Mange virksomheder har afprøvet Smart Factory teknologier gennem de seneste år for at gøre produktionen hurtigere, mere præcis, mere effektiv og mere miljøvenlig.
Af Pia Torreck og Josephine Tandrup
I de fleste bestyrelser bliver der talt en del om automatisering og digitalisering. Således også i de fleste produktionsvirksomheder.
I flere årtier har producenter brugt lean principper til at reducere operationel kompleksitet og forbedre produktiviteten. Men i betragtning af den stigende kompleksitet, har mange fundet ud af, at lean management i sig selv ikke er tilstrækkelig til at håndtere deres operationelle udfordringer.
Avancerede digitale teknologier, kendt som Industry 4.0, tilbyder nye tilgange til håndtering af kompleksitet og forbedret produktivitet. Ved at implementere den rigtige kombination af teknologier, kan producenter øge hastigheden, effektivitet, koordinering samt endda fremme selvstyrende fabriksdrift.
Måske vil dette endvidere kunne bidrage til, at flere europæiske produktionsvirksomheder vil kunne konkurrere med virksomheder med langt lavere automatiseringsgrad.
I produktionsmiljøer har robotter historisk udført farligt, monotont eller fysisk krævende arbejde, såsom svejsning og maling på bilfabrikker og lastning og losning af tunge materialer på lagre.
Den danske virksomhed Universal Robots var den første udbyder af industrirobotter, der arbejdede sikkert og effektivt sammen med mennesker. Mens industrirobotter traditionelt har opereret adskilt fra arbejdere og bag sikkerhedsbure, blev virksomhedens robotter først indsat sammen med menneskelige arbejdere i 2008 hos Linatex, en leverandør af teknisk plast og gummi til industrielle applikationer.
Industri 4.0 er rettet mod at flytte fokus fra evnen til udelukkende at fremstille hurtigere, bedre eller billigere, til at omsætte produkter og processer til digitale formler og distribuere disse formler som serviceydelser. Det sker fx ved at omlægge til realtidsproduktion og produktudvikling ved hjælp af Big Data, Internet of Things, avanceret og automatiseret produktion – som fx ved brug af 3D-printere – samt levering af ydelser fra et cloud-baseret serviceinternet.
Nogle af disse Smart Factory teknologier er:
Internet of Things (IoT)
Med IoT kan man tilgå og få hjælp fra dataanalyser sendt direkte fra maskinen, hvor som helst og når som helst. Man kan f.eks. få indsigt i, hvor mange fejlprodukter en maskine producerer sammenlignet med de andre maskiner i produktionen. Efterfølgende kan man reparere eller optimere maskinen, så den producerer mere og bedre.
IoT kan også bidrage med et “produktivitetskort” over alle maskinerne i produktionen og med den data de leverer, kan maskinerne anvendes mere effektivt.
Det kan være produktet, der skal produceres, ’selv’ kan sende information om produktets tilstand og status til produktionsmaskiner og udstyr ved hjælp af sensorer. Dermed kan produktionen decentraliseres, da systemet er mere eller mindre selvkørende og det, der skal menneskelig indgriben til at håndtere, kan styres fra en skærm.
Ved at gå i denne retning kan produktionsvirksomheder effektivisere deres processer og reducere ‘time to market’. En anden markant fordel er, at man kan bruge Internet of Things til at gøre arbejdet nemmere og mere sikkert for produktionsmedarbejdere.
Radarsporring
Radarsporing og RFID-signaler anvendes f.eks. til at sende data i realtid vedrørende forbrug eller kapacitet for at optimere produktionen.
RFID har især været udbredt hos bilproducenter, hvor sporbarhed i produktionen er vigtig nok til at retfærdiggøre investeringer. I dag er prisen for RFID-enhederne så lav, at de også kan indgå i andre produktionsvirksomheder.
Bilproducenterne har mange valgmuligheder i deres sortimenter. Derfor skal de også gøre det let for produktionen at styre tilpasningen af den enkelte model til kunden. Afhængigt af kundens hjemland kan der f.eks. være forskellige krav til sikkerhedsudstyret.
Før blev det først opdaget ved den sidste kontrol af bilen, hvis der var sket fejl undervejs. Derfor ville der typisk være meget arbejde i at skille bilen ad, før fejlen kunne blive rettet.
Med RFID-læsere langs produktionslinjen opdages fejl mellem produktionslinjens stationer.
I 2008 påbegyndte Mærsk Line et udviklingsprojekt ”Remote Container Management” (RCM), som havde til formål at gøre ”reefer containere” intelligente samt at skibene blev koblet til internettet. Dette gjorde at Mærsk Line automatisk kunne overvåge containere under transport, med hensyn til en række driftsparametre (temperatur, tryk og alarmer).
Cyber-fysiske systemer/fabrik fleksibilitet (digitale tvillinger)
Design, fremstilling, produktionsplanlægning og MRO (maintenance, repair, and operations) kan risikere at fungere som uafhængige “siloer” i organisationen. Men med data der aggregeres og udvides til at tillade total processimulering af en faktisk produktionsproces, kan disse siloer nedbrydes.
Cyber-fysiske systemer og digitale tvillinger har vundet stor opmærksomhed fra forskere og fagfolk i industrien. De kan dermed skabe produktionssystemer med større effektivitet, robusthed og intelligens.
En digital tvilling åbner muligheden for at simulere ændringer i fremstillingsprocessen og det færdige produkt. En digital tvilling kan ændre i sammensætningen af materialer, hvilket bidrager til at virksomheden kan forudse det færdige produkt, før det udrulles i produktionshallen.
Mange produktionsvirksomheder er allerede i gang med udarbejdelsen af digitale tvillinger. Metoden gør det muligt at finde eventuelle fejl i designet og produktionen før produkterne fysisk bliver produceret. Denne bæredygtige metode sikrer en mere bæredygtig industri.
Pumpegiganten Grundfos har i over 30 år arbejdet med simuleringer og i en årrække med digitale tvillinger. Ideen er at kunne mindske udviklingsomkostninger – både hvad angår tid og pris og samtidig forbedre kvaliteten af produkter. Ved at arbejde med simuleringer får Grundfos allerede i koncept- og designfasen en bedre forståelse af, hvordan produkterne vil klare sig.
Softwaren henter sensordata, der opsamles fra pumperne ude i marken, ind i de multifysiske simuleringer, så firmaet til hver eneste fysisk pumpe, har tilknyttet en digital tvilling, der via skyen fodres med den fysiske pumpes driftsdata. Det er en udvikling der muliggøres af udviklingen inden for Internet of Things, sensorer og cloud-løsninger, men også af den stadigt mere avancerede software, der benyttes til multifysiske simuleringer.
Digital supply chain
En digital transformation af virksomhedens samlede forsyningskæde vil sætte virksomhederne i stand til bedre at planlægge, forudsige og være mere fleksible, når uventede situationer opstår.
Danish Crown har fx implementeret Blockchain teknologi for at kunne følge dansk svinekød hele vejen til Kina. Dette bidrager til at en kinesisk forbruger kan føle sig mere tryg og vide, at produktet kommer fra Danmark og har været igennem en dansk veterinær kontrol, men også bidrage til at Danish Crown hurtigt ved, hvad der efterspørges. Det bidrager også til at danske virksomheder ikke får misbrugt deres varemærke.
Flere oplever også et øget behov for “track and trace” af alle materialer og dele, der indgår i produktionen, for at sikre kvalitetsdokumentation, beregning af CO2-fodaftryk samt overholdelse af miljø- og toldregler. Dette driver også tendensen til “papirløse” produktionsprocesser, hvor tilsluttede maskiner arbejder baseret på integrerede data.
Kloge investeringer
En række af ovenstående teknologier fylder sandsynligvis allerede drøftelserne i bestyrelseslokalet. Ikke mindst hvilke forudsætninger der skal være til stede for at komme i gang, hvilket kan omhandle investeringsvilje, forandringskultur og data modenhed.
Hvor meget og hvor hurtigt man skal kaste sig ud i ’Industrialisering 4.0’, må afhænge af den forventede værdiskabelse. Omvendt vil de fleste bestyrelser næppe risikere at gå glip af de markante fordele, der vil kunne opnås. Måske endda hente produktion retur til Danmark og samtidig mindske omkostninger.
Kilder
Iris Group (2016) https://irisgroup.dk/wp-content/uploads/2018/03/10-casestudier-Forbundne-muligheder-1.pdf
Lund, Morten (2017) https://ing.dk/artikel/grundfos-pumpe-skal-have-hjaelp-sin-digitale-tvilling-skyen-199992
Koch, Markus & Friedauer, Viktor (2022) https://implementconsultinggroup.com/article/destination-smart-factory/
