Ο τομέας της βιομηχανικής παραγωγής διέρχεται από έναν μετασχηματισμό, υπό την επίδραση εξελίξεων όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και η Τεχνητή Νοημοσύνη. Οι αναδυόμενες ψηφιακές τεχνολογίες επιτρέπουν στις βιομηχανίες να βελτιστοποιούν την παραγωγή τους, αναβαθμίζοντας τα παλαιότερα ή και παρωχημένα (legacy) συστήματά τους. Πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι το 38% των ηγετών των επιχειρήσεων αναμένουν ότι πάνω από το 50% των εσόδων τους θα προέρχεται από ψηφιακές λύσεις έως το 2023.
Ακολουθούν παρακάτω τα βασικά πλεονεκτήματα που προσφέρει ο εκσυγχρονισμός του λογισμικού στον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής.
Εξορθολογισμός της συλλογής των δεδομένων
Οι σύγχρονες επιχειρήσεις βασίζονται στα δεδομένα. Ο ψηφιακός μετασχηματισμός επιτρέπει την κεντρικοποιημένη (centralised) αποθήκευσή τους. Αυτό οδηγεί στην αυτοματοποίηση της συλλογής πληροφοριών και της λήψης αναφορών, ενώ διευκολύνει τη παρακολούθηση της απόδοσης με τη βοήθεια κύριων δεικτών απόδοσης (KPI).
Προγνωστική συντήρηση
Με τη χρήση έξυπνων αισθητήρων για τη συλλογή δεδομένων από μηχανήματα και συσκευές, οι βιομηχανίες είναι σε θέση να προβλέψουν τα πιθανά προβλήματα και να πραγματοποιούν προγνωστική συντήρηση για να μειώνουν το χρόνο διακοπής της παραγωγής τους (downtime).
Μείωση κόστους
Ο εκσυγχρονισμός του λογισμικού επιτρέπει στις εταιρείες να λαμβάνουν δεδομένα για τις διαδικασίες παραγωγής και τα τυχόν προβλήματα της εφοδιαστικής αλυσίδας σε πραγματικό χρόνο. Έτσι γίνεται δυνατή η παρακολούθηση των αποθεμάτων, η ανάλυση των κύκλων ζήτησης, καθώς και η λήψη ενημέρωσης για κάθε επιτυχή παράδοση. Αυτό διευκολύνει τον αποτελεσματικό έλεγχο του όγκου της παραγωγής.
Ενδο-εργοστασιακές διασυνδέσεις
Οι εταιρείες πρέπει να συνδέουν ψηφιακά τις διάφορες διαδικασίες παραγωγής, προκειμένου να βελτιστοποιούν τη ροή των εργασιών, να αυξάνουν τα κέρδη και να παρακολουθούν την απόδοση κάθε εργαζόμενου. Ο εκσυγχρονισμός του λογισμικού τους διευκολύνει να δημιουργούν συνδέσεις εντός του ίδιου εργοστασίου ή μεταξύ διαφορετικών εργοστασίων. Η ενδο-εργοστασιακή συνδεσιμότητα δίνει προτεραιότητα στη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών επιπέδων και διευκολύνει την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ τους.
Υπάρχουν 4 βασικά επίπεδα στη βιομηχανική παραγωγή:
• Το επίπεδο των αυτοματισμών. Περιλαμβάνει μηχανήματα, έξυπνους αισθητήρες και πύλες (gateways). Μετά τη σύνδεσή τους, τα αυτοματοποιημένα συστήματα διασφαλίζουν τη σταθερή ανταλλαγή δεδομένων.
• Το επίπεδο της κατασκευής. Αναφέρεται στις λύσεις που διευκολύνουν τον έλεγχο του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού, για παράδειγμα τα συστήματα SCADA και MES (Μanufacturing Execution System ή Σύστημα Εκτέλεσης Παραγωγής).
• Επίπεδο του εργοστασίου. Το επίπεδο αυτό περιλαμβάνει σύνθετα συστήματα με προηγμένες λειτουργικότητες που διευκολύνουν τη διαχείριση του εργοστασίου. Τέτοια συστήματα είναι τα SAP, PLM, και OEE.
• Επίπεδο cloud. Στο επίπεδο αυτό γίνεται η ενοποίηση των συστημάτων επιχειρησιακής τεχνολογίας (ΟΤ) και τεχνολογίας πληροφοριών (ΙΤ).
Εφαρμογή Βιομηχανικού λογισμικού
Η εφαρμογή βιομηχανικού λογισμικού στις διαδικασίες παραγωγής απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό. Ακολουθούν ορισμένες βασικές εκτιμήσεις για τη σωστή εφαρμογή:
• Προσδιορισμός της ανάγκης: Πριν από την εφαρμογή βιομηχανικού λογισμικού, οι βιομηχανικές επιχειρήσεις πρέπει να προσδιορίσουν τους τομείς της λειτουργίας τους που μπορούν να επωφεληθούν από την αυτοματοποίηση και τη βελτιστοποίηση. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει προγραμματισμό παραγωγής, διαχείριση αποθεμάτων, ποιοτικό έλεγχο, συντήρηση και πολλά άλλα.
• Επιλογή του σωστού λογισμικού: Μόλις εντοπιστούν οι τομείς βελτίωσης, οι βιομηχανίες πρέπει να επιλέξουν το κατάλληλο λογισμικό για να ανταποκριθούν σε αυτές τις ανάγκες. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία διαθέσιμων λύσεων βιομηχανικού λογισμικού, συμπεριλαμβανομένων των Manufacturing Execution Systems (MES), του λογισμικού Enterprise Resource Planning (ERP) και του λογισμικού Computer-Aided Design (CAD). Η επιλογή του λογισμικού θα εξαρτηθεί από τις συγκεκριμένες ανάγκες της βιομηχανίας και τον προϋπολογισμό της.
• Προετοιμασία των δεδομένων: Το βιομηχανικό λογισμικό βασίζεται σε ακριβή και ενημερωμένα δεδομένα για να λειτουργεί σωστά. Πριν από την εφαρμογή του λογισμικού, οι βιομηχανίες θα πρέπει να διασφαλίζουν ότι τα δεδομένα τους είναι καθαρά, οργανωμένα και προσβάσιμα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την ενοποίηση δεδομένων από πολλαπλές πηγές, όπως εξοπλισμό παραγωγής, αισθητήρες και συνεργάτες της αλυσίδας εφοδιασμού.
• Εκπαίδευση υπαλλήλων: Το βιομηχανικό λογισμικό απαιτεί από τους υπαλλήλους να εκπαιδεύονται στο πώς να το χρησιμοποιούν αποτελεσματικά. Αυτό περιλαμβάνει όχι μόνο τις τεχνικές πτυχές του λογισμικού, αλλά και τον τρόπο με τον οποίο θα αλλάξει τις καθημερινές ροές εργασίας και τις ευθύνες τους. Οι επιχειρήσεις θα πρέπει να παρέχουν ολοκληρωμένη εκπαίδευση και συνεχή υποστήριξη για να διασφαλίζουν ότι οι υπάλληλοί τους είναι πλήρως προετοιμασμένοι να χρησιμοποιήσουν το λογισμικό.
• Δοκιμή και τελειοποίηση: Μόλις εφαρμοστεί το λογισμικό, οι βιομηχανίες θα πρέπει να το δοκιμάζουν και να το τελειοποιούν συνεχώς για να διασφαλίζουν ότι αποδίδει τα επιθυμητά αποτελέσματα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την ανάλυση δεδομένων απόδοσης, την πραγματοποίηση προσαρμογών στις ροές εργασίας και τις διαδικασίες και την αντιμετώπιση τυχόν ζητημάτων ή προβλημάτων που προκύπτουν.
Συνολικά, η εφαρμογή βιομηχανικού λογισμικού στις διαδικασίες παραγωγής μπορεί να είναι μια πολύπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία, αλλά τα οφέλη μπορεί να είναι σημαντικά. Με το σωστό λογισμικό και την κατάλληλη προσέγγιση, οι επικεφαλής των βιομηχανιών μπορούν να βελτιώσουν την παραγωγικότητα, την αποτελεσματικότητα και την ανταγωνιστικότητά τους στο σημερινό γρήγορο επιχειρηματικό περιβάλλον.
5 παραδείγματα λογισμικού για τη βιομηχανική παραγωγή
1 Λογισμικό Προγραμματισμού Εταιρικών Πόρων: Το λογισμικό προγραμματισμού εταιρικών πόρων (enterprise resource planning) ή ERP αφορά λύσεις που βοηθούν τις εταιρείες να διαχειρίζονται τα αποθέματά τους και τη λειτουργία της εφοδιαστικής αλυσίδας. Μια άλλη χρήση τους αφορά την αξιολόγηση και τον περιορισμό των κινδύνων.
Πλεονεκτήματα: Πιο αποδοτική λειτουργία και διευκόλυνση της πρόσβασης σε κρίσιμες πληροφορίες. Οι λύσεις αυτές αποτελούν βασικό κομμάτι του εκσυγχρονισμού των συστημάτων πληροφορικής και αξιοποιούνται από εταιρείες του κατασκευαστικού τομέα, αλλά και από εκπαιδευτικά ιδρύματα.
2 Πληροφοριακά Συστήματα Διαχείρισης Συντήρησης: Τα πληροφοριακά συστήματα διαχείρισης συντήρησης (Computerised Maintenance Management Systems ή CMSS), περιλαμβάνουν ένα εύρος λύσεων που καθιστούν τις εργασίες συντήρησης πιο αποδοτικές μέσω της κεντρικοποιημένης πληροφόρησης. Με τη χρήση συστημάτων αυτού του τύπου, οι εταιρείες βελτιστοποιούν τη ροή των εργασιών τους και αυτοματοποιούν τις επαναλαμβανόμενες ενέργειες. Με τα προϊόντα CMMS οι τεχνικοί προσδιορίζουν τις υπηρεσίες συντήρησης που πρέπει να παράσχουν και γνωρίζουν ποια εργαλεία χρειάζονται προκειμένου να ολοκληρώσουν κάθε βήμα της διαδικασίας συντήρησης.
Πλεονεκτήματα: Τα προϊόντα CMMS επιτρέπουν την πλήρη αξιοποίηση του φυσικού εξοπλισμού κάθε επιχείρησης, συμπεριλαμβανομένων οχημάτων και υποδομών. Αυτό αυξάνει την παραγωγικότητα και μειώνει τις δαπάνες.
3 Συστήματα Σχεδιασμού, μελέτης και Παραγωγής με Χρήση Υπολογιστή: Τα συστήματα σχεδιασμού, μελέτης και παραγωγής με χρήση υπολογιστή (Computer-Aided Design Software for Manufacturing ή CAD) επιτρέπουν τη δημιουργία διδιάστατων ή τρισδιάστατων μοντέλων υψηλής ποιότητας. Τα προγράμματα αυτά αξιοποιούνται από εταιρείες που ειδικεύονται σε έργα πολιτικού μηχανικού, σε καταναλωτικά προϊόντα καθώς και σε ιατρικές συσκευές. Επίσης λύσεις CAD χρησιμοποιούνται και από τη βιομηχανία πετρελαίου και αερίου.
Πλεονεκτήματα: Το λογισμικό CAD επιτρέπει στις επιχειρήσεις να δοκιμάζουν τις ιδέες τους στην πράξη, προάγει την ενδο-εταιρική επικοινωνία και βελτιώνει τη ροή της εργασίας. Με τη χρήση εργαλείων CAD εντοπίζονται πιθανά προβλήματα στην παραγωγική διαδικασία.
4 Λογισμικό EHS: Aφορά στη διαχείριση θεμάτων περιβάλλοντος, υγιεινής και ασφάλειας. Τα συστήματα αυτά διευκολύνουν τη συμμόρφωση των επιχειρήσεων με τους ισχύοντες κανονισμούς.
Πλεονεκτήματα: Η εφαρμογή λύσεων EHS βελτιώνει τη διαδικασία λήψης αποφάσεων και τη διαχείριση των περιβαλλοντικών και άλλων κινδύνων.
5 Λογισμικό Παραγωγής με τη Βοήθεια Υπολογιστή: Τα συστήματα Παραγωγής με τη Βοήθεια Υπολογιστή (Computer-Aided Manufacturing ή CAM) γενικά περιλαμβάνουν προγράμματα και συσκευές που ελέγχονται με τη βοήθεια υπολογιστή, όπως 3D εκτυπωτές, φρεζομηχανές ή κοπτικά λέιζερ. Το λογισμικό CAM επιτρέπει την παραγωγή προϊόντων με χρήση toolpaths. Εταιρείες που ειδικεύονται στην ηλεκτρολογία, τη μηχανολογία και την αεροναυπηγική έχουν τεράστια οφέλη από τη χρήση συστημάτων CAM.
Το λογισμικό αποτελεί βασικό κομμάτι οποιουδήποτε συστήματος CAM και περιλαμβάνει τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία του στερεού μοντέλου, την παραγωγή των διαδρομών των εργαλείων (toolpaths), την εξαγωγή του κώδικα για την εκτέλεση αυτών των οδηγιών, καθώς και για τη διασύνδεση με τα μηχανήματα CAM. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τρισδιάστατη σάρωση και η μέτρηση μπορεί να ξεκινήσουν να δημιουργούν ένα εξάρτημα αντί για ένα στερεό μοντέλο. Πολύ σημαντικά είναι επίσης τα προγράμματα και ο κώδικας που βρίσκεται πίσω από τους αναγκαίους ελέγχους, ώστε τα toolpaths να ακολουθούνται με ακρίβεια.
Πλεονεκτήματα: Mετά την εγκατάσταση ενός συστήματος CAM δεν χρειάζεται πια έλεγχος κάθε βήματος, καθώς οι διαδικασίες αυτοματοποιούνται.
Συνολικά, η επένδυση σε βιομηχανικό λογισμικό μπορεί να βοηθήσει τις βιομηχανίες να εκτελούν τις δραστηριότητές τους πιο αποτελεσματικά, με μεγαλύτερη ακρίβεια και λιγότερο χρόνο διακοπής λειτουργίας, ενώ παράλληλα μειώνει το κόστος και βελτιώνει την ποιότητα των προϊόντων τους. Στο σημερινό γρήγορο επιχειρηματικό περιβάλλον, όπου ο ανταγωνισμός είναι έντονος και οι προσδοκίες των πελατών είναι υψηλές, το βιομηχανικό λογισμικό έχει γίνει ένα κρίσιμο εργαλείο για τις βιομηχανικές επιχειρήσεις που θέλουν να παραμείνουν ανταγωνιστικές.
Case study: GE Appliances
Η GE Appliances, εκ των κορυφαίων κατασκευαστών οικιακών συσκευών, εφάρμοσε το βιομηχανικό λογισμικό για να βελτιστοποιήσει τις διαδικασίες παραγωγής της και να βελτιώσει την απόδοση. Το εργοστάσιο της εταιρείας στο Λούισβιλ του Κεντάκι, παράγει ψυγεία, πλυντήρια πιάτων και άλλες συσκευές και αντιμετώπιζε αναποτελεσματικότητα και προβλήματα στη γραμμή παραγωγής του. έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνει την ορατότητα, τον έλεγχο και την ποιότητα στις διαδικασίες παραγωγής. Το λογισμικό παρέχει δεδομένα και αναλύσεις σε πραγματικό χρόνο για να βοηθήσει τους χειριστές να εντοπίζουν και να αντιμετωπίζουν γρήγορα προβλήματα παραγωγής. Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής λογισμικού, η GE Appliances κατάφερε να βελτιώσει την παραγωγικότητά της κατά 10% και να μειώσει τον χρόνο του κύκλου παραγωγής της κατά 20%. Το λογισμικό βοήθησε επίσης την εταιρεία να μειώσει το ποσοστό σκραπ και να βελτιώσει τις διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου της, με αποτέλεσμα λιγότερα ελαττώματα και καλύτερη ικανοποίηση των πελατών.
Case study: Ford Motor Company
Το 2016, η Ford Motor Company εφάρμοσε το λογισμικό Simatic IT MES στα εργοστάσια παραγωγής της στην Ασία, την Ευρώπη και την Αμερική. Ο στόχος της υλοποίησης ήταν να βελτιωθεί η παραγωγική απόδοση, η ποιότητα και η ορατότητα σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού. Το λογισμικό Simatic IT MES παρέχει δυνατότητες συλλογής και ανάλυσης δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας στη Ford να παρακολουθεί και να ελέγχει τις διαδικασίες παραγωγής της πιο αποτελεσματικά. Το λογισμικό επιτρέπει επίσης βελτιωμένο ποιοτικό έλεγχο και τη δυνατότητα παρακολούθησης της γενεαλογίας των προϊόντων σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού. Με την εφαρμογή του λογισμικού, η Ford μπόρεσε να μειώσει τον χρόνο που χρειάζεται για τη λήψη αποφάσεων παραγωγής και να βελτιώσει τη συνολική παραγωγική της απόδοση. Το λογισμικό παρείχε επίσης μεγαλύτερη ορατότητα στην αλυσίδα εφοδιασμού, επιτρέποντας στη Ford να εντοπίσει πιθανά ζητήματα προτού γίνουν προβλήματα. Η εφαρμογή του συγκεκριμέμνου λογισμικού στη Ford ήταν μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλάμβανε ενοποίηση με υπάρχοντα συστήματα και εκπαίδευση εργαζομένων.
Ωστόσο, τα οφέλη της υλοποίησης ήταν σημαντικά, συμπεριλαμβανομένου του βελτιωμένου ποιοτικού ελέγχου, του μειωμένου κόστους και της αυξημένης απόδοσης. Συνολικά, η εφαρμογή του λογισμικού στη Ford Motor Company είναι ένα επιτυχημένο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο το βιομηχανικό λογισμικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής και την ενίσχυση της ορατότητας της εφοδιαστικής αλυσίδας.