Przemysł 4.0 – jak się przygotować na nieuniknione

Jakie wyzwania stoją przed polskim przemysłem u progu czwartej rewolucji przemysłowej? Kto w przedsiębiorstwie powinien zajmować się procesami transformacyjnymi w ramach Gospodarki 4.0? Pracowników o jakich kompetencjach i umiejętnościach będzie potrzebowała branża produkcyjna po ucyfrowieniu? W trakcie redakcyjnej debaty poświęconej Przemysłowi 4.0 próbowaliśmy znaleźć odpowiedzi na te i inne pytania.

W 2014 r. firma konsultingowa Roland Berger Strategy Consultants opublikowała raport „Industry 4.0. The new industrial revolution - how Europe will succeed”. Dokument poruszał zagadnienia gotowości gospodarek krajów europejskich na innowacyjne projekty związane z digitalizacją i automatyzacją procesów wytwórczych. Polska została w raporcie zaliczona do grona państw „wahających się”, czyli takich, gdzie indeks gotowości na Przemysł 4.0 (wypadkowa m.in. innowacyjności, stopnia automatyzacji i zaawansowania produkcji) jest niski, a baza przemysłowa – przeciętna.

W redakcji „Computerworlda”, z pomocą zaproszonych ekspertów, podjęliśmy próbę zidentyfikowania głównych czynników nie tylko hamujących digitalizację przemysłu, ale także zachęcających przedsiębiorstwa do zmian. W debacie wzięli udział: Piotr Pietrzak (dyrektor ds. technologii, IBM), Radosław Pogoda (kierownik sprzedaży, IBM), Joanna Chmielak (menedżer ds. dużych klientów, Fortinet) oraz Piotr Bienias (inżynier systemowy, Fortinet).

Zobacz również:

Debata o Przemyśle 4.0 w redakcji "Computerworlda"

Debata o Przemyśle 4.0 w redakcji "Computerworlda"

Przemysł 4.0. Nieunikniona transformacja

Polską specyfiką jest to, że przemysł – rozumiany jako produkcja – nie jest ucyfrowiony w tak wysokim stopniu jak chociażby branża usług. Tam automatyzacja jest prawdopodobnie dużo bardziej rozwinięta i dojrzała niż robotyzacja mechaniczna w przemyśle. Problem w tym, że przemysł bez ucyfrowienia i robotyzacji procesów przestaje być konkurencyjny, ponieważ rosną koszty operacyjne. „Oczywiście możemy cieszyć się z tego, że rosną koszty pracy, bo ma to bezpośrednie przełożenie na dobrobyt społeczeństwa” – mówi Piotr Pietrzak. – „Natomiast jeżeli prześpimy moment, w którym powinniśmy inwestować w rozwój zakładów produkcyjnych i innowacje, nasze możliwości skutecznej rywalizacji rynkowej będą się obniżać.”

Te innowacje z obszaru ucyfrowienia to np. rozwiązania typu predictive maintenance, produkty z zakresu bezpieczeństwa, nadzoru i kontroli, compliance, data quality & governance, jak również zarządzania pracownikami i zasobami.

Piotr Pietrzak, dyrektor ds. technologii, IBM

Piotr Pietrzak, dyrektor ds. technologii, IBM

Patrząc na procesy głębokiej cyfryzacji czy cyfrowej transformacji, widać, że lekcję odrobiły wielkie koncerny. Lokalne przedsiębiorstwa nie są tak zaawansowane. Być może wynika to z faktu, że Przemysł 4.0 to zjawisko relatywnie wciąż nowe, nawet na poziomie haseł, co sprawia, że pozostaje pojęciem mało rozpoznanym. Firm, które mają na koncie wdrożenia jakichkolwiek projektów w tym zakresie, jest niewiele. Z drugiej strony są też organizacje, które rozpoczęły zmiany, ale nie nazywają tego cyfryzacją czy Przemysłem 4.0, a optymalizacją niedoskonałych procesów. Tym bardziej, że – jak tłumaczy Pietrzak – transformacja cyfrowa i Przemysł 4.0 nie obejmują wyłącznie technologii, ale również zmiany organizacyjne.

Zdaniem Joanny Chmielak producenci mają świadomość, że automatyzacja, robotyzacja, wirtualna rzeczywistość i wszystko to, co się wiąże z Przemysłem 4.0 są dla nich szansą na podniesienie produktywności działania. Jednak najwięcej takich firm to kooperanci koncernów zagranicznych, którzy widzą, jak rozwijają się zakłady w Niemczech albo w Stanach Zjednoczonych i dążą do tego, by u nich wyglądało to podobnie.

KOMENTARZ EKSPERCKI
Łukasz Grala (prezes TIDK, Microsoft MVP w kategorii AI)

Łukasz Grala (prezes TIDK, Microsoft MVP w kategorii AI)

Wiele się mówi o kolejnej rewolucji przemysłowej związanej z rozwojem urządzeń produkcyjnych oraz dostępem do danych typu Big Data. Rewolucja ta wymaga jednak, także zmian w mentalności zarządzających przedsiębiorstwami oraz musi być wsparta przekształceniem kompetencji występujących na rynku pracy. Sama dostępność nowych technologii nie gwarantuje bowiem ich użycia.

Diagnoza Roland Berger Strategy Consultants opublikowana w raporcie „Industry 4.0. The new industrial revolution - how Europe will succeed”, zaliczająca Polskę jako wahającą się w odniesieniu do gotowości na Przemysł 4.0 wydaje się być bardzo trafna. Dlatego też tak ważne w kontekście postępujących zmian jest budowanie świadomości polskiego przemysłu w obszarze danych. Ograniczanie się wyłącznie do ich gromadzenia np. z systemów typu SCADA, ERP czy z urządzeń wyposażonych w czujniki, bez dalszej analizy jest błędem leżącym u podstaw niskiego stopnia gotowości polskiej gospodarki na trwającą właśnie rewolucję przemysłową. Współczesny przemysł adresuje m.in. takie zagadnienia jak analiza danych strumieniowych, szeregowanie produkcji, predictive maintenance, przemysłowy IoT, wykrywanie anomalii, spadku jakości, automatyzacja procesów, planowanie zasobów, czy optymalizacja stanów magazynowych. W kontekście Przemysłu 4.0 ważną rolę odgrywają również zagadnienia związane z integracją systemów, rozwiązań, czy ustandaryzowaniem sposobu przetwarzania danych.

Zauważalny wzrost udziału środków przeznaczonych na rozwój działalności innowacyjnej wśród polskich przedsiębiorstw nadal jest niewystarczający aby sprostać międzynarodowej konkurencji. W ponad dziesięcioletniej historii współpracy m.in. z przemysłem zauważyliśmy, że przedsiębiorstwa często potrzebują partnera, który łączy kompetencje w obszarach zaawansowanej analityki z głębokim rozumieniem procesów biznesowych. Dopiero taka kooperacja może przynieść wymierne korzyści np. w postaci minimalizacji kosztów operacyjnych

W przedsiębiorstwach, które są podwykonawcami dla dużych koncernów, można zaobserwować również to, że kooperanci wymuszają pewne standardy. Podpisanie kontraktu jest uzależnione od spełnienia określonych wymogów, przykładowo: automatyzacji procesu zamówień i wymiany informacji lub wdrożenia określonych systemów bezpieczeństwa. W tym kontekście bycie podwykonawcą nie musi być złe, bo partner zagraniczny może wymóc podniesienie kompetencji w pewnym zakresie. „To standardowa praktyka, którą wiele lat temu w Stanach Zjednoczonych wprowadził Walmart” – przypomina Piotr Pietrzak. – „Albo spełniasz nasze standardy, albo nie jesteś naszym dostawcą.”

Joanna Chmielak, menedżer ds. dużych klientów, Fortinet

Joanna Chmielak, menedżer ds. dużych klientów, Fortinet

Odpowiadający za sprzedaż globalnych usług technologicznych w IBM Radosław Pogoda dodaje, aby nie patrzeć na przemysł wyłącznie przez pryzmat fabryk, ponieważ Gospodarka 4.0 to dużo więcej niż strefa ekonomiczna czy hala fabryczna – przemysłem stało się już rolnictwo. „W Polsce od lat sprzedaje się ciągniki z zamontowanymi GPS-ami i systemami predykcyjnymi. Farmerzy – nie rolnicy, raczej farmerzy – mają zamówienia na dostawy na lata do przodu. Już nawet proces upraw jest oprzyrządowany i cyfrowo monitorowany przez czujniki, dostarczające różnego typu informacji.”

Przemysł 4.0. Technologie i kompetencje

W trakcie debaty w redakcji „Computerworlda” zastanawialiśmy się również, jakie technologie można powiązać z Przemysłem bądź też wpisać do szerokiego katalogu technologii istotnych z tego punktu widzenia. Fundamentalne wydają się np. systemy SCADA czy ERP. Rzecz jasna, samo wdrożenie oprogramowania ERP nie uczyni przedsiębiorstwa firmą Przemysłu 4.0 ale trudno wyobrazić sobie koncepcję bez implementacji takich rozwiązań.

Radosław Pogoda wskazuje, że tym, co odróżnia zwykły biznes od firmy Przemysłu 4.0 nie jest oprzyrządowanie czy opomiarowanie procesów ale automatyka odpowiedzialna za konserwację prewencyjną (predictive maintenance), czyli informująca o koniecznych pracach serwisowych, zbliżających się końcach resursów urządzeń lub wymaganych przeglądach. „Przemysł 4.0 mamy wtedy, gdy przechodzimy od zwykłych systemów raportujących do elektroniki „myślącej” za nas i podającej gotowe rozwiązania, zamiast tylko wysyłać alerty” – mówi przedstawiciel IBM.

Radosław Pogoda, kierownik sprzedaży, IBM

Radosław Pogoda, kierownik sprzedaży, IBM

Zdaniem Piotra Pietrzaka lepszym podejściem jest zdefiniowanie obszarów lub grup technologii. „Mamy roboty autonomiczne, mamy koncepcję cyfrowych bliźniaków, bazującą na wszelkiego rodzaju symulacjach świata rzeczywistego w fabryce. Aby taką symulację zrobić, trzeba wcześniej zaadresować obszar Big Data. Mamy rzeczywistość rozszerzoną i chmurę. A na koniec dochodzi integracja tych wszystkich systemów” – wymienia.

Do tego wszystkiego dochodzi jeszcze warstwa cyberbezpieczeństwa, niezwykle ważna w kontekście integracji rozwiązań internetu rzeczy z systemami SCADA. W niektórych przypadkach, np. w energetyce, od tego zależy zarówno bezpieczeństwo państwa, jak i ludzi. Bezpieczeństwo dotyczy także przesyłania i wymiany informacji między poszczególnymi jednostkami przedsiębiorstwa. „Zakłady wymieniają się informacjami, praca staje się rozproszona, dlatego niezbędnym wymogiem jest bezpieczna i niezawodna komunikacja, zapewniana np. przez takie technologie jak tunele VPN” – wskazuje Piotr Bienias z Fortinetu.

Nowe technologie w przemyśle będą wymagać nowego zestawu umiejętności. Jak się wydaje, zestaw najważniejszych kompetencji ery Przemysłu 4.0 obejmuje m.in. zarządzanie danymi i bezpieczeństwo danych, wytwarzanie, dostosowywanie i optymalizacja oprogramowania i systemów; programowanie maszyn i urządzeń; zarządzanie produkcją; planowanie procesów; analitykę i data science oraz sterowanie maszynami.

Jednak do tego, aby można było sterować zupełnie nowymi rodzajami maszyn, potrzebna jest interdyscyplinarna wiedza techniczna – albo zespoły interdyscyplinarne.

Przemysł 4.0. Bariery wejścia

Najbardziej oczywistą wartością wynikającą z realizacji projektów Przemysłu 4.0 wydaje się wzrost przychodów, na który składają się zwiększenie konkurencyjności i obniżenie kosztów. Niestety, zdaniem Radosława Pogody w wielu przedsiębiorstwach, może nie w samym przemyśle, ale ogólnie w gospodarce, obawa o ciągłość procesów produkcyjnych przeważa nad perspektywą możliwych oszczędności (analitycy Boston Consulting Group oszacowali swego czasu, że początkowe nakłady na projekty Przemysłu 4.0 sięgają od 7 do 9% całkowitych przychodów firmy. To może samo w sobie okazać się barierą nie do przejścia dla wielu organizacji, które nie widzą możliwości zwrotu z tych inwestycji).

Piotr Bienias, inżynier systemowy, Fortinet

Piotr Bienias, inżynier systemowy, Fortinet

Przeszkodą w realizacji projektów Przemysłu 4.0 jest również brak pracowników IT. „Polskim firmom brakuje ludzi związanych z informatyką dlatego, że nie chcą im płacić” – ocenia Piotr Pietrzak. „Ktoś, kto ma do wyboru pracę za średnią krajową w jednej firmie albo pracę zdalną dla firmy takiej jak Crossover za dwie średnie krajowe, wybierze to drugie.” Na pograniczu informatyki i mechatroniki jest jeszcze trudniej, bo tu istnieje luka pokoleniowa. Informatyk informatykiem, ale problem pojawia się na poziomie zarządzania i utrzymywania procesów produkcyjnych czy kompetencji z zakresu automatyki przemysłowej – ludzie przestali się kształcić w tych kierunkach. „Marzyliśmy o tym, by w Polsce pojawiły się inwestycje związane z nowoczesnymi technologiami. Ale bez kształcenia skończy się na tym, że pracownicy tych fabryk będą dowożeni zza granicy wyczarterowanymi samolotami i odwożeni na weekend do domów” – konstatuje.

KOMENTARZ EKSPERCKI
Marcin Wasilewski, dyrektor biznesu ropy i gazu w ABB

Marcin Wasilewski, dyrektor biznesu ropy i gazu w ABB

By rozwiązania z zakresu przemysłu 4.0 przyniosły organizacji realne korzyści i zwiększały jej konkuren-cyjność, powinny być dopasowane do rzeczywistych potrzeb. Cyfryzacja przyczynia się do poprawy wskaźników produkcji m.in: redukcji nieplanowanych przestojów, lepszej efektywności energetycznej, zwiększenia dostępności maszyn i wydajności pracowników. Dzięki nowym technologiom możemy też skutecznie wykorzystać dane w procesie podejmowania decyzji oraz usprawnić współpracę między załogą, sprzętem i systemami. Dzięki temu optymalnie wykorzystujemy zasoby, a także zmieniamy proces decyzyjny - z reaktywnego w kierunku proaktywnego, aż po strategiczny.

By podejmować strategiczne decyzje, konieczny jest odpowiedni przepływ informacji, a co za tym idzie - zwiększenie integracji systemów - począwszy od DCS, poprzez systemy Condition Monitoring, ERP, kończąc na zarządzaniu flotą. Całość uzupełniają systemy bazujące na algorytmach uczenia maszynowego. Takie środowisko informatyczne automatyzuje cykl koła Deminga (Plan-Do-Study-Act) w zakresie planowania, realizacji, zbierania danych i wnioskowania. Jest to tzw. domykanie koła przepływu informacji.

Z kolei problem diagnostyki maszyn i urządzeń, ze względów finansowych czy kompetencyjnych, rozwiązują usługi zdalnego serwisu (dostępne 24/7). Dodatkowe elementy wspomagające proces diagnostyki i napraw to wirtualna i rozszerzona rzeczywistość. Co więcej, technologie np. wirtualizacja instalacji technologicznej, systemy eksperckie czy uczenie maszynowe rozwiążą także trudności kadrowe i braki kompetencyjne. Nie bez znaczenia jest także zwiększenie bezpieczeństwa personelu, dzięki wykorzystaniu robotów, a także ich zastosowanie do prac monotonnych i niskopłatnych, do których już dziś brakuje pracowników. Roboty należy więc traktować jako wsparcie, a nie konkurenta o miejsca pracy.

Radosław Pogoda zwraca uwagę na inny problem – sukcesję zarządu w mniejszych firmach, zakładanych 20-30 lat temu, a będących często firmami rodzinnymi. Jeżeli syn założyciela – przyszły prezes – zamiast uczyć się od początku wyłącznie zarządzania złożoną organizacją, przechodzi wiele szczebli „kariery” w takiej firmie, od operatora wózka począwszy, trudno oczekiwać, by potrafił dostrzec korzyści w inwestycjach w innowacyjność, nawet w wymianie programu do sprzedaży na system ERP.

Dla wielu firm barierą wejścia mogą być kwestie bezpieczeństwa, związane z usieciowieniem technologii operacyjnych, tj. podłączeniem zakładowych systemów i urządzeń do internetu. Jak zaznacza Piotr Bienias, na szczycie informatycznej piramidy potrzeb znajduje się bezpieczeństwo, ale w kontekście technologii operacyjnych najważniejszą potrzebą jest dostępność. „Jakikolwiek przestój jest niedopuszczalny, a jakakolwiek ingerencja w procesy produkcji wiążąca się z jej zatrzymaniem – wykluczona. Dlatego zapewnienie bezpieczeństwa firmie, która kiedyś miała rozbudowane technologie operacyjne i używa infrastruktury, która nie była budowana z myślą o podłączaniu do internetu, może być wyzwaniem” – mówi przedstawiciel Fortinetu.

Tomasz Bitner, redaktor naczelny "Computerworlda"

Tomasz Bitner, redaktor naczelny "Computerworlda"

Wyzwaniem jest też zaadresowanie lęku ludzi przed utratą pracy – w końcu istotą robotyzacji i automatyzacji jest przejęcie przez maszynę zadań wykonywanych przez ludzi, co prowadzi do zmniejszenia miejsc pracy. Pokłosiem robotyzacji był spadek liczby zatrudnionych w przemyśle. Ale dziś, co znamienne, robotyzacja powoduje też spadek zatrudnienia w usługach. Szacuje się, że tylko w Niemczech czwarta rewolucja przemysłowa doprowadzi do zniknięcia ok. 600 tys. istniejących miejsc pracy. Z drugiej strony ma powstać milion nowych, tyle że wymagających innych kompetencji, których dzisiaj nie ma.


TOP 200