Vpliv industrije 4.0 na proizvodne obrate za brizganje plastike
Trenutne svetovne razmere ustvarjajo veliko ozaveščenost o številu robotov in stopnji avtomatizacije v številnih proizvodnih podjetjih po vsem svetu.
Robotika in avtomatizacija igrata ključno vlogo, saj omogočata potreben razmik in zmanjšujeta gnečo v proizvodnih prostorih. Ker se proizvajalci trudijo, da bi še naprej proizvajali vse, kar potrebujejo, imata robotika in avtomatizacija ključno vlogo pri zagotavljanju, da podjetja še naprej delujejo.
Postopki injekcijskega brizganja plastike so že dolgo vključeni v računalniške sisteme. Leta 1986 je podjetje Arburg predstavilo popolnoma avtomatiziran proizvodni sistem, ki je prek osrednjega računalnika med seboj povezal številne stroje. Ta sistem je čas nastavitve skrajšal skoraj na nič. Takrat se je ta sistem imenoval računalniško integrirana proizvodnja (CIM), danes pa je znan kot industrija 4.0.
Osnova koncepta:
1. Preglednost informacij
Sposobnost informacijskih sistemov ustvariti navidezno kopijo fizičnega sveta z obogatitvijo digitalnih modelov obrata s senzorskimi podatki. To zahteva združevanje senzorjev za zajem neobdelanih podatkov.
2. Interoperabilnost
Sposobnost strojev, naprav, senzorjev in ljudi, da se med seboj povezujejo in komunicirajo prek interneta stvari ter interneta ljudi, znanega tudi kot IoP.
3. Tehnična pomoč
Prvič, sposobnost sistemov oskrbe, da podpirajo ljudi z združevanjem in prikazovanjem informacij na razumljiv način, da pomagajo pri sprejemanju utemeljenih odločitev in reševanju nujnih težav v kratkem času. Drugič, sposobnost kibernetsko-fizičnih sistemov, da fizično podpirajo ljudi z izvajanjem nalog, ki so za njihove človeške sodelavce neprijetne, preveč izčrpavajoče ali nevarne.
4. Decentralizirane odločitve
Sposobnost kibernetsko-fizičnih sistemov, da se samostojno odločajo in svoje naloge izvajajo na čim bolj avtonomen način. Te naloge bi bile prenesene na višjo raven le v izjemnih primerih.
Danes je najpogostejši cilj obratov za brizganje plastike znižanje stroškov s proizvodnjo po najnižjih zahtevanih standardih kakovosti. Da bi izpolnili ta cilj, podjetja ocenijo trenutne operativne ravni in poskušajo najti možne vire težav ali ozka grla, na katera se lahko osredotočijo za izboljšanje proizvodnega postopka. Ko je del postopka izboljšan, ugotovijo poznejšo težavo ali ozko grlo in si prizadevajo izboljšati ta del postopka, pri čemer je cilj optimizirati delovanje na splošno, da se doseže visoka raven učinkovitosti.
Podjetja, ki v svoje postopke brizganja plastike vključujejo koncept industrije 4.0, prav tako sledijo tem bistvenim praksam. Proizvodni postopek morajo prilagoditi intuitivno in brez potrebe po naprednem znanju. Glavni cilj je, da lahko uporabljeni stroji zlahka vključijo zunanje naprave ter analizirajo in nadzorujejo procesne parametre, hkrati pa centralizirajo vse upravljanje podatkov ter zagotavljajo funkcije oddaljene podpore in pomoči za upravljavce.
Sprejetje in uporaba avtomatiziranih in digitaliziranih sistemov, značilnih za industrijo 4.0, prinašata velike koristi za celotno industrijo umetnih mas, ne samo zato, ker izboljšujeta učinkovitost postopkov, temveč tudi olajšata vstop na trg majhnim proizvajalcem zaradi lažjega dostopa do tehnologij, ki so bila prej dostopna samo velikim podjetjem.
Robotika, virtualizacija postopkov, aditivna proizvodnja in upravljanje podatkov v realnem času so le nekatere od prednosti, ki jih proizvajalci plastike izkoriščajo za izboljšanje svojega konkurenčnega položaja. Vendar finančni direktorji zahtevajo trdno podlago, da donosnost naložbe upravičuje prehod na industrijo 4.0.
Kar zadeva to preobrazbo in prilagajanje, bi v skladu s prvotno študijo, ki jo je izvedlo podjetje Siemens, uporaba tehnologij industrije 4.0 povzročila znatno znižanje stroškov v industriji umetnih mas v več državah.
Digitalizacija industriji prinaša velike prednosti, vključno z zmanjšanjem ročne interakcije. Trenutno je v industriji veliko postopkov, pri katerih sistemi zahtevajo celo ročni vnos podatkov.
Sistemi MES/MOM so del drugega ključnega vidika četrte industrijske revolucije z najglobljimi operativnimi učinki; platforme industrije 4.0, kakor jih tudi poimenujemo, združujejo podatke iz različnih sistemov in zagotavljajo analize z različnimi parametri glede proizvodnje in vzdrževanja ter postavljajo stabilna merila kakovosti ali spremljajo zaloge v realnem času.
Ključ do učinkovitega upravljanja in nadzora strojev ter avtomatizacije in s tem celotnega proizvodnega postopka z vidika industrije 4.0 je medsebojna povezanost omrežij IT z visoko zmogljivim sistemom MES, ki je neposredno povezan z omrežjem podjetja. To omogoča obratom, da zbirajo, obdelujejo, analizirajo in arhivirajo vse ustrezne podatke, povezane z delovnimi nalogi, nastavitvami strojev, postopkom in kakovostjo.
Morebitna integracija informacijske tehnologije v »pametne« stroje bi lahko spremenila obdelavo plastike v enaki meri, kot je pametni telefon v zadnjih letih spremenil naš življenjski slog. Vendar v nasprotju s pametnim telefonom industrija 4.0 ni izdelek po načelu »kupi in uporabljaj«.
Predelovalcem plastike ni treba čez noč postaviti popolnoma povezane »pametne tovarne«, da bi v svojem podjetju uvedli industrijo 4.0. Namesto tega lahko ocenijo posamezne koncepte in tehnologije industrije 4.0, razvijejo tehniko, ki je prilagojena edinstvenim kompetencam, postopkom in zahtevam podjetja, nato pa jo postopoma uvajajo.
V nekaj letih se bo digitalna tovarna sama nadzorovala in optimizirala. Povedano drugače, podatki o proizvodnji ne bodo centralizirani, temveč bodo prikazani in ovrednoteni na decentraliziran in mobilen način prek tabličnih računalnikov, pametnih telefonov ali drugih pametnih naprav. Ljudje bomo spremljali postopke in zaporedja ter posredovali le, kadar bo to potrebno. »Množična prilagoditev« (individualizacija obsežnih delov) bo postala razmeroma preprosta in donosna. To lahko zahteva visoko stopnjo avtomatizacije in poglobljeno mrežo informacij o naročilih, strojih, kalupih in logistiki. Preden je vse to mogoče izvesti, morajo biti stroji in posamezni sistemi usklajeni s standardiziranimi podatkovnimi protokoli in vmesniki.
V resnici še ne vemo, kaj bo sčasoma postala industrija 4.0. V tem članku smo preučili številne aplikacije, ki že obstajajo in za katere mislimo, da bodo omogočene, saj se te tehnologije izpopolnjujejo in uvajajo. Vendar bodo predelovalci plastike tisti, ki bodo morali določiti, kakšna bo industrija 4.0 v resnici.