Przemysł 4.0 czyli proces, który rewolucjonizuje sektor produkcyjny, sposób działania zakładów oraz użytkowanie produktów

Posted Posted in Przemysł 4.0

Kiedy fabryki zwiększą wydajność o 30%?

Dzięki wykorzystaniu robotyki, zaawansowanych narzędzi IT, analizie danych oraz pogłębianiu współpracy między ludźmi i urządzeniami w przyszłości, fabryki będą działały 30% szybciej, a ich wydajność wzrośnie o przynajmniej 25%.

W kontekście projektu Industrie 4.0 kluczowe jest kształtowanie inteligentnych łańcuchów wytwarzania, łączących dostawców, producentów, odbiorców, a nawet konsumentów.

Tak zbudowane sieci są zdecydowanie bardziej wydajne i elastyczne.

Dzięki temu można uzyskać zintegrowane w stopniu do tej pory nierealnym fabryki autonomicznych środków produkcji, komunikujących się między sobą, z produktami, komponentami i innymi fabrykami.

A jak będzie wyglądał przemysł drzewny przyszłości z punktu widzenia konsumenta?

Docelowo możemy sobie wyobrazić fabrykę produkującą spersonalizowane produkty, właściwie zawsze na życzenie klienta.

Jak to możliwe?

Dzięki zastosowaniu w produkcji systemów cyber-fizycznych (CPS), czyli sieci elementów obliczeniowych całkowicie kontrolujących proces.

Dzięki temu każdy produkt może być wytwarzany zgodnie z własnym „dowodem tożsamości” – informacją przypisywaną mu w momencie wpłynięcia zamówienia i pozostającą z nim przez cały cykl życia, aż po recykling.

Oprócz cyfryzacji i zaawansowanej automatyzacji elementem projektu Industrie 4.0 są także innowacje organizacyjne i procesowe, jak lean management.

Projekt Industrie 4.0 ma stanowić czwartą rewolucję przemysłową – po epokach maszyn parowych, produkcji masowej oraz automatyzacji.

Dlaczego będzie to rewolucja?

Realizacja założeń projektu spowoduje skokowy wzrost produktywności, a także jakościową zmianę technologiczną.

Ta rewolucja różni się jednak od poprzednich tym, że wielką wagę przykłada się w jej ramach nie tylko do rozwoju środków produkcji, lecz także do zmian w kulturze organizacyjnej.

Postępująca automatyzacja będzie wymagała od pracowników rozwoju nowych umiejętności – to do nich będzie należało definiowanie procesów i procedur oraz przekazanie ich maszynom.

Według prognozy Boston Consulting Group, roboty realizują 10% zadań produkcyjnych, które mogłyby wykonywać. Do r. 2025 wskaźnik ten zwiększy się do 25%. Ten wzrost niekoniecznie będzie dotyczył Polski.

Unijny raport nie pozostawia złudzeń

W unijnym raporcie “Industrial Performance Scoreboard” jawimy się jako kraj przemysłowej i innowacyjnej stagnacji.

W europejskim rankingu tzw. gęstości robotyzacji, opracowanym przez Międzynarodową Federację Robotyki, zajmujemy jedno z ostatnich miejsc.

Dwie trzecie firm produkcyjnych nie ma nawet podstawowego systemu do zarządzania – ERP, a odsetek przedsiębiorstw bez dostępu do bardziej zaawansowanych narzędzi planowania produkcji – S&OP (Sales and Operations Planning), MPS (Master Production Scheduling) czy MRP (Material Requirements Planning) – jest znacznie większy.

Jeszcze gorzej wygląda sytuacja z rozwiązaniami klasy MES, zbierającymi informacje on-line bezpośrednio ze stanowisk produkcyjnych i przekazującymi je do sfery biznesowej.

Trudno na razie, przy niedostatku robotów i wdrożeń IT, marzyć o Polsce jako potędze przemysłowej.

Z drugiej strony niewątpliwie jest to szansa na rozwój.

Technologiczne zapóźnienia, o dziwo, stawiają naszą gospodarkę i przemysł drzewny w dobrej sytuacji.

Będziemy mogli czerpać z doświadczeń pionierów w zamian, wyciągać wnioski z ich sukcesów i uczyć się na ich błędach.

Industrie 4.0 to wizja perspektywicznego rozwoju produkcji przemysłowej. Industrie 4.0 to struktury systemów o wysokim stopniu integracji, angażujące ludzi o różnych specjalnościach, systemy IT oraz elementy automatyki i maszyny.

Dzięki połączeniu świata IT i automatyzacji, maszyny i urządzenia stają się elastyczne i można je dostosowywać do szybko zmieniających się warunków.

Jak bardzo inteligentna może być fabryka?

Tak zwane „inteligentne fabryki” to jeden z najważniejszych elementów „czwartej rewolucji przemysłowej”, która według specjalistów właśnie się rozpoczęła.

Jaki jest potencjał stale podpiętych do globalnej sieci, zautomatyzowanych fabryk i w którą stronę będą się one rozwijać?

Eksperci z zakresu automatyki i robotyki podkreślają, że technologia niesie ze sobą nieograniczone możliwości, ale główną rolę w tym systemie – wciąż odgrywać będzie człowiek.

„Inteligentne fabryki” to obok „Internetu Rzeczy”, pozwalającego na globalny dostęp do danych oraz maszyn, najważniejszy element czwartej rewolucji przemysłowej, która według specjalistów właśnie trwa.

Zgodnie z ideą smart factory – dzięki nowoczesnym technologiom, konsumenci w przyszłości otrzymywać mają produkty odpowiadające ich indywidualnym oczekiwaniom, bez drastycznego wzrostu kosztów wytwarzania.

Autonomizacja w nowoczesnych zakładach obejmie procesy produkcyjne, wliczając w to organizację produkcji oraz reakcję na zmiany zapotrzebowania rynku na produkt o konkretnych parametrach.

Procesy komunikacji z klientami, wykorzystanie chmury obliczeniowej do składowania i obróbki danych, automatyczny transport wewnętrzny materiałów, przetwarzanie materiałów na liniach produkcyjnych, komunikacja między maszynami i produktami, robotyzacja procesów oraz zastosowanie technologii druku 3D np. do uzupełniania magazynu części zamiennych – to niektóre z konkretnych pomysłów.

Większość z nich jest właśnie dopracowywana przez przedsiębiorstwa technologiczne na całym świecie

Robotyzacja a rynek pracy

Konkretne, światowe przykłady pokazują również, że rozwój automatyzacji oraz robotyzacji przemysłu nie zagraża rynkowi pracy tak, jak początkowo przewidywano.

Część osób wykonujących zadania proste, powtarzalne i narażające na szkodliwe czynniki, rzeczywiście może zostać zastąpiona na swoich stanowiskach pracy przez roboty. Inni mogą z kolei stanąć w obliczu konieczności poszerzania kwalifikacji (aby nadal pracować w przemyśle) lub przekwalifikowania (na stanowiska, na których stosowanie maszyn jest niemożliwe lub nieopłacalne).

Pomimo tego, wzrost automatyzacji przemysłu w ramach niemieckiego programu Industry 4.0 przełożył się wręcz na obniżenie bezrobocia.

To jeden z wielu przykładów pokazujących, że automatyzacja wpływa pozytywnie na rozwój społeczeństwa.

Nowoczesne fabryki nadal potrzebują ludzi, m.in. inżynierów, odpowiednio wyedukowanych zarządzających, informatyków, specjalistów ds. bezpieczeństwa czy pracowników służb utrzymania ruchu.

Inteligentna fabryka przyszłości

Inteligentna fabryka przyszłości, to przecież zakład przemysłowy w największy dostępny sposób dostosowany do potrzeb człowieka.

Ma on wiec być przede wszystkim wyposażony w nowoczesne systemy wytwarzania: elastyczne i umożliwiające różnorodną, spersonalizowaną produkcję dla klienta.

Ułatwią to m.in. rozwiązania z zakresu zdalnej wizualizacji i monitoringu przebiegu produkcji (MES).

Taka fabryka z pewnością wykorzystywać musi możliwości chmury danych, a więc struktur obliczeniowych i dysków sieciowych pozwalających na zarządzanie danymi w każdym miejscu i o każdej porze.

To one umożliwiają składowanie i przetwarzanie danych w ramach bezpiecznych serwerów w chmurze, wirtualizację, a także funkcjonowanie systemów analitycznych i kalkulacyjnych.

Jedną z podstawowych operacji podejmowanych przez taką inteligentną fabrykę jest odpowiednia analiza danych z produkcji.

Przebiegać ona powinna w czasie rzeczywistym, opierać się na zaawansowanych algorytmach decyzyjnych i umożliwiać efektywną prezentację informacji.

Linie przemysłowe inteligentnej fabryki wyposażone mają być w zaawansowaną technologię, m.in. inteligentne czujniki, tworzące wielkie, bezprzewodowe sieci, zintegrowane z maszynami i transferujące dane, a także systemy cyberfizyczne, wspierające utrzymanie ruchu i mobilne interfejsy.

Efektownym, ale przede wszystkim funkcjonalnym elementem takiego zakładu przemysłowego, są również autonomiczne pojazdy, czyli mobilne roboty kołowe stosowane m.in. do celów transportu obiektów w obrębie zakładu.

Roboty pojawiają się także w inteligentnej fabryce jako elastyczne, zrobotyzowane gniazda produkcyjne: nowoczesne systemy wytwarzania kooperujące z ludźmi i wykazujące się rozszerzoną inteligencją.

Efektem działania inteligentnej fabryki są inteligentne produkty, a więc takie wyposażone w układy do monitorowania własnego stanu oraz interakcji z otoczeniem.

Te wytwory mogą przechowywać informacje i przekazywać dane dotyczące swoich parametrów i bieżącego stanu.

Większość związanych z nimi procesów produkcyjnych odbywa się za pomocą nowoczesnych materiałów: nanomateriałów, materiałów inteligentnych, które wspomaga zintegrowana, obliczeniowa inżynieria materiałowa.

Produkcję uzupełnia wytwarzanie addytywne – technologie drukowania 3D i szybkiego prototypowania, pozwalające m.in. na szybkie generowanie części zamiennych.

W strukturze inteligentnej fabryki, w obliczu zastosowanych w niej, nowoczesnych technologii, powinno się wreszcie znaleźć także miejsce na odpowiednie środki cyberbezpieczeństwa, zabezpieczające przed atakami cyberprzestępców, m.in. poprzez kodowanie danych.

Idea inteligentnej produkcji wpływa na przemysł wytwórczy na całym świecie, zmieniając go w siłę napędową gospodarki

Wygląda na to, że inteligentna produkcja przykuwa obecnie uwagę całego świata.

Przywódcy krajów takich jak Niemcy, Francja, Wielka Brytania, Indie, Chiny i USA stawiają na potencjał inteligentnej produkcji, który ma wzmocnić ich przemysł wytwórczy i gospodarkę, dzięki połączeniu zaawansowanych technologii informatycznych i nowoczesnego podejścia do biznesu.

Dzieje się tak dzięki rozpowszechnieniu niedrogich, inteligentnych, połączonych urządzeń i przemysłowego Internetu Rzeczy, w połączeniu z ekonomicznym rozwiązaniem przechowywania danych w tzw. chmurze i wsparciu zaawansowanych narzędzi analitycznych, mogących odnaleźć i przewidzieć szanse oraz zagrożenia w skali globalnej.

Ta zmiana zmusza producentów do wykorzystania technologii cyfrowych i teleinformatycznych, do prowadzenia działalności w sposób zdigitalizowany, pozwalający na obserwacje procesów w czasie rzeczywistym.

Te przełomowe technologie, określane jako inteligentna produkcja, czwarta rewolucja przemysłowa, czy w inny sposób, mogą uwolnić potencjał innowacji i dać firmom globalnie narzędzia i wiedzę wcześniej niedostępną na poziomie procesów produkcyjnych, a także pozwolić na dostarczanie nowych, inteligentnych produktów i usług.

W połączeniu z nowoczesnym podejściem do przedsiębiorczości, nieznającym granic i dążącym do współpracy, otrzymuje się receptę na prawdziwą i wielką zmianę w branży produkcyjnej.

Zatem dla kogo inteligentna produkcja powinna być ważna?

Dla udziałowców tendencja ta jest bardzo ważna w ogólnym rozrachunku.

W zdigitalizowanej globalnej gospodarce, biznes cały czas przyspiesza. Firmy muszą być elastyczne i reagować na ostatnie wydarzenia.

Dla klientów jest to ważne, ponieważ chcą więcej, płacąc mniej.

„Zadowolenie klienta“ nie oznacza już tylko wysłanie towaru zgodnego z zamówieniem.

Teraz oznacza również czy to, co zostało zamówione, to faktycznie to, czego klient chce. Jeśli nie, jakich oczekuje zmian i jak szybko można je wdrożyć?

Dla pracowników jest to ważne, ponieważ oczekują narzędzi, dzięki którym praca będzie wykonywana lepiej, a dla przyszłych pokoleń pracowników będzie to znaczące, ponieważ nową technologię przyniosą oni już ze sobą: w kieszeniach, na nadgarstkach, połączoną z tym, jak żyją i pracują.

Jest to istotne nawet dla konkurencji.

Wiele firm, zarówno małych, jak i dużych, pracuje nad tym, aby zdigitalizować swój łańcuch dostaw w ciągu najbliższych kilku lat, co oznacza, że nie czekają bezczynnie.

Te czynniki wskazują na nowych uczestników dyskusji dotyczącej inteligentnej produkcji.

Nie tylko inżynierowie, dział jakości i dział utrzymania ruchu zabiegają o wzmocnienie procesów zaawansowanymi technologiami informatycznymi.

W proces ten zaangażowani są też szefowie firm, którzy potrzebują i oczekują odpowiedzi. Inteligentna produkcja zmienia całą firmę i musi stanowić część planu firmy na wszystkich szczeblach.

Współcześnie produkcja wychodzi na pozycję nowej, potężnej siły napędowej gospodarki.

Zmienia się od podstaw.

Ta zmiana następuje dzięki idei i narzędziom inteligentnej produkcji oraz wszechobecnym technologiom internetowym, które zmieniają każdy aspekt ludzkiej działalności. Wszystko się zmienia.

Nie ma ograniczeń. A to sprawia, że produkcja staje się nową siłą napędową gospodarki w XXI wieku.

Związek innowacyjności z konkurencyjnością

Posted Posted in Ekoinnowacje, Ekorozwój

Rozwój innowacyjny siłą sprawczą wzrostu gospodarczego

Wraz z początkiem XXI wieku mamy do czynienia z bardzo dużą zmiennością otoczenia w życiu gospodarczym.

Podmioty gospodarcze, aby przetrwać w szybko ewoluującej rzeczywistości muszą się nieustannie rozwijać, wprowadzać nowe produkty czy też zmieniać procesy produkcyjne.

To właśnie taki innowacyjny rozwój, zdaniem J.A. Schumpetera, stanowi główną siłę sprawczą wzrostu gospodarczego państw i regionów [Skawińska, Zalewski 2009, s. 28-29].

W dziele „Teoria rozwoju gospodarczego” opublikowanym w 1911 roku Schumpeter wyjaśnia istnienie cykli koniunkturalnych opierając się na znaczeniu innowacji w poszczególnych fazach cyklu.

Zgodnie z jego założeniami faza wzrostu rozpoczynana jest dzięki istnieniu twórczego przedsiębiorcy, który wdraża nowe kombinacje licząc na osiągnięcie zysków. Innowacyjne inwestycje kreują nowe miejsca pracy oraz doprowadzają do wzrostu poziomu produkcji.

Przedsiębiorca innowacyjny

Początkowo innowacyjni przedsiębiorcy są nieliczni, z czasem jednak pojawiają się naśladowcy, dzięki którym następuje dalszy wzrost inwestycji, zatrudnienia i produkcji.

Dalszy napływ naśladowców prowadzi do nasilenia się konkurencji i w efekcie spadają ceny i zyski rozpoczynając fazę depresji.

Innowacyjny przedsiębiorca, aby przetrwać powinien się zatem charakteryzować permanentnym obserwowaniem sytuacji rynkowej, przewidywaniem zmian, reagowaniem na nie i wykorzystywaniem ich jako szans [Bielecki 2007, s. 38].

Co więcej Schumpeter zakłada, iż innowacyjny przedsiębiorca wyróżnia się następującymi cechami charakterystycznymi: wprowadza nowe produkty i usługi, implementuje nowe metody produkcji, otwiera nowe rynki zbytu, albo zdobywa nowe źródła surowców lub półfabrykatów [Schumpeter 1960, s. 104].

Innowacje według OECD

Charakterystyka ta jest dość zbieżna z zaproponowaną przez organizację OECD w 2005 roku.

Zgodnie z definicją OECD, przedstawioną w Podręczniku Oslo (ang. Oslo Manual), innowacja jest to wprowadzenie lub zastosowanie znacząco usprawnionego produktu (wyrobu lub usługi), procesu, nowej metody marketingowej lub organizacyjnej praktyki biznesowej, organizacji pracy lub relacji zewnętrznych [OECD 2005, s. 50].

Tym samym OECD dzieli innowacje na cztery typy: innowacje w obrębie produktów – związane z istotnymi zmianami w zakresie wyrobów lub usług.

Do tego typu zalicza się całkowicie nowe wyroby i usługi, jaki znaczące udoskonalenia produktów istniejących. innowacje w obrębie procesów – istotne zmiany w metodach produkcji i dostarczania wyrobów, innowacje organizacyjne – dotyczą wdrożenia nowych metod organizacyjnych.

Termin ten odnosi się do zmian w zakresie przyjętych przez firmę zasad działania, w organizacji miejsca pracy lub w relacjach przedsiębiorstwa z otoczeniem. innowacje marketingowe – dotyczą wdrożenia nowych metod marketingowych.

Mogą to być zmiany w opakowaniu, projekcie produktu, promocji i dystrybucji produktu, a także w metodach kształtowania cen wyrobów i usług [OECD 2005, s. 19, 49-55].

Interpretacja innowacyjności w literaturze

W literaturze przedmiotu pojawia się także dwojaka interpretacja innowacyjności: jako rezultatu i jako procesu.

Rezultatem są więc dobra, usługi i pomysły postrzegane przez końcowego użytkownika jako nowe.

Z drugiej strony, innowacyjność może być rozumiana jako proces formułowania nowych idei, prac badawczo-rozwojowych, a następnie produkcji, marketingu i dystrybucji [Markowski, Stawasz, Zembaczyński 1997].

W studiach literaturowych innowacyjność jest często postrzegana jako podstawa przedsiębiorczości i konkurencyjności.

Powszechne jest przekonanie, że innowacje wpływają pozytywnie na wyniki przedsiębiorstw, regionów i całych państw. Warto zauważyć, iż innowacje w regonie nie wynikają na ogół z działalności pojedynczych podmiotów.

Na proces tworzenia i rozprzestrzeniania się innowacji składa się szereg czynników społecznych i ekonomicznych.

W ujęciu Gomułki [1998] innowacje powstają właśnie poprzez aktywność społeczną i ekonomiczną, która zakłada zmianę istniejącego stanu rzeczy poprzez wdrożenie nowych sposobów działania i nowych idei.

Kapitał ludzki wobec kapitału relacyjnego

W literaturze przedmiotu panuje przekonanie ,iż innowacje są często efektem procesu zbiorowego uczenia się, który jest inicjowany poprzez interakcje pomiędzy różnymi podmiotami [Porter 2001]. Kapitał relacyjny (ang. relational capital) jest oprócz kapitału ludzkiego (wiedza) i kapitału strukturalnego (zdolność do uczenia się) jednym z głównych poziomów umiejętności efektywnego wdrażania innowacji.

Można też zauważyć, iż przedsiębiorstwa, które funkcjonują w otoczeniu innych innowacyjnych jednostek, częściej podejmują decyzję o wdrożeniu innowacji.

Wynika to z jednej strony z konieczności sprostania rosnącym wymaganiom klientów, z drugiej natomiast z możliwości zaobserwowania nowych rozwiązań u rywali, które będą bodźcem do wprowadzenia zmian w obrębie własnej działalności [Narodowy Bank Polski 2016].

Kapitał relacyjny może być zdefiniowany jako zespół relacji pomiędzy jednostkami w regionie, „opartych na świadomości przynależności do danej wspólnoty oraz na potencjale współpracy kulturowo podobnych podmiotów”.

Zasobność w kapitał relacyjny może prowadzić do powstawania większej liczby spin-offów, nasilenia kooperacji firm z dostawcami i klientami oraz większej mobilności zasobów ludzkich[Kowalski 2010, s. 7; Maennig, Ölschläger 2010, s. 8].

Znaczenie pojęcia innowacyjności

Innowacyjność, podobnie jak konkurencyjność, jest pojęciem wieloznacznym i wielorako definiowanym w literaturze przedmiotu.

Za Podręcznikiem Oslo z 2005 roku [OECD 2005, s. 49-50], postrzega się innowacyjność jako efektywne prowadzenie działań naukowych, technicznych, organizacyjnych, finansowych i komercyjnych.

Działań, które rzeczywiście prowadzą lub mają w zamierzeniu prowadzić do generowania i / lub absorpcji innowacji technologicznych (tzn. w obrębie produktów i procesów) i innowacji nietechnologicznych (czyli organizacyjnych i marketingowych).

W XXI wieku innowacyjność i konkurencyjność są pojęciami ściśle ze sobą związanymi.

W warunkach współczesnych wyzwań: dużej dynamiki zmian społeczno-gospodarczych niekorzystnych tendencji demograficznych oraz zmian klimatycznych, innowacyjność regionalnych przedsiębiorstw jest istotnym czynnikiem, który decyduje o konkurencyjności regionów.

Regiony, które zajmują czołowe miejsca w rankingach konkurencyjności, są jednocześnie regionami o wysokim poziomie innowacyjności [Hollanders, Rivera Léon, Roman 2012; Porter 2001; Smętkowski 2013].

Można więc wyciągnąć wniosek, iż w celu poprawy pozycji konkurencyjnej danego regionu należałoby stworzyć korzystne warunki do generowania innowacji.

Poprzez działania innowacyjnej polityki regionalnej i gospodarczej.

Polityka innowacyjna

Odpowiednio prowadzona polityka innowacyjna na poziomie regionalnym i gospodarki narodowej może wpłynąć na wzrost konkurencyjności regionu.

Polityka ta powinna przyczyniać się do rozwoju lokalnej siły roboczej, potencjału badawczo-rozwojowego regionalnych jednostek naukowych, infrastruktury innowacyjnej i kapitału społecznego.

Rola innowacji w budowaniu konkurencyjności regionów podkreślana jest też w polityce na szczeblu wspólnotowym.

Przyjęta przez Unię Europejską w 2000 roku Strategia Lizbońska za cel stawia sobie stworzenie sprzyjających warunków do powstawania innowacyjnych małych i średnich przedsiębiorstw. [Urząd Komitetu Integracji Europejskiej 2002].

Podsumowując powyższe rozważania, można stwierdzić, iż innowacyjność jest jednym z kluczowych wyznaczników konkurencyjności.

Tym samym innowacyjność stanowi kategorię podrzędną w stosunku do konkurencyjności i się w niej mieści.