Nestlé testuje vybrané technológie IIoT a Priemyslu 4.0

S viac ako 400 fabrikami po celom svete musí tento potravinársky a nápojový gigant urobiť praktický krok smerom k digitálnym inováciám. Neobíde sa to bez viacerých pilotných projektov, ktoré sa ukážu pre výrobu ako zmysluplné na testovanie. O zámeroch nadnárodného koncernu informoval účastníkov tohtoročného podujatia Automation World Conference & Expo hlavný inžinier v Nestlé Development Center Tom Doney.
Nestlé testuje vybrané technológie IIoT a Priemyslu 4.0

Keď začnete premýšľať nad využitím technológií z kategórie priemyselného internetu vecí (IIoT) či technológií spomínaných v súvislosti s Priemyslom 4.0, predstavte si, že sa ich pokúsite využiť vo všetkých 413 závodoch v 86 krajinách celého sveta. To je výzva, ktorej čelí najväčšia svetová spoločnosť na výrobu potravín a nápojov, pretože sa zaoberá realitou digitálneho sveta vo výrobe.

Na prahu štvrtej priemyselnej revolúcie načrtol T. Doney obraz hodnotenia technologických inovácií, ktoré Nestlé skúma. Existuje veľa zaujímavých a potenciálne užitočných technológií na preskúmanie, ale T. Doney poskytol realistickejší pohľad na to, čo by mohlo mať zmysel v prvých testovacích krokoch, ako aj výhrady, ktoré bude potrebné na ceste k digitalizácii zvážiť. Nestlé pri svojej ceste k digitalizácii sleduje zoznam dostupných technológií potenciálne využiteľných pre ich plniace a baliace linky. Od monitorovania stavu strojov cez 3D tlač a spolupracujúce roboty (cobots) až po digitálne dvojčatá a virtuálnu a rozšírenú realitu – existuje toľko možností na vytvorenie digitálnej továrne.

„Digitálna továreň umožní výraznú zmenu výrobnej výkonnosti a podporí nové požiadavky a potreby spotrebiteľov a obchodné modely,“ uviedol T. Doney. Na príklade baliacej linky so zmršťovaním obalov T. Doney podrobne opísal rôzne úrovne pripojenia vrátane senzorov monitorujúcich vstup a výstup zariadenia. Kombináciou informácií zo všetkých zdrojov možno vždy sledovať stav stroja. „Môže byť v prevádzke alebo zastavený, môže na niečo čakať, alebo byť zablokovaný.“ Môže vytvárať informačné obrazovky týkajúce sa stavu liniek, príčiny prestojov a ďalšie. Otázkou však je, kam posielať všetky tieto informácie. „Zamyslite sa nad tým: 400 tovární, všetky linky majú baliareň a väčšina tovární má niekoľko takých liniek,“ vysvetľuje T. Doney. „Ak s tým nič neurobíme, v jednej chvíli príde cunami údajov.“

3D tlač

T. Doney sa dotkol aj využívania 3D tlače v spoločnosti Nestlé a poznamenal, že je to užitočný nástroj pre vývoj obľúbeného dizajnu balíka. „Balík môže byť vytlačený pomocou technológie 3D, aby poskytol netechnickým zainteresovaným stranám názornú ukážku možného vzhľadu a vyhotovenia,“ hovorí. „Výrobcovia v rôznych priemyselných odvetviach začali používať 3D tlačené diely ako rýchlu náhradu chybných komponentov zariadení. Nestlé má však špecifickú politiku proti používaniu 3D tlače ako náhrady za súčasti dodávané OEM na plniacich a baliacich strojoch.“

Kolaboratívne roboty slávia úspech

Nestlé slávi úspech aj so spolupracujúcimi robotmi, ktorých má vo svojich prevádzkach už štrnásť. „Coboty sú pre nás skutočne vzrušujúcou technológiou,“ hovorí T. Doney. „Zistili sme, že automatizáciu môžeme umiestniť na miesta, ktoré sú priestorovo obmedzené alebo definované na manuálnu prácu.“ Pri premietaní videa s ukážkou použitia cobota na uloženie hotových balíkov na palete T. Doney poznamenal: „Všimnite si tesný priestor, v ktorom cobot pracuje. A navyše práve vedľa uličky na pohyb ľudí.“

Digitálne dvojča je realita

Digitálne dvojčatá sa tiež dostali do pozornosti Nestlé. Zatiaľ čo spoločnosť už dlho používala digitálne modely alebo simulácie plniacich a baliacich liniek na predikovanie výkonnosti a hodnotenie variantov návrhu, priemerný čas pred zlyhaním (MTBF) a stredná doba na opravu (MTTR) strojov boli len odhady. „Teraz máme z IIoT overené informácie o predtým modelovanej linke. Takže máme vlastne k dispozícii digitálne dvojča,“ konštatuje T. Doney. „Údaje dodávané digitálnemu dvojčaťu z rôznych liniek alebo miest môžu na základe referenčného modelu odhaliť prevádzkové rozdiely vo výkonnosti strojného zariadenia alebo celkovej výkonnosti linky.“

Rozšírená a virtuálna realita

Rozšírená realita (AR) a virtuálna realita (VR) sú ďalšie technológie, o ktoré sa priemysel začal zaujímať. A aj keď Nestlé vidí obe technológie ako potenciálne silné nástroje, existujú praktické obmedzenia. Na príklade konkrétnych zariadení, ktoré spoločnosť Nestlé prevádzkuje vo svojich fabrikách, T. Doney vysvetlil, ako potrebná prilba, sieťka na vlasy, zátky do uší či sieťka na tvár (pre tých, ktorí majú bradu) obmedzujú používanie nositeľných zariadení. „Keď idem po veľtrhu a vidím technológiu s okuliarmi Google, nemyslím si, že to bude v našej brandži v dohľadnej dobe riešením,“ dodal.

No aj realistickejší scenár, ktorý T. Doney opísal pre aplikácie AR bežiace na tabletoch, má svoje nevýhody. Uviedol príklad výmeny filtra na plniči pomocou tabletu, aby pracovník údržby zistil, aké kroky treba vykonať. Po namierení tabletu na dané zariadenia sa technikovi zobrazia konkrétne kroky, ako možno napr. odstrániť svorky C, odstrániť kryt filtra, odpojiť starý filter a tak ďalej. „To je niečo, o čo sa usilujeme, čo nám môže pomôcť. Musíme sa však pozrieť na to, čo je praktické. Tento príklad vyžaduje veľa úsilia na vybudovanie,“ povedal T. Doney. „Zatiaľ je to aj za hranicou možností výrobcov strojov a tiež nad rámec nášho rozpočtu, aby sme si to mohli dovoliť a zrealizovať.“

Čo má podľa T. Doneyho väčší zmysel, sú aplikácie AR typu „vidieť to, čo vidím“. Tie umožňujú výrobcom strojov zistiť, čo technici na strane výrobného podniku vidia v prevádzke. „Môže to pôsobiť ako služba bez návštevy,“ povedal. „Premýšľajte o tom. Keď ako koncový používateľ potrebujem technikov, musíme naplánovať ich návštevu, zaplatiť za cestu a za čas na mieste.“ Namiesto toho by im AR umožnila získať pokyny servisného technika bez všetkých režijných nákladov. „Než aby sme zaplatili za množstvo hodín, mohli by sme realizovať platbu za službu v minútach. Radi by sme to urobili, pretože by sme tak dokázali uviesť systém veľmi rýchlo do prevádzky.“ VR je takisto technológia, ktorú Nestlé pravdepodobne použije pri zaškoľovaní mimo samotnej prevádzky. „Nezdá sa nám bezpečné nechať niekoho chodiť po prevádzke.“ dodáva T. Doney.

Analýzy v cloude

„Cloudové analýzy sú ďalšou technológiou, v ktorej Nestlé vidí skôr budúcnosť ako súčasnosť. Nestlé pri svojom pohľade do budúcnosti bude pravdepodobne pokračovať v súčasných pilotoch, ktoré sa zameriavajú hlavne na meranie výkonov a spotrebu energie smerom k monitorovaniu stavu strojov,“ povedal T. Doney. „Prioritou je však dosiahnuť, aby boli údaje o celkovej efektívnosti zariadení (OEE) presnejšie jednak na úrovni výrobného informačného systému (MES), jednak na úrovni podnikových a obchodných systémov. Pred nasadzovaním analytických nástrojov založených na cloudoch robíme postupné kroky, vyhodnocujeme údaje prostredníctvom koncových zariadení a posielame analyzované dáta najprv do obchodného systému. S nasadením cloudových nástrojov chceme počkať, až kým neskončíme začaté pilotné projekty. To by nám malo pomôcť predísť spomínaným cunami,“ konštatuje na záver T. Doney.

Zdroj: Nestlé Samples a Selection of IIoT/Industry 4.0. [online]. Publikované 22. 5. 2018.