Výrobce zámkových systémů do aut Kiekert letos nasadil ve svém závodě v Přelouči inteligentní automatický vozík, který v jedné hale přepravuje palety s materiálem z válečkové dráhy k montážním stanicím a zpátky vozí prázdné palety. Když se přiblíží k člověku nebo k nějakému předmětu, zpomalí. Pokud se mu ale překážka postaví přímo do cesty, vozík chvíli "přemýšlí" a pak ji objede. Když nemá práci, jede si sám dobít baterii, která ho pohání. "Vozík se nám osvědčil, takže teď objednáváme další dva, které budou jezdit v jiné, už větší hale," říká výrobní ředitel firmy Kiekert CS Petr Kuchyňa.

Bezpilotní stroj řídí software, který je propojený s podnikovým informačním systémem SAP. Ten je hlavní "mozkovnou" továrny, která všechno automaticky řídí a plánuje. Proto zahrnuje veškeré informace o výrobě, logistice, materiálu či objednávkách zákazníků. Na základě části dat z této obrovské "knihovny" se ve skladu a montáži tisknou na palety identifikační etikety, které jsou vlastně jediným papírovým nosičem informací v provozu přeloučské firmy. Všechna ostatní data, která potřebují pro svou práci stroje nebo lidé, se přenášejí elektronicky, stejně jako komunikace se zákazníky i dodavateli, s nimiž má firma datové propojení, takzvané EDI.

Kiekert je příkladem firmy, která se v posledních letech vrhla s velkou razancí na zavádění automatizace a digitalizace. Zásadní jsou především toky dat, protože šetří mnoho času, který by jinak lidé trávili přepočítáváním a plánováním, což je při současné produkci téměř 200 tisíc zámkových systémů na celkem 40 tisíc aut za den stěžejní. Nakonec i roboti by byli bez datového propojení k ničemu a právě vyladění IT bývá nejsložitější částí nasazení automatických strojů. Digitalizace je dnes hlavním pohonem továren budoucnosti (více k závodu firmy Kiekert čtěte zde).

Průmysl 4.0

Termín navrhla pracovní skupina německé vlády v roce 2011 na hannoverském veletrhu, koncept ale fakticky vychází z dokumentu, který byl na stejném místě představen o dva roky později.

200 tis.

Digitalizované toky informací šetří mnoho času, což je v Kiekertu při současné produkci téměř 200 tisíc zámkových systémů za den stěžejní.

Čtvrtá revoluce

Pro nástup digitalizace a automatizace se vžil název Průmysl 4.0, tedy čtvrtá průmyslová revoluce. Jde ale o mnohem komplexnější koncept, který souvisí nejen s výrobou, ale i logistikou, trhem práce a řadou dalších oborů.

Vychází z dokumentu, který byl představen na veletrhu v Hannoveru v roce 2013. Jeho podstatou je nástup propojených kyberneticko­-fyzikálních systémů, internetu věcí a decentralizace řízení, kdy stroje komunikují mezi sebou a jsou schopné rychle a automaticky reagovat na jakékoliv změny v požadavcích výroby. Od toho jsou fabriky v naprosté většině ještě daleko, nicméně vývoj se rychle posouvá dopředu.

Existuje ale i řada dalších pohledů a definic zmíněného konceptu. "Pro mě to znamená zajištění transparentnosti toků materiálu pomocí různých senzorů a IT nástrojů a tím optimalizaci těchto toků a zvýšení produktivity celého dodavatelského řetězce," popisuje v rozhovoru Andreas Krin­ninger, šéf jednoho z největších světových výrobců manipulační techniky Linde Material Handling.

Související

Rozšíření české digitalizace

Přestože se Česku nepříliš lichotivě přezdívá "montovna" a oprávněnost tohoto výrazu potvrdila i nedávná analýza poradenské společnosti Deloitte, nachází se v tuzemsku také řada dalších příkladů moderních továren, které staví na digitalizaci a automatizaci výroby i logistiky. Přispívá k tomu i fakt, že ČR je v současnosti nejvíce z celé Evropské unie "zasažena" nízkou nezaměstnaností a nedostatkem pracovních sil, což sice způsobuje růst platů a odchod některých firem dále na východ, na druhou stranu ale zároveň dochází k modernizaci provozů, kdy stroje a počítače nahrazují lidi. Navíc máme podle Romana Žáka, spoluzakladatele konzultační a softwarové společnosti Aimtec, výhodu v tom, že spousta západních firem provádí ve svých českých (a slovenských) výrobních pobočkách pilotní projekty zavádění digitalizace. Od nás se pak úspěšné modely šíří do dalších korporátních filiálek.

Propojení

Digitální transformace a automatizace mohou procesy úplně přeměnit, ale důležité je, aby na sebe všechno navazovalo, aby továrny i dodavatelské řetězce fungovaly jako celek, říká Roman Žák.

Příkladem tohoto modelu je i rakovnická továrna Rakona. Hospodářské noviny nedávno vydaly speciální vydání, které se věnuje budoucímu vývoji Česka ve 13 oblastech. Všechny příběhy mají dokázat, že budoucnost je příležitost, a ne důvod k obavám. Jedním z nich je i příběh moderních továren, který zmiňuje právě závod Rakony. Ta zaujala analytiky Světového ekonomického fóra tak, že ji zařadili mezi pionýry moderního, na digitalizaci postaveného průmyslu.

Závod má 145 let dlouhou tradici a od začátku 90. let patří pod jeden z největších koncernů vyrábějících spotřební zboží, Procter & Gamble. Ten z něj udělal jednu ze svých klíčových továren: jednak odsud zásobuje pracími a čisticími prostředky velkou část Evropy, navíc tu sídlí celosvětové vývojové centrum pro digitalizaci a automatizaci, které zavádí nejnovější inovace jako první právě v Rakoně.

Na první pohled tento závod nijak zásadně nevyčnívá: míchají se tu chemické polotovary a plní do nádob s etiketami jako Ariel, Jar, Lenor nebo Tide. Ty se následně poskládají na palety a ze skladů zamíří v kamionech k obchodníkům. Unikátní je ale pohon rakovnické továrny − zužitkování ohromného množství dat.

Rakonu postihl po roce 2010 citelný propad, protože zákazníci ve velkém přecházeli na gelové prací prostředky místo prášků, na nichž byla její výroba postavená. A tak si řekli, že musí znatelně zefektivnit a zdigitalizovat zdejší provoz. S jedním i druhým jim pomohli experti na IT systémy z ČVUT, z několika start­-upů, ale také zaměstnanci s vlastními nápady.

Každý výrobní a logistický proces je dnes v Rakoně napojený na systém kontinuálního sběru dat, ta se vyhodnocují v reálném čase, takže s nimi operátoři i inženýři mohou okamžitě pracovat. "Toto vše bylo možné díky zaměření na vzdělávání a rozvoj všech zaměstnanců závodu v oblasti digitálních technologií. Dnes je běžné, že si zaměstnanci sami vytvářejí aplikace, které zefektivňují práci," říká ředitel továrny Tomáš Andraščík.

SpeedFactory. Ne vždy bývají digitální továrny úspěšné. Firma Adidas zavře své dva supermoderní závody nazvané SpeedFactory v Německu a USA a technologie z nich přesune do Číny a Vietnamu. Důvodem je prý to, že většina výroby a dodavatelů sídlí v Asii, proto dává větší smysl vše koncentrovat v tomto regionu. Podle serveru Transport Intelligence ale manažeři firmy neoficiálně uvedli, že použité technologie nebyly natolik flexibilní, aby je bylo možné efektivně využít na velkou šíři výrobního portfolia. Adidas přitom plánoval globální přesun automatizované výroby blíž ke svým odbytištím.
SpeedFactory. Ne vždy bývají digitální továrny úspěšné. Firma Adidas zavře své dva supermoderní závody nazvané SpeedFactory v Německu a USA a technologie z nich přesune do Číny a Vietnamu. Důvodem je prý to, že většina výroby a dodavatelů sídlí v Asii, proto dává větší smysl vše koncentrovat v tomto regionu. Podle serveru Transport Intelligence ale manažeři firmy neoficiálně uvedli, že použité technologie nebyly natolik flexibilní, aby je bylo možné efektivně využít na velkou šíři výrobního portfolia. Adidas přitom plánoval globální přesun automatizované výroby blíž ke svým odbytištím.
Foto: Adidas

Dnes Rakonu s nadsázkou řídí jedničky a nuly. Z dat z výroby, od subdodavatelů, ze skladů i od zákazníků se neustále vytvářejí modely, které simulují celý řetězec a pomáhají předvídat, kde by mohl nastat problém. Vytváří se tak plán pro logistiku, údržbu zařízení a pro výrobní a balicí linky, u nichž lze během pár minut zcela změnit produkt, který na nich vzniká. Firmě, jež ročně utrží kolem 1,5 miliardy korun, důraz na digitální provoz pomohl během tří let navýšit produktivitu o 160 procent, spokojenost spotřebitelů šla nahoru o 116 procent a celkové náklady klesly o pětinu. "Rakona je vzorem, jak budou vypadat další závody koncernu. Řešení vyvinutá u nás putují do celého světa," chlubí se Andraščík.

Inovace míří i do menších firem

K hlavním tahounům zavádění digitalizace do výroby v Česku patří největší hráči automobilového průmyslu jako Škoda Auto nebo Bosch. Ten například ve své jihlavské továrně spustil před pár lety rozsáhlý projekt nahrazení papírových dokladů digitálními, který plynule přešel k nasazení automatického zásobování výroby pomocí tahačů a vysokozdvižných vozíků s laserovou navigací. Vedle toho Bosch ve svém závodě využívá i technologii rozšířené reality k inspekcím kalicí pece na zušlechťování ocelových hlav čerpadel, která snímá reálné obrazy, jež jsou doplněny počítačově vytvořenými objekty.

I Škoda Auto ve svých třech českých továrnách nasadila řadu zajímavých technologií. Například v jejím nejmenším závodě ve Vrchlabí dokončili přes dvacet robotických projektů v logistice, mechanickém obrábění i samotné montáži moderních dvouspojkových převodovek. Vedle kooperujících robotů na linkách tu do logistického provozu postupně zavedli tři druhy automatických vozíků. Loni se mezi ně zařadil i stroj poslední generace, který se pohybuje jen podle nahrané "mapy" s naskenovaným prostorem a zadanými pokyny, a pokud má na trase překážku, vyhne se jí a pokračuje dál směrem k cíli. Podobné projekty se mají realizovat i v dalších pobočkách firmy.

Závod v Kvasinách zase nedávno získal ocenění za to, jakým způsobem digitalizoval výrobní procesy, čímž šetří čas, zamezuje chybám a umožňuje rychlejší přístup k dokumentaci, příručkám a pracovním pokynům.

Zavádění digitalizace se ale netýká jen velkých firem. Středně velké podniky s pár stovkami zaměstnanců mohou využít to, že mají jednodušší strukturu a rychlejší schvalování projektů. "Pro firmu s menším počtem zaměstnanců je investice do komplexní digitalizace sice nákladnější, ale díky úzkému managementu se pro takovou modernizaci může rozhodnout prakticky okamžitě. I samotné zavádění je pak rychlejší a jednodušší," říká Ivo Winkler, vedoucí technického oddělení společnosti Enbra.

Podle Tomáše Kubaly z Industry Clusteru 4.0 se digitalizace u středně velkých průmyslových firem v Česku promítá zejména v investicích do informačních systémů a jejich integrace s tokem výroby. "Sběr dat z výroby, sledování stavu strojů, zakázek i výkonu operátorů, dále pak následné vyhodnocování dat a využití pro plánování výroby a systému kvality. To vše jsou logické a nezbytné kroky, které musí firmy učinit, aby udržely svou konkurenceschopnost a splnily tak nové požadavky a nároky svých klíčových odběratelů," uvedl.

Propojené továrny

Potíž je ale v tom, že ještě podstatnější než samotné zavádění digitalizace je pro moderní fabriky to, aby všechno pohromadě fungovalo jako správně sehraný orchestr. Firmy nasazují řadu různých technologií, které ale nepropojují. Nemohou pak využít jejich potenciál. "Digitální transformace a automatizace mohou procesy úplně přeměnit, ale důležité je, aby na sebe všechno navazovalo, aby továrny i dodavatelské řetězce fungovaly jako celek," říká Roman Žák.

A právě v tom má řada firem rezervy. "Firmy v oblasti digitalizace nasazují spíše částečná řešení. Vidíme podniky, které pracují více na zavádění systémů plánování výroby, jiné společnosti se zaměřují na sledování stavu svého zařízení a zvyšování efektivity, další nasazují robotizaci. K využití celého potenciálu konceptu digitalizace však v tuzemském prostředí zatím spíše nedochází," myslí si Jiří Bavor, který má ve společnosti Siemens na starosti zavádění konceptu Průmysl 4.0. Podle něj spočívá digitalizace zejména v propojování různých procesů, systémů, dat a informací ve firmě.

Roman Žák si myslí, že v Německu jsou velké firmy v zavádění komplexních projektů ve srovnání s Českem značně napřed. "Protože do projektů digitalizace a automatizace dávají hodně peněz, navíc tam líp funguje spolupráce státu, průmyslu a univerzit. Ale při srovnání středních firem jsme na tom stejně," dodává Žák (více čtěte v rozhovoru zde).

Rizika digitalizace

Digitalizace má vedle řady výhod i svá rizika. Například může provoz továrny ochromit, když dojde k výpadku energie, zničení serverů nebo třeba průniku hackerů. Podle průzkumu technologické společnosti Soitron nejsou české firmy dostatečně chráněné před počítačovými útoky. Jedním z potenciálně největších nebezpečí je to, že do průmyslových řídicích systémů se vstupuje i z veřejného internetu. "Vzdálený přístup je dnes běžně využívanou metodou pro sledování nejen výrobních technologií nebo logistiky zásobování výroby, ale například i malých vodních či solárních elektráren," upozorňuje Martin Lohnert z firmy Void SOC.

Další hrozbou je to, že řada společností využívá ve svých provozech pro údržbu systémů externí firmy, které se mohou například do výrobní linky připojit přes vlastní počítač nebo mobil. "Pokud jsou zařízení takového dodavatele s přístupem do výroby slabě zabezpečené, což standardně jsou, je riziko pro firmu ještě výrazně vyšší," upozorňuje David Dvořák, IT konzultant pro kybernetickou bezpečnost společnosti Soitron.

Jak se chránit před útokem? V první řadě je to aktivní přístup k otázce ochrany firemních systémů před kybernetickými hrozbami. Zároveň je podle Dvořáka nezbytné nastavit a pravidelně kontrolovat procesy zaměřené na zajištění kybernetické bezpečnosti v podniku. Stejně důležitý je reakční čas, pokud monitoring kybernetické bezpečnosti zachytí průnik do systémů firmy. "Ne každý incident musí skončit špatně, pokud začnete situaci řešit okamžitě, když vznikne. Minimálně tím, že se pokusíte minimalizovat škody, například odpojením napadeného zařízení z provozu," říká Martin Lohnert.

Inovační centra

Digitalizace a automatizace se minimálně se stejnou razancí jako průmyslové výroby dotýká i logistiky. Například jedna z největších logistických společností, DHL, si kvůli tomu zřídila tři inovační centra − v Singapuru, Chicagu a u Bonnu −, která pravidelně analyzují, jaké inovace dává smysl rozvíjet, a na tom pak aktivně spolupracují s různými start­-upy. Vznikla zde tak řada technologií (nebo si je firma přizpůsobila pro své účely) jako vychystávací, čisticí či kolaborativní roboti, virtuální identifikační etikety, picking s využitím rozšířené reality, autonomní vozíky, stroje pro automatickou inventuru ve skladu, drony, ale i balíkomaty, elektrokola nebo aplikace pro mobilní terminály (více čtěte zde).

Vývojáři dalšího z hlavních světových výrobců manipulační techniky, Still, zase vytvořili několik specializovaných informačních systémů: například FleetManager je nástroj pro správu a řízení flotil vozíků, Nexxt Fleet je zase program pro optimalizaci flotil a evidenci jejich provozu, který shromažďuje všechny potřebné a pro uživatele užitečné informace.

Tyto aplikace používají nejen zákazníci s větší vozíkovou flotilou, ale už i menší firmy, které mají třeba jen tři stroje. "Nejpoužívanější moduly jsou analýzy nárazů, efektivnost stroje, optimalizace, přehled faktur, přehled upozorňujících zpráv atd.," říká Jaroslav Leun, specialista pro intralogistická řešení společnosti Still. Novinkou je pak antikolizní systém, který snižuje pravděpodobnost, že se vozíky srazí s jinými stroji či lidmi, a firma připravuje i softwarový nástroj, který umožní předvídat blížící se opotřebení určité části vozíku. Právě prediktivní analytiku by měl podle odborníků přinést další rozvoj internetu věcí a umělé inteligence.

Související