál egymással a standardizált interfészeken keresztül. Ezeknek az interfészeknek a további egységesítése az Ipar 4.0 következo fontos feladata.

A bútorgyártás a HOMAG csoportnál már az Ipar 4.0 irányába halad

A Homag csoport megoldásainak jelentos része már most is megfelel az Ipar 4. 0 víziójának. Az elmúlt években a bútoripari ügyfeleink a hálózatos gyártásirányítás egy részét már a gyakorlatban is megvalósították. Kis- és nagyüzemek millió féle bútort állítanak elo hálózatba szervezett és rugalmas, 1 darabos szériák gyártására alkalmas berendezésekkel – mindezt minimális átfutási idovel. Ha a jövöbe tekintünk, akkor láthatjuk, hogy a gyártási hálózatok kialakítása addig fog tovább folytatódni, amíg meg nem valósul az Ipar 4.0 víziója. A Homag csoport vállalatai szorosan összedolgoznak a partnerekkel, beszállítókkal és ügyfelekkel annak érdekében, hogy egységesítsék az interfészeket és lehetséges legyen az átjárható kommunikáció. Mindeközben a Homag csoport a német kormány kutatási projektjeiben is kamatoztatja a felhalmozott tapasztalatát és szakértelmét. így az Ipar 4.0 víziója hamarosan valósággá válik.

Kézzelfogható elonyök

• Akár 30%-os termelékenység növekedés
• Moduláris megoldások kicsitol a nagyig
• A szoftvermodulok szorosan összekapcsolhatók
• Gyors reakció az új trendekre és ügyféligényekre
• Kisebb tokeigény
• Kisebb forgóeszköz igény, alacsonyabb készletszint
• Kis helyigényu technológia, minimális félkész termék
• Hatékonyság és átláthatóság az adat struktúrákban és folyamatokban
• Hatékony gépek, hatékony folyamatok, hatékony szoftverek, hatékony gyártás!

Személyzet nélküli, egy darabos szériákat gyártó termelési folyamattal dolgozunk, világviszonylatban a legrövidebb átállási ütemidovel, címke mentesen. Ugyanakkora emberi eroforrás felhasználás mellett 30 %-kal nott a kapacitás. Mind technológiában, mind szoftverben olyan partnerünk van, aki mindent meg tud valósítani, amit mi elképzelünk, és az muködik is. Erre nagyon büszkék vagyunk.
Albert Nopp, Muszaki ügyvezeto, Hali Büromöbel

A tömegtermelésrol át kell állnunk az egyedi termékek gyártására, és úgy látom, a hálózatba szervezett gyártás segít nekünk az átállásban.
Dr. Rolf K. Hallstein, ügyvezeto igazgató, Sedus Systems

Akik a gyártási hálózatok kiépítését a jövoben nem hajtják végre, komoly versenyhátrányba kerülnek. Az elonyök nem csak a nagyiparban, de a kisüzemek számára is egyértelmuek. A növekvo vevoi elvárások és az egyre jelentosebb szakemberhiány rákényszeríti a szektort a módszerek átgondolására. A jövobeni sikerek kulcsa a hálózatba szervezett gyártás alkalmazása.
Manfred Schwellinger, Cégvezetoség tagja, ALNO