Miskolci Egyetem Logisztikai Intézet

Átírás

1 Előadó: Vida László PhD hallgató SBS Kft R&D vezető 1

2 Az előadás tartalma Az ipari forradalmak általában. Fogalmak. Ipar 4.0 megoldások céges honlapok alapján. Mi az Ipar 4.0? Ipar 4.0 megoldások az SBS Kft-nél. 2

3 Az ipari forradalmak Első ipari forradalom gépesített szövőszék vízgőz meghajtású berendezések Második ipari forradalom vágóhídi gyártósor elektromos meghajtás, munkamegosztáson alapuló tömeggyártás Harmadik ipari forradalom első PLC elektronikai és számítástechnikai megoldások a gyártás automatizálására Negyedik ipari forradalom informatika jelentősége (Klaus Schwab) kíber-fizikai rendszerek a gyártásban és a beszerzési láncokban 3

4 Az ipari forradalmak Az ipari forradalom a technika fejlődésének szakaszolása, valamilyen önkényesen megválasztott stációval. 4

5 Fogalom Ipar 4.0 Az Európai Parlament 2016-ban megfogalmazott állásfoglalása szerint: Az ipar 4.0 a termelési folyamatok olyan szervezése, melynek keretében az eszközök önállóan kommunikálnak egymással az értéklánc mentén. A jövő olyan okos gyárat hoz létre ezzel, amelyben a számítógép-vezérelt rendszerek nyomon követik a fizikai folyamatokat, létrehozzák a fizikai valóság virtuális mását és decentralizált döntéseket hoznak önszervező mechanizmusok alapján. (forrás: Industry 4.0 Policy, Department Economic and Scientific Policy, 2016, p ) 5

6 Fogalom Ipar 4.0 Az Ipar 4.0 Németországból indult őrület, melynek célja az ipar digitalizációja, versenyképesség megőrzése. A fogalom olyan okos gyárat takar, amiben a kíber-fizikai rendszerek monitorozzák a fizikai gyártási folyamatokat, a fizikai világ virtuális mását létrehozva, lehetővé téve a decentralizált döntéshozatalt. Az ipar alatt értendő az élet szinte minden területe (termelés rugalmas gyártás; elosztás logisztika; szolgáltatás tervezés, irányítás; stb.). Az okos gyár alatt értendő minden, értéktöbblet előállításának helyt adó szervezet, helyszín (pl. oktatás, háztartás, logisztikai központ, stb.). A fizikai gyártás alatt értendő minden folyamat, ami az értékteremtésben részt vesz (a fúr-farag eljárásokon kívül pl. gépkocsi vezetés önvezető járművek, stb.) 6

7 Fogalom Energiahatékonyság évi LVII. törvény az energiahatékonyságról. energiahatékonyság-javulás: az energiahatékonyság növekedése a technológiai, magatartásbeli vagy gazdasági változások vagy ezek kombinációjának eredményeképpen létrejött változás Hétköznapi nyelven: A gyártás során az egységnyi termék előállításához szükséges energia felhasználás minél kisebb legyen. Ugyanezt a logisztikai nyelvre lefordítva: egységnyi tömegű áru A-ból B-be való eljuttatása minél alacsonyabb energia mennyiség, energia hordozó (különösen fosszilis) felhasználásával. 7

8 Ipar 4.0 példák Céges honlapok alapján néhány Ipar 4.0 megoldás: GE-CO Kft ajánlata cégeknek AUTOPRO autóipari szakújság információi BME Technológiai Központ példái IFKA Nonprofit Kft-től információ BOSCH példák SBS Kft Ipar 4.0 megoldásai 8

9 GE-CO Kft. Ipar 4.0 (forrás: 9

10 GE-CO Kft. Ipar 4.0 Hívószavak: Ipar 4.0, a digitalizáció, a hálózatépítés és a virtuális termelés napjainkban olyan fogalmak, amelyek a modern gyártás elengedhetetlen kellékei. Az Ipar 4.0 fő tervezési elvei: együttműködési képesség átlátható információ, technikai támogatás, decentralizált döntések (forrás: 10

11 GE-CO Kft. Ipar 4.0 Összefoglalva: A munkaerőhiány és a versenyképesség jegyében fokozott az érdeklődés az automatizálható gyártási folyamatok iránt, a jobb ellenőrizhetőség és a hatékonyság növelése érdekében. (forrás: 11

12 AUTOPRO Ipar 4.0 Az autóipari szaklap természetesen járműves példákat hoz fel. (forrás: 12

13 AUTOPRO Ipar 4.0 Ipari megfogalmazás: M2M (machine to machine) az információ átadása a folyamatok hatékonysága érdekében Autóipari megfogalmazás: V2V (vehicle to vehicle) információ átadás a közlekedés biztonság, közlekedési dugó elkerülés, személyi védelem érdekében. A folyamatos fejlődés elvezet bennünket a mesterséges intelligencia (Artifical Intelligence AI) megjelenéséhez. (forrás: 13

14 AUTOPRO Ipar 4.0 Az Ipar 4.0, azon belül is a mesterséges intelligencia egyik jellemző megjelenése a járműipar területén az önvezető járművek, vagy kisebb léptékben a vezetést támogató megoldások. (forrás: 14

15 AUTOPRO Ipar 4.0 Az M2M egy információs csatorna meglétét feltételezi, amit a dolgok internetének nevezünk (Internet of Things, azaz IoT), ami az egymással kommunikáló berendezések által használt hálózatra utal. A dolgok internetére - amelyen keresztül adatokat közvetítenek és dolgoznak fel az azonosítható intelligens eszközök autóipari példa, a gyártásszervezés terén: Ha a just in time rendszer egyik beszállítója késik, teherautója tudathatja a késését a logisztikai központtal, így a gyártósor a várakozással töltött időt helyett, egy másik alkatrész gyártásával teheti produktívvá a működést. (forrás: 15

16 AUTOPRO Ipar 4.0 A járművek esetében is igaz, hogy a mesterséges intelligencia nagyban támaszkodik a big data állományra, vagyis arra az egyén által már-már kezelhetetlen méretű adathalmazra, amelyet az információs társadalom szereplői állítottak, állítanak elő. A big data elvezet a felhőalapú IT szolgáltatások alkalmazásához. (forrás: 16

17 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 A BME Technológiai Központ honlapja bemutatja a gyakoribb Ipar 4.0 fogalmakat és példákat hoz az alkalmazásra: Az IoT (Internet of Things), vagyis a dolgok internete. A big data komplex technológiai környezet (szoftvert, hardvert, hálózat). Digitális ikerpár, amely az IoT révén a virtuális és a valós folyamatokat kapcsolja össze. 3D nyomtatás prototípusok és valós termékek előállítására. Automated Guided Vehicle (AGV) - automatikusan vezetett járművek. Rádiófrekvenciás azonosítás (RFID - Radio Frequency IDentification). (forrás: 17

18 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 Az IoT (Internet of Things), vagyis a dolgok internete a hétköznapi életben jelentheti a telefonunk, háztartási eszközök, gépjárművek összekapcsolását, ipari értelemben pedig a gyárban működő gépek, járművek, szenzorok (adatgyűjtő berendezések), mobil eszközök, felügyeleti rendszerek együttműködését. (forrás: 18

19 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 A big data a nagy mennyiségű, gyorsan változó és nagyon változatos adatok feldolgozásáról szól. Néhány big data tulajdonság: hagyományos adatbázis menedzsment eszközökkel (pl. relációs SQL) nem kezelhető fizikai infrastruktúra megléte, magas rendelkezésre állás (hardver, szoftver), nagy és folyamatosan bővülő adatállomány, nem relációs (strukturálatlan) adathalmaz, (forrás: 19

20 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 A digitális ikerpár egy olyan virtuális modellje egy folyamatnak, terméknek vagy szolgáltatásnak, mely segítségével összekapcsolható a valós, fizikai és a virtuális világ. A digitális ikerpár segítségével elemezni, monitorozni lehet a valós rendszereket a problémák, leállások megelőzése érdekében, vagy szimulációk futtatásával fejlesztési elképzeléseket tesztelhetünk. (forrás: 20

21 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 A 3D nyomtatás egy additív gyártási technológia (nem anyag elvételével hanem annak hozzáadásával alakítjuk ki a kívánt geometriát). Leginkább a gyors prototípus gyártás érdekében fejlesztették ki, de napjainkban már termék elállításhoz is alkalmazzák. Számtalan tulajdonságú műanyag, de akár beton is lehet a felhasznált anyag. (forrás: 21

22 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 Az Automated Guided Vehicle (AGV), vagyis az automatikusan vezetett járművek - vezető nélküli targoncák - szállítmányozási feladatot látnak el egy cégen belül. Az AGV egy olyan automata jármű, amely valamilyen, a talajra elhelyezett útvonalat követve közlekedik. (forrás: 22

23 BME Technológiai Központ Ipar 4.0 A rádiófrekvenciás azonosítás (Radio Frequency IDentification) olyan technológia, amely rádióhullámok segítségével, és mikrochip alkalmazásával automatikus azonosítást, illetve adatrögzítést tesz lehetővé. A jellemző ipari alkalmazása a termék követése a gyártási folyamatban, vagy a belső logisztikai hálózatban egy csomagolási egység (doboz, raklap) követése. (forrás: 23

24 IFKA Nonprofit Kft. Ipar 4.0 Az ITM háttér intézményeként az IFKA nem piaci szereplő. Adatgyűjtés a termelési folyamatban. (forrás: 24

25 IFKA Nonprofit Kft. Ipar 4.0 Az ellátási lánc optimalizálása. (forrás: 25

26 IFKA Nonprofit Kft. Ipar 4.0 Automatizáltan vezérelt termelési (gyártó) cella. (forrás: 26

27 BOSCH Ipar 4.0 Címszavak a 234-es BOSCH sajtóközleményből: Milliárdos árbevételt hoz a Boschnak az Ipar 4.0 Az Ipar 4.0 javítja a versenyképességet Autonóm szállító rendszereivel a Bosch megjelent az intralogisztikai piacon Az Ipar 4.0 alapját a szoftverek képezik A jövő technológiájának kulcsa a mesterséges intelligencia Az 5G felgyorsítja az Ipar 4.0 alkalmazását (forrás: es közlemény) 27

28 BOSCH Ipar 4.0 Milliárdos árbevételt hoz a Boschnak az Ipar 4.0 Robotikai és szoftveres megoldások hálózatba szervezése a hatékonyság érdekében. (forrás: es közlemény) 28

29 BOSCH Ipar 4.0 Az Ipar 4.0 javítja a versenyképességet IoT mérés, kijelzés, beavatkozás, információ megosztás. Hidraulikus tápegység ma (CytroBox) Hidraulikus tápegység tegnap (forrás: es közlemény) 29

30 BOSCH Ipar 4.0 Autonóm szállító rendszereivel a Bosch megjelent az intralogisztikai piacon. Az ActiveShuttle autonóm szállítójármű a raktárból a gyártósornak pontosan arra a pontjára viszi az anyagokat, ahol azokra szükség van. (forrás: es közlemény) 30

31 BOSCH Ipar 4.0 Az Ipar 4.0 alapját a szoftverek képezik. Bosch Connected Industry szállítások követése, termékek gyors és hatékony legyártása, biztonságos és pontos átadása. (forrás: es közlemény) 31

32 BOSCH Ipar 4.0 A jövő technológiájának kulcsa a mesterséges intelligencia A ViPAS vizuális minőségellenőrző rendszer 99,9%-os megbízhatósággal működött, amely tovább javítható. Ez és a hasonló megoldások kiváltják a monoton munkát. (forrás: es közlemény) 32

33 BOSCH Ipar 4.0 Az 5G felgyorsítja az Ipar 4.0 alkalmazását Az 5G akár 100 szór gyorsabb adatátvitele, lehetővé teszi a mobil adatátviteli rendszerek új generációjának kialakulását. Pl. a szállítmány egyes csomagjaira vonatkozó rezgés, hőmérséklet, páratartalom adatok továbbítását, az állapot követése érdekében. (forrás: es közlemény) 33

34 BOSCH Ipar 4.0 IoT Like a Bosch (forrás: 34

35 Mi az Ipar 4.0? Minden olyan a gyártási folyamat hatékonyságát javító fejlesztés, amely: fejlett robotikai (mechatronikai, kibernetikai) megoldásokat alkalmaz, IT hálózatba szervezett nagyszámú felhasználóra (IoT) terjed ki. 35

36 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Az SBS Kft-nél alkalmazott néhány Ipar 4.0 megoldás: A hegesztő robot programozása. Munkadarab szkenelése, összehasonlítása a 3D modellel. Gyártás követő rendszer. Automata alapanyag raktár. Forgácsoló robot cella. SAP integrált vállalat irányítási rendszer implementáció 36

37 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások A hegesztő robot programozása Digitális ikerpár 37

38 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Munkadarab szkenelése (Creaform, MetraScan 3D) 38

39 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások MetraScan 3D ( 39

40 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Automata alapanyag raktár. 1 alapanyag raktár; 2 görgősori egységek; 3 szemcseszóró gép; 4 kivágó csarnok 5 raktári kezelő felület; 6 görgősori vezérlő szekrény; 7 kivágó csarnoki kezelőfelület; a alapanyag beszállítás; b alapanyag kitárolás 40

41 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Automata alapanyag raktár. 41

42 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Forgácsoló robot cella 42

43 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások SAP HANA 4S integrált vállalat irányítási rendszer implementáció 43

44 Visszacsatolás Mire emlékeznek az elmondottakból? 44

45 Összefoglalás Miről volt szó? 45

46 Az ipari forradalmak Első ipari forradalom gépesített szövőszék vízgőz meghajtású berendezések Második ipari forradalom vágóhídi gyártósor elektromos meghajtás, munkamegosztáson alapuló tömeggyártás Harmadik ipari forradalom első PLC elektronikai és számítástechnikai megoldások a gyártás automatizálására Negyedik ipari forradalom informatika jelentősége (Klaus Schwab) kíber-fizikai rendszerek a gyártásban és a beszerzési láncokban 46

47 Mi az Ipar 4.0? Minden olyan a gyártási folyamat hatékonyságát javító fejlesztés, amely: fejlett robotikai (mechatronikai, kibernetikai) megoldásokat alkalmaz, IT hálózatba szervezett nagyszámú felhasználóra (IoT) terjed ki. 47

48 Ipar 4.0 példák Céges honlapok alapján néhány Ipar 4.0 megoldás: GE-CO Kft ajánlata cégeknek AUTOPRO autóipari szakújság információi BME Technológiai Központ példái IFKA Nonprofit Kft-től információ BOSCH példák SBS Kft Ipar 4.0 megoldásai 48

49 SBS Kft Ipar 4.0 megoldások Az SBS Kft-nél alkalmazott néhány Ipar 4.0 megoldás: A hegesztő robot programozása. Munkadarab szkenelése, összehasonlítása a 3D modellel. Automata alapanyag raktár. Forgácsoló robot cella. SAP integrált vállalat irányítási rendszer implementáció 49

50 Összefoglalás Mi keltette fel az érdeklődésüket? Ipar 4.0 ötlet börze? Projekt tervezés? Hatékonysági kérdések? Miért lesz, lett jobb? 50

51 Köszönöm a figyelmet! vida@t-online.hu 51