Neljas tööstusrevolutsioon pöörab tehase pea peale

Industry 4.0 (I4.0) ehk Tööstus 4.0 sai alguse Saksamaalt ning tähistab neljandat tööstusrevolutsiooni. Sakslaste versiooni kohaselt tähendas I4.0 algselt täisautomaatset tehast, kus inimesed tootmisprotsessis ei osale. Tegelikkuses hõlmab see kogu ettevõtte toimimismudelit, ideoloogiat, infovahetust ning ka toetavaid teenuseid nagu taristu, logistika ning energiavarustus.

Ettevõtte tasemel on kõige olulisem muutus kahe seni eraldi seisnud valdkonna ühendamine – infotehnoloogia sulandub kokku tootmistehnoloogiaga. Erinevaid ERP-süsteeme või muid tootmise juhtimist hõlbustavaid lahendusi kasutatakse juba ammu, kuid tootmisseadmed on sageli niiöelda üksikud saared suures ookeanis. IoT kiire areng võimaldab ka selle puudujäägi kõrvaldada, kuid seda on mõistlik planeerida sammhaaval.

Esimene vajalik samm on saada ülevaade seadmete kasutusastmest. Teades, millal ja miks oluline ning kallis seade seisab, saab protsesside tõhustamises esimese suure võidu.

Teine samm on masina tööaja sidumine töökäskudega, et saada piisavat tagasisidet tasuvusarvestuse tegemiseks. Kui mõni tööetapp võtab tegelikkuses 30 protsenti rohkem aega, kui toote hinnastamise juures eeldati, on tegemist juba suure vahega. Infovõrku ühendatud seade suudab etteantud piirides iseseisvalt järjestada ka täitmisele minevaid töökäske, kontrollides, kas vajalikud tööriistad (kalibreeritud freesiterad, stantsid jne) on hetkel vabad. Samuti toorikud.

Kolmas samm on pidev kvaliteedikontroll ja protsessiparameetrite jälgimine. Sageli tuleb seadmele lisada täiendavaid sensoreid, mis mõõdavad erinevaid lisaparameetreid. See tegevus võimaldab lahendada probleemi, kus toote kvaliteet kõigub teadmata põhjustel. Helmesel on koostöös Atemix Tööstusautomaatikaga Austrias pilootprojekt, kus me proovime sel meetodil lahendada pindade plasmakatte kvaliteediprobleemi. Praegu tuleb võimalik viga välja alles paar päeva hiljem, viimases töötlusetapis, kuid põhjust pole võimalik tuvastada. Siinkohal võib probleemi aidata leida seadme kontrolleritest ja lisasensoritest salvestatud ning konkreetse toodetud detailiga seotud big data analüüs.

Neljas samm on seadme seisukorra pidev monitooring ja ennetav hooldus. Vibratsiooni mõõtes ja analüüsides on võimalik tuvastada, kas näiteks pöörlev võll on tasakaalust väljas, seadmel on ülekoormus või on laagrid liialt kulunud. Pideva tootmisprotsessiga ettevõtetes on rikete ennetamine väga oluline kokkuhoiuallikas.

Tulevik on põnev: digitaalsed kaksikud ja Industry 5.0

IoT võimaldab teha reaalajas diagnostikat. Siin saab tuua paralleele autoremondiga. Kui auto hakkab mingil põhjusel aeg-ajalt imelikult käituma ja on vaja esinduses diagnostikat teha, siis on sageli vastus selline, et katsetasime ja proovisime, aga midagi kahtlast ei tuvastanud. Demoefekt täies hiilguses. Kui aga oleks võimalik sõidu ajal salvestada kõiki võimalikke parameetreid ja spetsiaalset nuppu vajutades anda lisamärguanne, et just sel hetkel hakkas auto imelikult käituma, oleks hilisem veatuvastus kindlasti tõhusam.

Möödunud sügisel toimunud Productronica messil oli seekord näha juba mitmeid seadmeid, mida reklaamiti kui Industry 4.0 compatible. Vanemaid seadmeid on aga võimalik kaasajastada spetsiaalsete uuenduskomplektidega. Kõik see võimaldab tulevikus läbi viia tootmise digitaliseerimise protsesside täieliku jälgitavuse ja juhtimise jaoks.

Täielik digitaliseerimine võimaldab tootmisprotsessi digitaalse kaksiku kasutamist, kus katsetatakse virtuaalselt uue toote tootmist või olemasolevate tootmisliinide muutmist. Põhimõtteliselt on tegu sandbox’iga.

Jaapanis ja Koreas on muuseas teemaks juba Industry 5.0, mis tähendab digitaliseeritud tootmise juhtimist inimese ja tehisintellekti koostöös, kuid selle realiseerumiseni on veel veidi aega.

Autor: Jaan Murdla, Helmese partner