Robotizacija ir automatizacija  Lietuvoje: ar reikia?

Jei palygintume statistiką, tai Vokietijoje 1 tūkstančiui darbuotojų gamybiniame sektoriuje tenka apie 32 robotus. Atrodo, kad Kinijoje vyrauja rankinis darbas, bet ten apie 10 robotų tenka 1 tūkstančiui darbuotojų. O tuo metu Lietuvoje 1 tūkstančiui darbuotojų tenka tik pusė roboto. Kitaip pasakius – 2 tūkstančiams darbuotojų tenka 1 robotas“

Kaip išlikti konkurencingiems?

Robotika ir automatizacija leidžia gamybos įmonėms būti konkurencingoms. Mažėjančios kainos ir poreikis gerinti gamybą verčia naudoti naująsias technologijas, kurios skverbiasi į tas sritis, kuriose anksčiau nebuvo taikomos. Tam, kad gautų naudos, verslas turi į jas investuoti kūrybingai ir efektyviai. Ilgalaikės sėkmės siekiančios įmonės konkurencinį pranašumą įgis investuodamos į robotikos sprendimus, pritaikytus būtent jų atliekamai veiklai. Automatizacija jau yra tapusi norma, todėl standartiniai sprendimai konkurencinio pranašumo ilgam neduos. Gamyklos turi tai suprasti jau dabar. Laimės tie, kurie robotus įsidiegs pirmieji ir pirmieji gamybą padarys efektyvesnę.

ABB ability

Robotizacijos ir automatizacijos plėtra

2020 m. ES robotų technikos strategijoje apibendrinamos dabartinės tendencijos: „Per artimiausią dešimtmetį robotų technikos technologija taps dominuojanti. Ji darys įtaką darbo ir namų aplinkai visais aspektais. Robotų technika gali pakeisti gyvenimą ir darbo praktiką, didinti efektyvumą ir saugumo lygį, užtikrinti aukštesnį paslaugų lygį ir padėti kurti darbo vietas. Ilgainiui jos poveikis, kaip ir robotų ir žmonių sąveika, tik didės.“ XX a. 7–10 dešimtmečiais dauguma robotų ir robotų technikos iš esmės buvo taikomi tik pramoniniuose įrenginiuose. Dabar robotai pasižymi išskirtiniais gebėjimais ir patikimumu, o robotų technika ir DI daro milžinišką poveikį įvairiems sektoriams, pvz., karo pramonei, saugumo tarnyboms, sveikatos priežiūrai, transportui ir logistikai, klientų aptarnavimui ir namų priežiūrai. Paslaugų robotų technikos srityje ypač pastebimi naujausi pokyčiai, susiję su medicinine ir asmenine sveikatos priežiūra, o netrukus sulauksime dar savarankiškesnės technikos ir sudėtingesnių sistemų, įskaitant labiau į žmones orientuotus įrenginius. Kaip ir dabartiniame, taip ir universaliame pasaulyje žmonės bendraus tarpusavyje (žmogus–žmogus), o technika su žmonėmis (žmogus–technika), tačiau technika (įskaitant robotus) taip pat bendraus tarpusavyje (technika–technika). Tikimasi, kad prietaisų, padedančių užtikrinti technikos tarpusavio bendravimą, skaičius proporcingai didės tol, kol 2020 m. „išmanių objektų“, galinčių bendrauti tarpusavyje ir sąveikauti su žmonėmis, skaičius pasieks apytiksliai 50 mlrd.

Skaitmenizacija

Skaitmenizavimas – šiandien viena labiausiai aptarinėjamų temų. Tiesa, diskutuojant apie daugybę skaitmenizavimo pavidalų, dažnai pamirštama paminėti, kad šis procesas – tik pradžia dar sudėtingesnių ir įdomesnių pokyčių, neišvengiamai paliesiančių kiekvieną industriją.

Ketvirtoji pramonės revoliucija, visuotinė skaitmenizacija ir su ja susijusių technologijų vystymasis sparčiai keičia pasaulį, o kuriamus pokyčius galime justi daugelyje sričių. Prie šių pokyčių turi prisitaikyti ir verslas. Pastaruoju metu vis daugiau Lietuvos įmonių į skaitmenizaciją žiūri kaip į būtinybę, siekiant išlikti konkurencingomis tiek Lietuvos, o juo labiau tarptautiniu lygmeniu.

Vis dar kyla klausimas „Kam reikia skaitmenizuoti įmonės procesus?“, juk dažnai įmonės veikla nusistovėjusi, rezultatas beveik tenkina savininkus ir vadovus, vietinio „bardakėlio“ kaina įskaičiuota savikainoje ir beveik priimtina, o pasikeitimo ar net įsivaizduojamų revoliucijų baimė – didelė.

Vis labiau įsibėgėjant ketvirtajai pramonės revoliucijai (angl. Industry 4.0), apie ją Lietuvoje gali kalbėti tik keletas procentų dažniausiai užsienio kapitalą turinčių įmonių, o pramonės skaitmenizavimas –trečioji pramonės revoliucija Lietuvoje daugumoje įmonių vos pradėta ir vykdoma ženkliai per lėtai.

Bendrąja prasme skaitmenizavimas yra priemonė procesams ir rezultatams registruoti einamuoju laiku, tam panaudojant pačią įvairiausią techninę ir programinę įrangą, ir visai nesvarbu koks tas procesas – žaliavų priėmimas, gamybos proceso operacija, gamybos rezultatų registravimas, sandėlio operacija ar temperatūros pamatavimas, sunaudotų gamybinių resursų ar žaliavų momentinis įvertinimas. Skaitmenizavimas leidžia procesus fiksuoti einamuoju laiku ir turimomis priemonėmis, vėliau apdirbti esamais ar papildomai sukurtais Microsoft Dynamics įrankiais.

Didžiausią įtaką Lietuvos pramonės skaitmeninimui darančios technologinės tendencijos

Vyksta nemažai diskusijų apie Lietuvos „Pramonę 4.0“ ir buvo analizuojamos technologinės įžvalgos.

Ekspertai vertina technologijas, kurios turės didžiausią įtaką Lietuvos pramonės skaitmeninimui iki 2030 m.

Išskiriami  technologijų tipai kurios gali formuoti Lietuvos sumaniosios specializacijos strategiją, rekomendacijas. Esama glaudaus ryšio tarp Lietuvos prioritetų ateities investicijoms į MTEP bei toliau aprašytų technologijų. Šis sąrašas taip pat nubrėš gaires kitam 2021–2026 metų finansavimo laikotarpiui.

Išlieka vienas didelis iššūkis: kaip paversti pagal sumaniosios specializacijos strategiją jau atliktas ir būsimas investicijas į MTEP komerciniais produktais, kurie būtų diegiami ir bandomi Lietuvos pramonės bendrovėse, o vėliau išplečiami iki pasaulinio lygio.

Kaip svarbu turėti skaitmenizavimo viziją ir projekto resursus?

Būtinybė turėti įmonės skaitmeninimo viziją, tai tokia pat, o gal ir svarbesnė sudedamoji dalis, kaip technologinė įranga ar žmogiškieji resursai. Įmonės skaitmenizavimo vizija yra ilgalaikės krypties pasirinkimas. Tai procesas, kuris prasideda ir niekados nesibaigia. Tai supratimas, kaip skaitmenizavimo pagalba bus valdomas verslas artimiausiais metais. Tai taip pat pačio proceso keitimas, modifikavimas, atsiliepiant į technologijų pasikeitimus, turimos programinės įrangos atnaujinimas pasikeitus jos versijai. Bendravimo su klientais patirtis sako, kad visada sėkmingiau dirbama su įmonėmis jei jos turi specialistus žinančius vidinius procesus ir sugebančius suprasti jų atvaizdavimą verslo valdymo sistemoje. Tai ne tik bendravimas su diegėjais įsisavinant programinę įrangą, bet ir diegimo darbai, vidiniai kolektyvo mokymai, žinių perdavimas. Skaitmenizavimo nuostatų paskleidimas ir kolektyvo nusistatymas naudotis sukurtais programiniais ir techniniais sprendimais yra dirva, kurioje lengviau sėti progreso sėklas, kurių sudygimo rezultatai – ženkliai geresni.

Adityvi gamyba (AG)

Adityvi gamyba (AG) yra paremta pridėtinio konstravimo principais, kuomet konstrukcija suformuojama tiesiai iš skaitmeninio modelio. Ši technologija apima ir kitas šiuo metu populiarėjančias technologijas, pvz., 3D spausdinimą, greitąjį prototipų kūrimą (angl. „Rapid Prototyping“ – RP), tiesioginę skaitmeninę gamybą (angl. „Direct Digital Manufacturing“ – DDM) ir ypač gerai dera su gamyba pagal pareikalavimą (angl. „On Demand Manufacturing“ – MOD). Priklausomai nuo metodo, adityvią gamybą galima nesunkiai papildyti kitomis technologijomis, pvz., medžiagų lazeriais sukepinimo ir lydymo technologija.

Automatizavimas

Automatizavimas yra technologija, leidžianti atlikti procesus juose nedalyvaujant žmonėms. Taip yra pakeičiami žmonės, atliekantys užduočių kontrolę arba stebėseną. Pramonės srityje ši technologija pritaikoma gamybos, medžiagų apdirbimo ir kokybės kontrolės procesuose. Tačiau šiuo metu automatizuoti įmanoma ne visas užduotis. Dėl automatizavimo gamyboje reikia mažiau darbuotojų, tačiau, siekiant išvengti brangių ir galbūt pavojingų sutrikimų, vis dar būtina, kad automatizuotas operacijas prižiūrėtų darbuotojai.

Robotika

Robotika apima skirtingas inžinerijos sritis, susijusias su robotų kūrimu. Pramoninė robotika specializuojasi gamybai naudojamų robotų sistemų kūrimo srityje. Pramoniniai robotai yra programuojamos mechatroninės sistemos, galinčios judėti trimis–aštuoniomis mobiliomis ašimis. Robotai būna stacionarūs (pritvirtinti prie rėmo) arba autonominiai (laisvai judantys grindiniu ar kitu paviršiumi). Pramoniniai robotai paprastai turi daug įvairių pritaikymo būdų. Jų pranašumas – didelis patvarumas, greitis ir tikslumas, taip pat jie yra nepakeičiami atliekant ypač varginančias ir pavojingas užduotis.

Ateityje darant pažangą robotų technikos srityje bus kuriami robotai partneriai, pagalbininkai, namų ūkio robotai, sveikatos priežiūros robotai, statybos robotai, robotai gyvūnai augintiniai, nuotolinio dalyvavimo robotai ir robotai žaislai. Ši robotų technika imituos žmonių ir gyvūnų elgesį, o daiktų interneto ir universalūs įrenginiai sudarys sąlygas robotams bendrauti tarpusavyje.

Lietuvoje vyraujančių maisto ir medžio pramonės šakų įmonėse dažniausi „paimk ir padėk“ (angl. „pick & place“) tipo uždaviniai, t. y. dėliojimo ir pakavimo užduotys.

Pasaulinės tendencijos rodo, kad robotai dabar netgi gali dirbti su tokiais komponentais, kurie žmogui yra tiesiog per maži, pavyzdžiui, mikroelektromechaninės sistemos. Kitos sritys, kuriose prognozuojama greita plėtra, yra pramoninės logistikos sistemos ir nepilotuojamos oro transporto priemonės, pavyzdžiui, karinei pramonei ir paslaugoms.

Gamintojai pastaruoju metu pradėjo naudoti kolaboratyvius robotus, kurie dirba kartu su žmogumi. Ateinančiais metais numatomas didelis šio tipo robotų poreikio augimas, ypač – automobilių pramonėje. Manoma, kad greitai inžinieriai su jais dirbs ranka rankon. Vienas didžiausių jų pranašumų – geresnių darbo sąlygų žmogui sukūrimas, nes darbuotojui nereikia naudoti išorinių apsaugos priemonių. Darbdavys – savo ruožtu – gali sutaupyti vietos, nes darbuotojas dirba vienoje vietoje kartu su robotu.

Mechatronika

Mechatronika yra sinerginė tokių inžinerijos sričių kaip mechanika, elektronika, informatika ir valdymo sistemos integracija, apimanti ir daugelio kitų technologinių sričių elementus. Mechatronika yra itin svarbi kompiuterizuotos gamybos ir lanksčių gamybos sistemų kūrimo srityje. Be to, ji yra automatizavimo sistemų ir robotikos pagrindas. Visos esamos kompiuterinio programinio valdymo (CNC) sistemos yra kompleksinės mechatroninės sistemos. Netolimoje ateityje mechatronika užims svarbią vietą kibernetinėse-fizinėse sistemose (CPS), naudojamose stebėsenai, koordinacijai ir valdymui. Jos turės integruotą kompiuterinį ir ryšių branduolį.

Išmanieji jutikliai

Išmanieji jutikliai yra įrenginiai, gebantys selektyviai aptikti ir filtruoti įeinančią informaciją. Todėl jie leidžia rinkti duomenis automatizuotai, didesniu tikslumu ir su mažiau aplinkos triukšmo. O įprasti jutikliai gali tik gauti informaciją apie objektą ir ją konvertuoti į elektrinį signalą, kuris po to yra perduodamas į matavimo arba valdymo įtaisą. Su jutikliais, nepriklausomai nuo jų tipo, galima išmatuoti beveik bet kokias fizines savybes. Tačiau išmanieji jutikliai pasižymi geresnėmis operacinėmis savybėmis, didesne integracija, keleto parametrų matavimu, integruotu intelektu, saugiu veikimu ir iš anksto projektuojamu darbu tinkle.

Fotonika

Fotonika yra mokslas ir technologijos, apimančios visus techninius šviesos panaudojimo būdus – fotonų generavimą, aptikimą ir valdymą. Iš įvairių pritaikymo būdų yra keletas sričių, kurios yra ypač aktualios „Pramonei 4.0“, pvz., lazeriai, didelio pralaidumo optinės sąsajos, jutikliai ir optoelektronika (pvz., LED šviestukai). Tikimasi, kad skaitmeninimo procesai prisidės prie apdirbimo ir ryšio fotonikos konvergencijos. Naujausi laimėjimai lazerinių technologijų srityje padėjo sutrumpinti impulsų trukmę, bangų ilgį ir suteikti didesnę galią nei iki šiol. Pramoninė aplinka leidžia lazerius pritaikyti visų pirma adityvios gamybos, medžiagų apdirbimo, fotolitografijos, telekomunikacijų, jutiklių sistemų ir tiksliųjų matavimų srityse.

Daiktų internetas

Daiktų internetas (IoT) yra tarpusavyje sujungtas fizinių įrenginių tinklas, kuris gali apimti elektroniką, programinę įrangą, jutiklius, aktuatorius ir ryšio komponentus, kuriais šie įrenginiai gali bendrauti ir keistis duomenimis. Pramoninis daiktų internetas (IIoT) laikomas IoT dalimi ir yra „Pramonės 4.0“ sinonimas. Todėl tikimasi, kad jo pritaikymas sukurs naujus verslo modelius, pagerins produktyvumą, leis geriau panaudoti analitinius duomenis inovacijoms kurti ir transformuos darbo jėgą. Gamyboje IoT yra pagrįstas kibernetinių-fizinių sistemų (CPS) koncepcija – sąsaja tarp žmogiškojo ir kibernetinio pasaulių, kuri surinktus duomenis paverstų pritaikoma informacija. IIoT srityje taip pat aktuali yra debesų kompiuterija ir didieji duomenys.

Dėl šių pokyčių komunikacijos srityje bus galutinai sukurtas visuotinai lauktas daiktų internetas (angl. IoT), kuris pagrįstas sistema, kurioje kliaujamasi savarankiška fizinių objektų komunikacija. Robotų technika daugeliu atžvilgiu bus susijusi su daiktų internetu ir dėl šio sąveikos proceso senojoje tinklo visuomenėje įvyks nemažai pokyčių. Visuotinis mobiliųjų telefonų ir ant kūno nešiojamųjų kompiuterių įrenginių, pvz., išmaniųjų apyrankių, naudojimas kasdieniame gyvenime reiškia, kad žmonės netrukus gyvens universaliame pasaulyje, kuriame visi prietaisai (įskaitant robotus) bus visapusiškai susieti tinklais. Daiktų interneto revoliucija reiškia nuolatinį robotų naudojimą įvairių rūšių kasdienėje veikloje, todėl daiktų internetu pagrįstos robotų technikos įrenginiai tampa apčiuopiama realybe.

Kibernetinė sauga

Kibernetinė sauga yra prie interneto prijungtų aparatinės / programinės įrangos ir duomenų sistemų apsauga nuo kibernetinių atakų. Pramonės ir verslo analitikai bei ES skatina holistinį požiūrį į kibernetinį saugumą skaitmeninant pramonę, kai saugumo priemonės yra iš anksto integruojamos į visą aparatinės ir programinės įrangos kūrimo ciklą ir įvairias daugiasluoksnes tiekimo ir vertės grandines. Tačiau fizinių ir skaitmeninių sistemų (taip pat vadinamųjų IT / OT konvergencija) integravimas į kibernetiniųfizinių sistemų (CPS), pramoninio daiktų interneto (IIoT), debesų kompiuterija pagrįsto projektavimo ir gamybos paradigmas atskleidžia naujus pažeidžiamumus ir grėsmes vertės grandinėms, išmaniems fabrikams ir produktams.

Debesų kompiuterija

Debesų kompiuterija pagrįsta gamyba (angl. „Cloud Manufacturing“ – CMfg) reiškia su tinklu susietą gamybą, kuri yra pagrįsta prieiga pagal pareikalavimą prie diversifikuotų ir paskirstytų išteklių ir veikia per laikinai suformuotas kibernetines-fizines gamybos linijas. Tokio modelio pranašumai yra didesnis ekonomiškumas, mažesnės sąnaudos per produkto gyvavimo ciklą ir optimalus išteklių paskirstymas. Be to, debesų kompiuterija pagrįstos gamybos procesas yra lankstus, pritaikomas pagal poreikį, prieinamas ir virtualizuojamas. Jis apima didžiuosius duomenis ir išnaudoja geriausias IoT ir debesų kompiuterijos galimybes. Debesų kompiuterija grįstos gamybos efektyvumą galima dar labiau sustiprinti į gamybos procesą integruojant verslo valdymo sistemas (VVS) ir „Lean“ gamybos principus.

Automatizuotos sandėlio valdymo sistemos

Automatizuotos sandėlio valdymo sistemos (SVS) nurodo programinę įrangą, skirtą su įeinančių ir išeinančių medžiagų bei prekių judėjimu susijusiems procesams valdyti ir administruoti. Prižiūrimos operacijos apima atsargų valdymą, gabenimą ir inventorizaciją. SVS, kaip atskirą sistemą ar modulį, galima integruoti į atsargų valdymo sistemą ir (arba) transporto valdymo sistemą, kurios kartu sudaro didesnės verslo išteklių planavimo sistemos dalį arba kompleksinę tiekimo grandinės sistemą. Ateinant „Pramonės 4.0“ erai, vis daugiau gamybos procesų valdys kibernetinės-fizinės sistemos (CPS), kurias susiejus su išmaniomis SVS, bus padidintas jų gebėjimas reaguoti ir lankstumas.

Dirbtinis intelektas

Dirbtinis intelektas (DI) yra programinės įrangos arba mašinų gebėjimas imituoti žmogaus protinę veiklą. Gamyboje jis leidžia mašinoms atlikti žmogaus darbą ir automatizuoti procesus. DI gali prisidėti prie ženklaus produktyvumo bei efektyvumo padidėjimo. Jis labai priklauso nuo didžiųjų duomenų kuriais vadinami visi duomenys, surinkti iš išmaniame fabrike esančių šaltinių, įskaitant gamybos įrangą, mašinų valdiklius, jutiklius, SVS / verslo išteklių planavimo sistemas ir t. t. Visi šie gaunami duomenys turi lemiamą reikšmę valdant operacijas, kurias paspartina aukšto lygio IRT infrastruktūra, jeigu per debesį į gamybos ir paslaugų procesus yra integruojamos IoT ir CPS koncepcijos.

Papildytoji realybė

Papildytoji realybė (angl. „Augmented Reality“ – AR) yra skaitmeninė informacija, pateikiama įrenginio ekrane realiuoju laiku rodomu vaizdu, kurios sukuriama potyrį galima papildyti kitomis jutiminėmis priemonėmis. Ji yra susijusi su virtualiosios realybės (VR) koncepcija ir yra sąvokų „sumaišytoji realybė“, „hibridinė realybė“ arba „kompiuteriu papildyta realybė“ sinonimas. Gamyboje AR gali veiksmingai sumažinti žmogaus klaidų skaičių, panaikinti neefektyvumą, sumažinti sąnaudas ir pagerinti veiklos rezultatus. Geras virtualiosios realybės naudojimo gamyboje pavyzdys yra skaitmeninių dvynių technologija (skaitmeninių kopijų kūrimas – pvz., projekto, gamybos linijų, procesų, produktų).

Verslo valdymo sistemos

Verslo valdymo sistemos (VVS) yra įrankiai, skirti strateginiam planavimui ir taktiniams sprendimams įgyvendinti. Ši veikla daugiausia apima planavimą, stebėseną ir valdymą. VVS taip pat gali apimti įrankius, sukurtus verslo ištekliams planuoti (angl. „Enterprise Resource Planning“ – ERP), gamybos sistemoms (angl. „Manufacturing Execution Systems“ – MES), ryšiams su klientais valdyti (angl. „Customer Relationship Management“ – CRM), žmogiškiesiems ištekliams valdyti (angl. „Human Resource Management“ – HRM), produkto gyvavimo ciklui valdyti (angl. „Product Lifecycle Management“ – PLM) ir tiekimo grandinei valdyti (angl. „Supply Chain Management“ – SCM). Tokių sistemų įdiegimas padėtų pasiekti vertikalią ir horizontalią integraciją – vieną iš tikslų, kuriuos pasiekti skatina „Pramonės 4.0“ judėjimas.

Šiame sąraše yra pateiktos Lietuvos ekspertų sutarimu išskirtos technologijos, kurios turės didžiausią įtaką Lietuvos pramonės skaitmeninimui iki 2030 m. Jas reikėtų įvertinti kaip galimas Lietuvos sumaniosios specializacijos strategijos plėtojimo sritis, siekiant nustatyti mokslinių tyrimų ir valstybės investicijų prioritetus bei kuriant studijų ir švietimo programas

Šaltinis „ Lietuvos pramonės skaitmeninimo kelrodis 2019-2030“

http://eimin.lrv.lt/uploads/eimin/documents/files/Kelrodis%20LT%20v2.pdf

Ar naudinga šio puslapio informacija?

Komentarus ir pasiūlymus galima pateikti   tiesiogiai šio tinklalapio administratoriui:  Kontaktams

 Taip pat galima prisijungti prie diskusijų ir informacijos pasidalinimo:

Facebook internetiniame  puslapyje    „Energetiko užrašai“

„Energetiko užrašai“  grupės internetiniame  puslapyje    Grupė „Energetiko užrašai“