Trudna droga do Przemysłu 4.0

Wiele fabryk w Polsce stosuje już rozwiązania z kategorii Przemysłu 4.0. Jednak polska gospodarka ma jeszcze wiele barier do pokonania na drodze do czwartej rewolucji przemysłowej.

Za kraj przodujący w realizacji strategii Przemysłu 4.0 są uznawane w Europie Niemcy. W 2011 r. pod egidą rządu federalnego zostały tam uruchomione prace nad strategicznym programem rozwoju „Industrie 4.0”. Również wiele innych krajów na świecie traktuje priorytetowo kwestie związane z czwartą rewolucją przemysłową. W Stanach Zjednoczonych opracowano program „Advanced Manufacturing”, Chiny mają strategię „Made in China 2025”, a w Singapurze zatwierdzono inicjatywę „Smart Nation”.

Problematyka Przemysłu 4.0 staje się coraz bardziej zauważalna również w Polsce. W połowie tego roku w Ministerstwie Rozwoju został powołany Zespół do Spraw Transformacji Przemysłowej. Celem jego działalności jest m.in. doprowadzenie do stworzenia Polskiej Platformy Przemysłu 4.0. Przewiduje się, że powstanie ona do wiosny przyszłego roku. Będzie zrzeszała podmioty współpracujące ze sobą na rzecz tworzenia sprzyjających warunków do wdrażania koncepcji Przemysłu 4.0 w naszym kraju. Funkcjonujące obecnie w ramach Zespołu grupy robocze mają przygotować propozycje rozwiązań w kilku wyodrębnionych obszarach: normalizacji i standardów, rozwoju inteligentnych specjalizacji, cyfrowego wspomagania, inteligentnego oprogramowania i przetwarzania danych, kształcenia, ram prawnych oraz udziału sektora ICT.

Zobacz również:

Powstała także nieformalna Inicjatywa dla Polskiego Przemysłu 4.0. Tworzą ją przedstawiciele przemysłu, biznesu i nauki. Jej celem jest m.in. promowanie rozwiązań z zakresu inteligentnej produkcji, generowanie pomysłów służących wspieraniu transformacji przemysłowej w naszym kraju, ocena potrzeb rynkowych i przygotowywanie rekomendacji. W środowisku tym została opracowana koncepcja powołania Krajowych Centrów Kompetencji Przemysłu 4.0.

Brakuje cyfrowej infrastruktury

Do urzeczywistnienia na polskim gruncie założeń Przemysłu 4.0 jest jednak jeszcze daleko. Autorzy wydanego w 2014 r. przez firmę Roland Berger raportu „Industry 4.0. The industrial revolution. How Europe will succeed” zaliczyli Polskę do grona maruderów. W opracowaniu wzięto pod uwagę szereg czynników, które mogą mieć wpływ na transformację sektora przemysłowego, m.in.: stopień zaawansowania procesów produkcyjnych, stopień automatyzacji fabryk, przygotowanie kadr, poziom innowacyjności, poziom udziału wysokich wartości dodanych w produkcji przemysłowej, relacje eksportu i importu do wartości produkcji.

Z raportu BCG „Przemysł 4.0 PL. Szansa czy zagrożenie dla innowacyjnej gospodarki” wynika, że brak środków na inwestycje stanowi podstawową przeszkodę w przechodzeniu polskich fabryk z etapu trzeciej rewolucji przemysłowej do czwartej.

Stworzono „Industry 4.0 Readiness Index”. Wyodrębniono na jego podstawie cztery grupy gospodarek europejskich pod kątem ich zaangażowania w realizację koncepcji inteligentnego przemysłu: Front runners – liderzy; Potentialists – gotowi do zmian; Traditionalists –bazujący na zaawansowanych tradycyjnych rozwiązaniach oraz Hesitators (wahający się) – mający liczne bariery do pokonania. Polska, wraz z Hiszpanią, Włochami, Portugalią, Estonią, Chorwacją i Bułgarią, została zakwalifikowana do ostatniej grupy.

Diagnoza zakładająca słabe przygotowanie polskiego przemysłu do nachodzących zmian znajduje potwierdzenie w wynikach raportu „Przemysł 4.0 w polskich fabrykach” opracowanego w tym roku przez krakowską firmę Astor. Zdaniem jego autorów, dla większości zarządzających polskimi fabrykami aktualne są wciąż wyzwania trzeciej rewolucji przemysłowej. Tylko 6% uczestników przeprowadzonego badania uznało, że ich firma znajduje się już na czwartym etapie rozwoju. Opinia ta jest zbieżna z innymi wynikami badania. Jedynie 15% polskich przedsiębiorstw jest w pełni zautomatyzowanych, a 76% dokonało automatyzacji częściowej. Tylko niewielka część fabryk korzysta z systemów klasy MES (Manufacturing Execution System) do zarządzania i sterowania produkcją.

Wśród sposobów gromadzenia danych z produkcji dominują wciąż metody wymagające działań człowieka. Integrację układów sterowania maszyn z oprogramowaniem przemysłowym w celu automatyzacji dostępu do danych zadeklarowało 36% polskich firm. A jak zauważają twórcy raportu, „automatyczne gromadzenie danych produkcyjnych jest jednym z nieodłącznych elementów nowoczesnej fabryki, który zarazem umożliwia wprowadzanie zmian, jakich wymaga czwarta rewolucja przemysłowa”. Jeżeli polskie fabryki chcą się znaleźć na etapie Przemysłu 4.0, muszą zacząć od zbudowania infrastruktury pozwalającej na pełną automatyzację i informatyzację produkcji.

Brakuje funduszy i kadr

Menedżerowie w polskich firmach zdają sobie sprawę z potrzeby inwestowania w rozwiązania wspomagające rozwój Przemysłu 4.0. Skala potrzeb w tej dziedzinie, m.in. ze względu na historyczne zapóźnienia rozwojowe polskiej gospodarki, jest jednak ogromna. Jak wynika z raportu „Przemysł 4.0 PL. Szansa czy zagrożenie dla innowacyjnej gospodarki”, opublikowanego w czerwcu 2016 r. przez Boston Consulting Group (BCG), brak odpowiednich środków na inwestycje uznawany jest za podstawową przeszkodę w przechodzeniu polskich fabryk z etapu trzeciej rewolucji przemysłowej do czwartej. Ich zdobycie utrudnia dodatkowo niepewność co do faktycznych zwrotów z poniesionych na ten cel nakładów. Na razie brakuje spektakularnych sukcesów, które zachęcałyby do zdecydowanych działań inwestycyjnych.

Polskie firmy mają problemy z pozyskaniem do pracy informatyków, automatyków, robotyków, mechatroników. W przyszłości problem będzie się pogłębiać, gdyż system edukacji nie jest przygotowany do zmian wynikających z czwartej rewolucji przemysłowej.

Poważną barierę stanowi także brak wykwalifikowanej kadry, przygotowanej pod kątem kompetencji potrzebnych w ramach Przemysłu 4.0. Polskie firmy już teraz mają problemy z pozyskaniem do pracy informatyków, automatyków, robotyków, mechatroników. W przyszłości niedobory te będą się jeszcze pogłębiać, gdyż system edukacji nie jest przygotowany do zmian wynikających z czwartej rewolucji przemysłowej. W jej wyniku pojawi się zapotrzebowanie na nowe, wysoko kwalifikowane zawody, głównie o charakterze interdyscyplinarnym. Będzie także rosło zapotrzebowanie na programistów do tworzenia aplikacji oraz specjalistów do analizy danych i zarządzania nimi.

Do szukania nowych możliwości rozwoju i inwestowania w nowe rozwiązania oraz technologie nie motywują też wciąż polskich przedsiębiorców niskie koszty pracy. Dostęp do taniej siły roboczej na polskim rynku skutecznie blokuje wyobraźnię zarządzających i utrudnia myślenie w kategoriach długofalowego, perspektywicznego budowania przewagi konkurencyjnej. Polska gospodarka może stracić szansę na modernizację i dostosowanie swojej struktury do przyszłych wyzwań rynkowych. Gdy produkcja zostanie w pełni zautomatyzowana, straci rację bytu argument w postaci niskiej płacy.

Pionierzy dają przykład

Nadzieję na zwiększenie zainteresowania wyzwaniami związanymi z przemysłem przyszłości w polskich środowiskach biznesowych może dawać przykład funkcjonujących na naszym rynku liderów zmian. Jest już wiele firm, które wdrażają rozwiązania umożliwiające im, przynajmniej w wybranych obszarach, funkcjonowanie zgodnie z logiką Fabryki 4.0.

Do grona pionierów należy m.in. Lotos Asfalt. W firmie wdrożono system MES, który objął wszystkie aspekty produkcji różnych rodzajów asfaltu. W jednym miejscu zintegrowano dane związane z zarządzaniem, produkcją i kontrolą procesów produkcyjnych. Umożliwia to efektywne planowanie produkcji oraz bieżącą kontrolę parametrów produkcyjnych i kosztów wytwarzania. System MES zbiera dane z wielu różnych źródeł, w tym licznych czujników, liczników, analizatorów, aplikacji laboratoryjnych. Dane można agregować i na ich podstawie wyliczać wskaźniki procesowe, biznesowe, efektywnościowe itp. Jednym z efektów wdrożenia systemu jest zmniejszenie zużycia energii.

Z kolei w Zakładach Motoryzacyjnych Polmo w Brodnicy została zbudowana w pełni zautomatyzowana linia produkcji zbiorników sprężonego powietrza. Produkcja odbywa się całkowicie bez udziału człowieka od momentu dostarczenia elementów metalowych po odbiór gotowego zbiornika na stanowisku znakowania. Roboty pobierają przygotowane elementy metalowe ze specjalnego zasobnika i przekazują je na zrobotyzowane stanowiska spawalnicze. Inne roboty samodzielnie czyszczą spoiny z nagaru. Na końcu odbywa się automatyczne znakowanie zbiorników. Dzięki unikalnym numerom można śledzić potem proces produkcji każdego zbiornika.

W firmie Kersten został zautomatyzowany proces obróbki giętych elementów ze stali i z aluminium. Nie jest to łatwe zadanie, gdyż obróbka elementów łukowych (cięcie na wymiar, ukosowanie krawędzi, wypalanie i wiercenie otworów) może być wykonana dopiero po procesie ich gięcia. Odpowiednia manipulacja wygiętym elementem jest dużym wyzwaniem.

Rzeszowska fabryka BorgWarner Turbo, producent turbosprężarek dla przemysłu motoryzacyjnego, wdrożyła natomiast system umożliwiający kontrolowanie całego procesu produkcyjnego i rejestrowanie wszystkich parametrów mających wpływ na jakość produktu końcowego. System umożliwia również łączenie z sobą wszystkich zebranych danych dla zobrazowania historii produkcji każdego wyrobu, co podnosi jeszcze bardziej gwarancję jakości wykonania. Z kolei system monitorowania pracy maszyn śledzi stany poszczególnych elementów i układów w czasie rzeczywistym, co pozwala na wczesne reagowanie na wszelkie usterki i zatrzymania. System taki został wdrożony również w kaliskiej fabryce Pratt & Whitney produkującej części do silników lotniczych.

W Polsce jest produkowane również specjalistyczne oprogramowanie do zarządzania inteligentną fabryką. Spółka UIBS Teamwork jest autorem rozwiązania IPOsystem, który może samodzielnie podejmować decyzje w zakresie zarządzania zasobami wykorzystywanymi w procesie produkcyjnym. System na bieżąco reaguje na aktualne czynniki i uwarunkowania. Automatyzacji zostaje w ten sposób poddana nie tylko sama produkcja, ale również proces zarządzania nią. System został już wdrożony w kilku polskich przedsiębiorstwach, m.in. w Andrychowskiej Fabryce Maszyn DEFUM, Fabryce Urządzeń Kolejowych w Kościanie czy Zakładzie Obróbki Precyzyjnej – Łabędy.

Ponad 80% Polaków studiujących na uczelniach technicznych w Polsce i Wielkiej Brytanii uważa, że Przemysł 4.0 wywrze istotny wpływ na produkcję i inne dziedziny życia. Tylko 4% nie wiąże przyszłości zawodowej z tą technologią.

Perspektywy przejścia polskiej gospodarki do fazy inteligentnej produkcji mogą otworzyć się również za sprawą młodego pokolenia. Boston Consulting Group badała 150 młodych Polaków studiujących na uczelniach technicznych w Polsce i Wielkiej Brytanii. Ponad 80% z nich uważa, że Przemysł 4.0 wywrze istotny wpływ na produkcję i inne dziedziny życia. Tylko 4% studentów nie wiąże swojej przyszłości zawodowej z technologiami Przemysłu 4.0.