Nowa kultura korporacyjna w inteligentnych fabrykach

METAV digital, aby zaprezentować rozwiązania procesów pracy, które faworyzują „kontekst nad kontrolą” 

Cyfryzacja i tworzenie sieci całych hal produkcyjnych oraz nowe procesy w scenariuszach Przemysłu 4.0 rodzą coraz więcej pytań dotyczących roli, jaką odgrywają pracownicy w tym środowisku oraz tego, jak ich przełożeni muszą reagować. Przede wszystkim dynamika linii produkcyjnych wspieranych przez sztuczną inteligencję (AI) wymusza na ludziach pracujących przy maszynach zwiększenie autorytetu decyzyjnego i odpowiedzialności, niż przewiduje to obecnie wiele schematów organizacyjnych. Ze swojej strony superwizorzy, uwolnieni od rutynowych czynności przez algorytmy, muszą odrzucić klasyczną funkcję kontrolną i przenieść akcent na rolę coacha. Przemysł 4.0 będzie miał daleko idące konsekwencje, niż się wielu wydaje. Większość ekspertów zgadza się jednak, że nie należy tego traktować jako powodu do opóźniania procesu cyfryzacji. Rzeczywiście, im szybciej to się rozpocznie, tym lepiej. W konsekwencji METAV digital od 23 do 26 marca 2021 roku zaprezentuje wiele rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0. i praca 4.0. 

Wszystkie informacje wyświetlane w czasie rzeczywistym na inteligentnym zegarku. Foto: ifp Software GmbH 

„W ciągu ostatnich ośmiu lat widzieliśmy, że projekty Przemysłu 4.0 to nie tylko technologia. Można je solidnie zaprojektować z technologicznego i planistycznego punktu widzenia, ale muszą również zyskać akceptację pracowników” – wyjaśnia prof. Gisela Lanza, dyrektor Instytutu Nauk o Produkcji w Karlsruhe Institute of Technology oraz członek WGP (Niemieckie Akademickie Stowarzyszenie Technologii Produkcji). Praca 4.0 praktycznie znalazła się na liście priorytetów: naukowcy musieli zająć się takimi aspektami, jak akceptacja, motywacja i nowy podział ról w zdigitalizowanej fabryce. Jak dotąd wyraźny wynik: w dobie algorytmów i sztucznej inteligencji, przy 100 milionach euro w programach finansowania autonomii i inteligentnych usług, 26 centrów kompetencyjnych MŚP finansowanych przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i ponad 300 przykładów zastosowań obecnie w produkcji – wszystko to potwierdza 2500-letnią mądrość greckiego filozofa Protagorasa: Człowiek jest miarą wszystkiego. 

Inteligentne systemy również podnoszą poziom motywacji

W produkcji sterowanie w czasie rzeczywistym i monitorowanie wspomagane algorytmem wymagają szybkiego podejmowania decyzji. Firma Ifp-Software GmbH z siedzibą w Akwizgranie oferuje program do tworzenia sieci i optymalizacji linii produkcyjnych. Firma docenia METAV digital jako platformę do prezentowania swoich możliwości potencjalnym nowym klientom. Algorytm wykorzystuje szeregi czasowe do obliczenia prawdopodobnych źródeł błędów i wysyła je do mechanika w ciągu kilku sekund. System zwiększa wydajność zakładu nawet o 30 procent – jednocześnie motywując pracowników. Jörn Steinbeck, współzałożyciel firmy, wyjaśnia wpływ na codzienną pracę w hali produkcyjnej: „Pracujemy w czasie rzeczywistym, a precyzyjnie skalibrowany algorytm może zaproponować rozwiązania w ciągu kilku sekund”. Ale jeśli robotnicy będą musieli biec do brygadzisty z tą informacją, aby otrzymać instrukcje, „wtedy znowu traci się każdy zyskany czas”. Zasadniczo oznacza to, że aby w pełni wykorzystać możliwości aplikacji sztucznej inteligencji w praktyce, „pracownicy muszą mieć nie tylko możliwość podejmowania bardziej dalekosiężnych decyzji, ale także lepsze zrozumienie całego systemu”. Wniosek Steinbecka: „Odchodzimy od kontroli do kontekstu”. Lub, jak to ujmuje Lanza: „Pracownicy powinni otrzymać wystarczającą osobistą odpowiedzialność, aby sami natychmiast naprawili błąd”. 

Sebastian Weski, kierownik sprzedaży w Exapt Systemtechnik GmbH w Akwizgranie, ma podobne doświadczenie. Firma rozwija i dystrybuuje systemy CAM od 1967 roku. Zapewnia również inteligentne zarządzanie zasobami dla przemysłu obróbki skrawaniem. Złożony program przechowuje inteligentne przepływy pracy, które umożliwiają reagowanie na wymagania narzędzi, a ruchy zapasów i optymalizacje ustawień są uruchamiane automatycznie. W rezultacie firma produkująca oprogramowanie już osiąga wzrost wydajności nawet o 30 procent, a zainteresowani odwiedzający METAV digital będą mogli zobaczyć demonstracje rozwiązań. Nawet najnowocześniejsze aplikacje CAM działają skutecznie tylko wtedy, gdy operatorzy maszyn mają większą odpowiedzialność i mają bezpośrednie uprawnienia decyzyjne. „Nasz system umożliwia uruchomienie próbne z cyfrowym bliźniakiem. Mechanicy mogą od razu zobaczyć, czy na przykład narzędzia rysują powierzchnię lub czy prędkość posuwu jest zbyt wysoka. Natychmiast zgłaszają to programistom CAD. Nasze oprogramowanie łączy ludzi na różnych etapach procesu obróbki”, wyjaśnia Weski. A to oznacza: większą odpowiedzialność, więcej kompetencji, większą zdolność decyzyjną dla operatorów maszyn. 

Coboty nie zastępują pracowników, współpracują z nimi. Foto: Müller Maschinentechnik 

Opłacalna produkcja małych partii

„Wytwarzanie tysięcy różnych produktów i wariantów aż do jednej partii bez kosztownych przeróbek instalacji” – taka jest wizja firmy Bosch Rexroth. W 2019 roku Grupa Bosch osiągnęła 25-procentowy wzrost sprzedaży sieciowych rozwiązań Przemysłu 4.0 dla produkcji i logistyki do 750 mln euro. Wizję tę można osiągnąć tylko za pomocą inteligentnych systemów wspomagających. Jednak najnowsza generacja współpracujących robotów przemysłowych (cobotów) również wymaga nowej kultury korporacyjnej i bardziej płaskich struktur decyzyjnych. Müller Maschinentechnik GmbH z Düren sprzedaje lekkie roboty, które wspierają mechanikę w różnych obszarach zadań. Wokół urządzenia rozwinął się „ekosystem” narzędzi: pomocnicy metalowi ładują, paletyzują, spawają, frezują lub szlifują, w zależności od wymagań. Zapraszamy wszystkich zainteresowanych do obejrzenia cyfrowych demonstracji pełnego zakresu możliwych zastosowań w METAV. Pascal Klee, Sales Manager Automation, podkreśla: „Coboty są przeznaczone do współpracy z ludźmi. Razem mogą obsługiwać całą jednostkę produkcyjną zamiast tylko jednej maszyny”. Chodzi o networking, a nie o zastępowanie ludzkich pracowników. Wręcz przeciwnie – możliwość kooperacji przy produkcji nawet niewielkich partii z zyskiem daje firmie decydującą przewagę konkurencyjną. 

Agent AI zapewnia ulgę w rutynowej pracy

Jednak nie tylko pracownicy produkcji, ale także ich przełożeni stają w obliczu zupełnie nowych wymagań. W ramach wspólnego interdyscyplinarnego zespołu W ramach projektu naukowcy z WGP współpracowali z dwoma firmami przemysłowymi, aby dowiedzieć się, jak w znaczący sposób zintegrować technologie cyfrowe i sztuczną inteligencję w procesie produkcyjnym. Naukowcy koncentrują się przede wszystkim na nowej roli superwizora i realizują cztery cele cząstkowe: Zadanie polega na opracowaniu odpowiednich narzędzi do zarządzania cyfrowego – agenta AI, który zwalnia przełożonych z konieczności wykonywania przyziemnych rutynowych czynności. Ponadto zespół postanowił zaprojektować nowoczesne systemy zarządzania i zbadać wpływ na wzorce do naśladowania i wymagania dotyczące kompetencji. Na ostatnim etapie naukowcy zaprojektują pełny proces transformacji. Wyniki zostaną przekazane na warsztaty edukacyjne, a następnie będą dostępne dla wszystkich firm z siedzibą w Niemczech. Gisela Lanza wyjaśnia: „Celem jest tutaj, aby przedstawiciele firm konsultowali się z firmami pilotażowymi i podnieśli kilka nowych pomysłów. Na podstawie przykładu najlepszych praktyk firma sprawdza, które elementy i narzędzia są dostępne, a następnie dostosowuje je do własnego problemu”. Podczas warsztatów badacze symulują nawet nowe modele hierarchii w środowisku gry, na przykład scenariusz bez szefa, w którym pracownicy muszą sami organizować hale produkcyjne. 

Wszystkie jednostki są ze sobą połączone i sterowane centralnie. Foto: Bosch Group 

Optymalność pomimo decentralizacji

Naukowcy zidentyfikowali już szereg trendów: granice systemu dla każdej osoby są rozszerzane. „Mechanicy, którzy wcześniej obsługiwali jedną maszynę, w przyszłości będą organizować całą linię” – podsumowuje Lanza. „Brygadzista zajmie się całą fabryką zamiast tylko jedną linią, a kierownik zakładu będzie odpowiedzialny za cały łańcuch dostaw”. Jörn Steinbeck wnosi własne praktyczne doświadczenie: „Nasze inteligentne systemy gromadzą doświadczenie, które należało do brygadzisty. Dobrze wyszkolony algorytm demokratyzuje wiedzę”. 

Ma to oczywiście wpływ na kulturę korporacyjną. Klasyczne odgórne podejmowanie decyzji i złożone hierarchie są zbyt uciążliwe dla zwinnych grup produkcyjnych wspieranych przez algorytmy i inteligentne systemy wspomagające. Samo zapewnienie jakości może doprowadzić konwencjonalne instrumenty do granic ich możliwości – miesięczne raporty są mało przydatne, jeśli oprogramowanie zgłasza błędy i anomalie w czasie rzeczywistym. Menedżer zmienia się wtedy z instruktora w coacha. Systemy uczące się w coraz większym stopniu przejmują klasyczne kompetencje brygadzisty w zakresie rozwiązywania problemów, a operatorzy maszyn sami rozwiązują wiele problemów. W tym celu potrzebują nadzorcy mniej jako organu kontrolnego, a bardziej jako asystenta oferującego wsparcie. Lanza stwierdza: „W przeszłości sądziliśmy, że efektywnie działają tylko jednostki scentralizowane. Ale w przyszłości oczekujemy osiągnięcia optymalności pomimo decentralizacji”.

Autor: Robert Schmauß, dziennikarz, Frankfurt nad Menem 

 

Źródło: VDW (German Machine Tool Builders’ Association)