Produkcja w erze cyfryzacji

W ostatnich latach cyfryzacja zyskała znaczenie w firmach produkcyjnych. Jest to widoczne zarówno w produktach końcowych, jak również w procesie produkcyjnym.

Cyfryzacja procesu produkcyjnego zapewnia nie tylko wyższy poziom efektywności i redukcji kosztów produkcyjnych, ale również odpowiada na szereg potrzeb rynkowych. Na przykład rosnące zapotrzebowanie na zindywidualizowanie produktu czy przyspieszenie czasu reakcji wpływa na wzrost poziomu elastyczności procesu produkcji. Ten poziom elastyczności zapewniają systemy wirtualno-fizyczne, które są kolejnym krokiem w rewolucji przemysłowej.

Nowi liderzy

Wszystkie dotychczasowe rewolucje przemysłowe powodowały wzrost efektywności i obniżenie kosztów. Dodatkowo obserwowano:

- wprowadzenie nowych produktów, procesów i sposobów wytwarzania istniejących produktów

- zmiany liderów rynkowych

- zastosowanie nowych wymagań od pracowników oraz infrastruktury

Roland Berger przewiduje, że cyfrowa rewolucja przemysłowa przyniesie podobne efekty. Firmy produkcyjne, które szybciej i lepiej dostosują się do nowej rzeczywistości, będą nowymi liderami rynkowymi.

Część spółek oraz instytucji rządowych już zaczęła adresować problem cyfryzacji w przemyśle. W Niemczech termin Przemysł 4.0 został po raz pierwszy użyty w 2011 roku. Od tego czasu jest na stałe wpisany do krajowej strategii wysokich technologii.

W USA funkcjonuje termin Internet Przemysłowy, zapoczątkowany przez General Electric i skupia się na współpracy technologii cyfrowej z tradycyjną technologią produkcyjną. W Japonii funkcjonuje termin Cyfrowych Fabryk, zapoczątkowany przez Yasuyuki Nishioka, w celu wypracowania standardów technologicznych fabryk.

Inteligentne rozwiązania produkcyjne łączą konwencjonalne rozwiązania produkcyjne z zaawansowanymi rozwiązaniami technologii cyfrowej.

W Europie jednym z głównych tematów dyskusji jest konieczność wzmocnienia przemysłu produkcyjnego. W 2012 roku Komisja Europejska zdefiniowała cel zwiększenia udziału przemysłu produkcyjnego z 16 proc. do 20 proc. PKB Unii Europejskiej w 2020 roku. KE ma jednak świadomość, że bez cyfryzacji ten cel może nie być osiągnięty.

Badanie przeprowadzone przez Roland Berger z Niemiecką agencją przemysłu wykazało, że jeżeli Europa zacznie wykorzystywać potencjał cyfryzacji w produkcji, to do 2025 r. przemysł produkcyjny wytworzy wartość dodaną brutto w wysokości 1,25 mld euro.

Z drugiej strony ryzyko niewykorzystania potencjału transformacji cyfrowej jest znacznie wyższe. Z powodu braku cyfryzacji w przemyśle produkcyjnym przemysł europejski może ponieść straty sięgające do 0,6 tryliona euro w tym samym okresie.

Przewiduje się, że cyfryzacja obniży koszty w niemal wszystkich funkcjach operacyjnych produkcji:

- oczekuje się, że koszty produkcyjne spadną o 10–20 proc., dzięki technologii samokonfigurujących się maszyn, samooptymalizujących się systemów oraz wykorzystania kobotyki,

- koszty logistyki zostaną zmniejszone o kolejne 10–20 proc., przez zintegrowanie łańcuchów dostaw i zautomatyzowanie logistyki w zakładzie

- koszty zapasów obniżą się o 30–50 proc. dzięki wykorzystaniu zaawansowanych systemów monitorowania stanu magazynu optymalizujących zarówno obecny, jak i przyszły poziom zapasów przez prognostyczne planowanie zamówień i brak konieczności utrzymywania zapasu bezpieczeństwa

- koszty zarządzania jakością spadną o 10–20 proc. przez monitorowanie i przewidywanie obszarów, w których mogą wystąpić problemy

- koszty zarządzania złożonością spadną o 60–70 proc. przez zastosowanie inteligentnych systemów robotyki oraz produkcji modułowej

- koszty utrzymania spadną o 10–20 proc. przez wykorzystanie prognostycznego utrzymania, optymalizacje zapasów części zamiennych, jak również dynamiczne ustalanie priorytetów zadań konserwacyjnych.

Nowe wyzwania

Roland Berger przewiduje, że jednym z podstawowych kluczowych czynników sukcesu firm produkcyjnych jest dostosowanie produkcji w czasie prawie rzeczywistym do coraz nowszych potrzeb klientów i trendów rynkowych. Brzmi nieco abstrakcyjnie, ale będzie to możliwe między innymi poprzez wykorzystanie interakcji z sieciami społecznościowymi.

Dzięki tej interakcji będzie możliwe zbieranie i analizowanie danych w czasie prawie rzeczywistym oraz zastosowanie wyników tych analiz do szybkich zmian w produktach i procesach produkcyjnych.

W Europie można zidentyfikować kilka firm produkcyjnych, które są liderami w obszarze transformacji cyfrowej.

Na przykład Mercedes-Benz oferujący rosnącą gamę opcji personalizacji produktu. Firma zauważyła, że tradycyjne maszyny produkcyjne nie nadążają z natłokiem i częstotliwością zmian konfiguracyjnych.

W związku z czym zaczął zastępować tradycyjne maszyny wykwalifikowanymi pracownikami pracującymi na lekkich maszynach nazywanych kobotami. Dzięki użyciu kobotów firma jest w stanie zmienić konfiguracje linii produkcyjnej w ciągu kilku dni, a nie kilku tygodni, jak w przypadku tradycyjnego parku maszynowego.

Bosch pracuje nad rozwiązaniem prognostycznego utrzymania bazującego na inteligentnych algorytmach prognostycznych. Rozwiązanie to systematycznie analizuje dane zbierane z parku maszyn oraz poprzez Big Data sprawnie wykrywa prawidłowości prowadzące do usterek i błędów w produkcji.

Inteligentne rozwiązania są także stosowane w mniejszych firmach produkcyjnych.

Firma MyMuesli wdrożyła w pełni zautomatyzowany i elastyczny proces produkcji, który umożliwia miliardy różnych kombinacji swoich produktów, płatki z 80 różnymi możliwymi rodzajami składników, w ramach zintegrowanego procesu produkcyjnego z indywidualnymi zamówieniami klientów.

Szanse polskich firm

Pomimo trendu spadkowego udziału przemysłu w PKB Polski, obecnie ok. 20 proc., pozostaje on jednym z głównych sektorów gospodarki. Polska także wypada nie najlepiej w zestawieniu wskaźników odzwierciedlających poziom cyfryzacji branży produkcyjnej.

W celu zwiększenia konkurencyjności rodzime firmy produkcyjne powinny skupiać się na rozwoju technologii oraz rozwiązań w obszarze cyfryzacji.

Niestety, nie ma modelowych rozwiązań. Każda firma produkcyjna powinna znaleźć indywidualną ścieżkę. Tylko indywidualne rozwiązania gwarantują przewagę konkurencyjną.

Konrad Gruda jest dyrektorem, a Marek Jakubów – analitykiem w warszawskim biurze Roland Berger.