7 strategických trendů v digitalizaci a automatizaci výroby na 2024

Tyto trendy odrážejí změny nejen v technologických aspektech výroby, ale také v socio-kulturních faktorech pracovního prostředí, jako je zvýšené využívání práce na dálku a potřeba digitálních dovedností mezi zaměstnanci. Výrobní podniky se musí přizpůsobit nejen rychle se měnícím technologickým trendům, ale také dynamickým změnám v pracovním prostředí a globálním kontextu. Tento posun vyžaduje holistický přístup k digitální transformaci, kde manažeři musí integrovat nové technologie se změnami v pracovních procesech a strategiích, podobně jako u trendů v logistice na rok 2024.

Celkově tyto trendy představují zásadní změnu v tom, jak výrobní podniky fungují, a vyžadují si od manažerů výroby nejen technické znalosti, ale také strategičtější a adaptivnější myšlení.

TREND Č.1: INTELIGENTNÍ AUTONOMNÍ AGENTI

Integrace inteligentních softwarových robotů do výrobních procesů

Inteligentní autonomní agenti, známí jako dynamická digitální dvojčata, se integrují do výrobních a provozních procesů. Digitální dvojčata jsou navržena tak, aby řídila a zefektivňovala výrobní a další přidružené procesy prostřednictvím pokročilých algoritmů umělé inteligence (AI). Jejich účelem je kontinuálně analyzovat výrobní data, provádět mnoho rozhodnutí v reálném čase a autonomně vykonávat přidělené úkoly ve výrobě za účelem optimalizace pracovních postupů.

Jak to funguje?

• Nepřetržitá analýza výrobních dat: Digitální dvojčata neustále shromažďují a analyzují data z výrobních procesů, včetně údajů o výkonu, kvalitě a využití provozních zdrojů.

• Autonomní rozhodování a vykonávání úkolů: Dvojčata využívají AI k rozhodování, identifikaci optimálních pracovních postupů a automatizovanému vykonávání úkolů, jako je úprava parametrů výroby podle aktuální nabídky a poptávky, masová personalizace produktů ve sériové výrobě nebo specifické požadavky na zásobování výrobních linek.

• Přizpůsobení se měnícím okolnostem v reálném čase: Digitální dvojčata dynamicky reagují na probíhající změny v provozním prostředí a v dodavatelském řetězci a upravují výrobní procesy podle aktuálních potřeb, priorit a okolností.

Jaké jsou praktické výhody?

• Zvýšení provozní efektivnosti: Nasazení autonomních softwarových botů do výroby zvyšuje produktivitu, snižuje chybovost a zlepšuje celkovou efektivnost výrobních procesů.

• Redukce výrobních chyb: Automatizace rozhodovacích procesů snižuje riziko chyb způsobených lidským faktorem nejen ve výrobních, ale iv přidružených procesech.

• Zvýšení výrobní agility: Digitální dvojčata umožňují rychlou adaptaci na dynamické změny, čímž rozšiřují flexibilitu provozu a schopnost rychle reagovat na tržní a zákaznické potřeby a preference.

• Optimalizace provozních nákladů: Efektivnější využívání podnikových zdrojů a optimalizace rozpočtu spojeného s výrobou a údržbou.

Digitální dvojčata jako autonomní informační agenti zvládají úlohy nezávisle a bez dohledu, reagují na změny v prostředí a autonomně rozhodují o výrobních postupech a operacích za účelem dosažení nejlepších výsledků. Digitální dvojčata jsou základní součástí moderních systémů Smart Industry vybavených adaptabilitou, škálovatelností, agilitou a různými kognitivními kompetencemi.

Díky decentralizované multiagentové technologii mohou tyto systémy efektivně řídit komplexní výrobní a logistické procesy, přizpůsobovat se rychle měnícím se podmínkám a umožňovat flexibilní řízení operací. Systémy s digitálními dvojčaty se stávají nezbytností pro dynamická a nepředvídatelná výrobní a logistická prostředí.

TREND Č. 2: INTEGRaCe AUTONoMNíCH MOBILNíCH ROBOTŮ (AMR) DO VÝROBY

Rozšíření flotily autonomních mobilních robotů ve výrobních provozech.

Intralogistika má důležité postavení ve výrobních provozech. Součástí zlepšování produktivity výrobních procesů a jejich flexibility bude rozšiřování využívání autonomních mobilních robotů (AMR) na výrobních linkách a v výrobní logistice. Tito roboti jsou navrženi na samostatnou přepravu materiálů a komponentů v rámci provozu i závodu.

Dokáží tak automatizovat a optimalizovat materiálový tok ve výrobě. AMR jsou schopné dynamicky manévrovat mezi skladem a výrobní linkou, přizpůsobovat se změnám výrobních linek a v procesech. Zároveň bezpečně fungují bok po boku s lidskými pracovníky, čím zvyšují produktivitu a snižují potřebu manuální práce.

Jak to funguje?

• Samostatná přeprava: AMR využívají pokročilou navigační technologii k autonomní přepravě materiálů a manipulaci s komponenty v provozu bez potřeby manuálních zásahů do procesů.

• Flexibilní adaptace na provoz: Přepravní roboti jsou vybaveni senzory a algoritmy, které jim umožňují identifikovat a reagovat na překážky, měnící se uspořádání provozu a jiné dynamické prvky prostředí nebo procesů.

• Spolupráce s pracovníky: AMR jsou navrženi tak, aby bezpečně spolupracovali s lidskými pracovníky, čím se zvyšuje bezpečnost, ergonomie a efektivita procesů na pracovišti.

Jaké jsou praktické výhody?

• Optimalizace materiálového toku: Zrychlení a přesnější přesun materiálů pomocí robotů znamená lepší organizaci práce, přesnější synchronizaci výrobních postupů a zkrácení výrobních cyklů.

• Redukce manuální práce: Automatizace přepravy materiálů snižuje potřebu manuálního zásahu při manipulaci s nimi. Zaměstnanci tak mají prostor soustředit se na složitější úkoly.

• Stoupající produktivita: Rychlý, přesný a bezchybný přesun materiálů roboty přispívá ke zlepšení celkové produktivity a efektivnějšímu využívání podnikových zdrojů.

• Flexibilita ve výrobních postupech: AMR dodávají vysokou míru flexibility provozu a výrobním procesům. Proto mohou být snadno přesunuty do jiných zón nebo k jiným pracovištím nebo dynamicky přerozděleny a nasazovány do procesů podle aktuálních potřeb výroby.

Integrace autonomních mobilních robotů (AMR) do výrobních procesů představuje významný pokrok v automatizaci a optimalizaci výroby. Kromě zvyšování flexibility výrobních linek umožňují také rychlou adaptaci na měnící se požadavky trhu a zlepšení pracovních podmínek zaměstnanců, protože AMR mohou vykonávat rutinní a opakující se úlohy za ně.

AMR využívají efektivně zdroje, optimalizují tok materiálů a snižují odpad, což má za následek úspory nákladů. Součástí těchto robotů jsou také pokročilé technologie jako algoritmy strojového učení a sofistikované senzory, které zvyšují produktivitu a bezpečnost interakce s lidskými pracovníky. Integrace AMR tak představuje klíčový krok nejen k zvýšení efektivity a produktivity, ale také k připravenosti na nadcházející technologické inovace v rámci konceptu Industry 4.0 nebo Smart Factory.

TREND Č. 3: KYBER-FYZIKÁLNí VÝROBNí SYSTÉMY

Implementace kyber-fyzikálních systémů (CPS) pro pokročilou automatizaci od analýzy dat až po autonomní řízení procesů.

Kyber-fyzikální systémy (CPS) jako řídící MES systémy umožňují propojit fyzické objekty provozu (podnikové zdroje) a tím pádem i výrobní operace s digitálními technologiemi.

CPS poskytují manažerům výroby možnost zvyšovat automatizaci, zlepšovat přesnost a konzistenci výrobních procesů a zároveň snižovat čas a náklady na výrobu. Kromě toho tyto systémy umožňují rychlou adaptaci na změny trhu a požadavky zákazníků, čím poskytují provozům strategickou výhodu v dynamickém průmyslovém prostředí.

Jak to funguje?

• Propojení fyzické a digitální výroby: CPS využívají senzory, snímače a IoT technologie k sběru a analýze dat z fyzického výrobního procesu, čím poskytují přesný přehled o stavu a výkonu výroby v reálném čase.

• Inteligentní řízení a automatizace: Tyto systémy využívají data k automatizaci rozhodování a procesů, což umožňuje výrobním linkám se přizpůsobovat změnám bez manuálních zásahů a nastavování.

• Autonomní výrobní prostředí: CPS umožňují výrobním linkám a pracovištím se dynamicky přizpůsobit na provozu měnícím se podmínkám a bezodkladně reagovat na neplánované události nebo neočekávané okolnosti, což vede k významnému zlepšení efektivnosti a flexibility procesů.

Jaké jsou praktické výhody?

• Zvýšení efektivnosti a flexibility výroby: Nasazení CPS do provozu umožňuje rychlejší a efektivnější reakci na změny v poptávce, výrobních podmínkách nebo makroekonomických okolnostech.

• Eliminace chybovosti a garance 100% kvality: Automatizace a inteligentní řízení procesů eliminuje riziko chyb a zabezpečuje konzistenci kvality výrobků a nulové procento odpadu.

• Optimalizace výrobních procesů: CPS umožňují podnikům efektivněji využívat všechny své zdroje a optimalizovat náklady díky efektivnějšímu řízení a provozu.

• Zlepšení bezpečnosti a ergonomie pracovišť: Inteligentní monitorování a řízení provozu významně zlepšuje bezpečnost pracovního prostředí a ergonomii pro zaměstnance.

Nasazení kyber-fyzikálních systémů představuje pro výrobní podniky kritické propojení mezi IT a výrobou, čím podniky výrazně posouvají hranice efektivnosti a inovací v průmyslu. Tyto systémy spojují pokročilé informační technologie s fyzickými výrobními operacemi, což umožňuje přesnou kontrolu a monitorování výrobních procesů v reálném čase.

Takovéto synergetické propojení zlepšuje automatizaci, zvyšuje kvalitu výroby a podporuje flexibilitu v reakci na měnící se tržní požadavky. Výsledkem je vytvoření inteligentních, samo-regulujících se výrobních prostředí, které jsou schopné rychle se adaptovat a transformovat.

TREND Č.4: AI-PODPOřeNá Řešení KONTROLY KVALITY

Nasazení řešení kontroly kvality řízených umělou inteligencí (AI), které automaticky identifikují chyby a odchylky v reálném čase.

Využití AI při řešeních kontroly kvality tvoří další část automatizace procesů ve výrobním podniku. Pokročilé algoritmy rozpoznávání obrazu a strojového učení neustále vyhodnocují a identifikují potenciální defekty a nesrovnalosti na výrobních linkách, pracovištích, polotovarech, komponentech a výrobcích. Tak se zabezpečuje dodržování nejvyšších standardů kvality, snižování míry vad v procesech.

Jak to funguje?

• Pokročilé rozpoznávání obrazu a analýza dat: Řešení využívají AI a strojové učení k analýze obrazových dat z výrobních linek a pracovišť, aby odhalovaly kvalitativní odchylky nebo defekty jako jsou trhliny, nesrovnalosti na povrchu, geometrické chyby a další anomálie.

• Automatická detekce a klasifikace chyb: AI řešení kontroly kvality dokážou automaticky identifikovat a klasifikovat typy chyb, čím umožňují rychlou a přesnou reakci na problémy s kvalitou.

• Nepřetržité monitorování a bezodkladný zásah: AI-řízená řešení kontinuálně monitorují výrobní procesy, linky a pracoviště a v případě odchylek posílají včasné varování, čímž snižují množství vad na výrobcích.

Jaké jsou praktické výhody?

• Zvýšení kvality a bezchybnosti výroby: Použitím AI na kontrolu kvality se zvyšuje přesnost a konzistence výrobních procesů.

• Snížení chybovosti a nákladů: Automatizace kontroly kvality minimalizuje riziko lidských chyb a snižuje náklady spojené s vadami, odpadem, opravami a náhradními díly.

• Zlepšení výrobních postupů: AI-řízená řešení kontroly kvality přinášejí podrobné přehledy o výrobních procesech. Tak umožňují identifikovat a řešit příčiny vznikajících chyb a eliminovat jejich opakování.

• Rychlá adaptace na změny ve výrobcích: Flexibilita AI řešení kontroly kvality umožňuje rychlou adaptaci na změny v designu nebo specifikacích výrobků bez potřeby rozsáhlého manuálního přestavování výrobních zařízení.

Zavádění AI-řízených řešení kontroly kvality přináší výrobním podnikům nové možnosti technologické přesnosti a procesní inovace. Tato evoluce kromě obohacování existujících výrobních postupů, otevírá také dveře k novým nástrojům v oblasti řízení a analýzy dat. Zefektivnění procesů díky AI, spolu se schopností této technologie adaptovat se na měnící se výrobní požadavky, umožňuje podnikům dosahovat bezprecedentní výsledků v garantce kvality.

TREND Č.5: DYNAMICKÁ PRACOVNÍ SÍLA

Digitální transformace lidských zdrojů ve výrobních procesech

Digitální transformace se i vzhledem k probíhajícím změnám vyplývajícím z rozšiřování AI dotýká i sociálních aspektů práce. Jde především o integraci vzdálených kolaborativních modelů a pokročilých aplikací umělé inteligence (AI) na provozech.

Tato synergie poskytuje výrobním manažerům nové možnosti pro efektivnější koordinaci a řízení procesů, a to i na dálku, přičemž zároveň využívají analýzu dat a automatizaci prostřednictvím AI řešení k optimalizaci výrobních operací. Takovéto propojení umožňuje podnikům lépe se přizpůsobovat rychle se měnícím tržním podmínkám a maximalizovat tak efektivitu svých výrobních strategií.

Jak to funguje?

• Hybridní pracoviště: Využití kombinace lidských a strojových kognitivních schopností, s důrazem na AI a strojové učení, umožňuje vytváření pracovních míst, kde se setkává lidská intuice a strojová přesnost.

• Rozšíření digitálních dovedností: Zaměstnanci musí adaptovat a rozšiřovat své digitální dovednosti, aby se vyrovnali s novými výzvami a příležitostmi, které přicházejí s digitalizací pracovních procesů.

• Virtuální a rozšířená pracovní prostředí: Implementace virtuálních a rozšířených realit na pracovištích, které umožňují zaměstnancům interagovat a spolupracovat v digitálním prostředí.

Jaké jsou praktické výhody?

• Flexibilnější provázkový strategie: Přijímání pružnějších operací a digitalizace pro zvýšení odolnosti a flexibilitu výrobních procesů.

• Nové pracovní pozice: Vznik nových, digitálně zaměřených pracovních pozic.i

• Zlepšená spolupráce a komunikace: Digitalizace umožňuje lepší spolupráci a komunikaci mezi různými odděleními a lokalitami, i v případě týmů z různých zemí.

Trend dynamického pracovního prostředí a transformace lidských zdrojůpředstavuje nejen technologický posun, ale také významnou změnu v kultuře a organizaci výrobního průmyslu. Tato změna je vedena primárně potřebou neustálé adaptace na rychle se měnící tržní podmínky, technologické inovace a rozvíjející se konkurenci. V důsledku toho je od podniků vyžadován přechod na flexibilnější a digitalizované pracovní postupy, které jsou základním předpokladem pro udržení a zvýšení konkurenční výhody.

TREND Č. 6: POKROČILÉ SYSTÉMY ENERGETICKÉHO MANAgeMENTU

Transformace na energeticky efektivní provoz prostřednictvím využití inteligentních systémů řízení energie 

Aktuální trend v oblasti výrobního managementu se soustřeďuje na implementaci sofistikovaných systémů řízení spotřeby energie. Tyto systémy, navržené s důrazem na technologickou přesnost a efektivitu, mají za cíl nejen optimalizovat spotřebu energie v rámci požívání výrobních a montážních zařízení, ale také snižovat energetický odpad. 

Klíčovým aspektem je také podpora využívání obnovitelných zdrojů energie, což umožňuje podnikům snižovat uhlíkovou stopu a zároveň zefektivnit energetické náklady. Tento přístup zahrnuje především pokročilé monitorování a analýzu energetického využití, které umožňuje podnikům efektivněji spravovat energetické zdroje a podporovat udržitelné výrobní strategie.

Jak to funguje?

• Monitorování a analýza spotřeby energie: Systémy neustále monitorují a analyzují spotřebu energie ve výrobním provozu, identifikují oblasti neefektivního využívání energie v případě konkrétních výrobních nebo přepravních zařízení.

• Automatizovaná optimalizace: Inteligentní algoritmy automaticky upravují nastavení výrobních zařízení a procesů pro snižování spotřeby energie bez negativního dopadu na produktivitu provozu.

• Integrace s obnovitelnými zdroji energie: Systémy mohou být integrovány s obnovitelnými zdroji, jako jsou solární panely, pro efektivnější využívání udržitelné energie.

Jaké jsou praktické výhody?

• Snížení nákladů na energii: Efektivnější řízení a využívání energie výrazně snižuje provozní náklady na energii.

• Snížení environmentálního zatížení: Optimalizace spotřeby energie a využívání obnovitelných zdrojů přispívá ke snižování emisí skleníkových plynů a zvyšuje udržitelnost výrobních operací.

• Zlepšení společenské odpovědnosti firmy: Implementace udržitelných postupů a zaměření se na obnovitelné zdroje energie zlepšuje veřejný obraz a společenskou odpovědnost podniku.

• Zvýšení efektivity a produktivity: Systémy řízení energie zlepšují celkovou efektivnost výrobních procesů, což zároveň vede k vyšší produktivitě.

Pokročilé systémy řízení energie jsou nedílnou součástí dosahování vyšší energetické efektivity a udržitelnosti v moderních výrobních podnicích. Tyto systémy využívají nejnovější technologie v oblasti analýzy a optimalizace spotřeby, tak umožňují podnikům nejen výrazně snižovat provozní náklady a emise, ale také jim dávají příležitost stát se lídry v inovacích a environmentální odpovědnosti. S jejich pomocí mohou výrobní společnosti efektivně integrovat udržitelné postupy do svých operací, čímž zvyšují svou tržní hodnotu a ukazují angažovanost v oblasti ekologické udržitelnosti.

TREND Č. 7: TECHNOLoGIE PRo ZVÝŠENí ODOLNOSTI DODaVATElSKÉHO řetězCe

Vývoj a implementace technologií k zajištění přesnosti, včasnosti a bezvadnosti toků dodavatelských řetězců 

Geo-politické události a deglobalizační tendence se podepisují pod změny v dodavatelských řetězcích. I proto se podniky zaměřují na vývoj a implementaci technologií zaměřených na zvyšování jejich odolnosti a flexibility. Zahrnuje to například využívání prediktivní analytiky k efektivnímu řízení rizik, využití umělé inteligence (AI) pro sofistikované hodnocení a výběr dodavatelů pro zajištění vysoké míře transparentnosti a bezpečnosti v rámci celého dodavatelského řetězce.

Jak to funguje?

• Prediktivní analytika pro řízení rizik: Využití datových analytických nástrojů k identifikaci potenciálních rizik a slabých míst v dodavatelském řetězci, což umožňuje předcházet výpadkům a zpožděním.

• AI pro hodnocení dodavatelů: Použití AI pro automatizované hodnocení výkonu a spolehlivosti dodavatelů, čímž se zjednodušuje výběr a audit dodavatelů.

• Transparentnost a bezpečnost: Implementace digitálních technologií pro zajištění nezvratnosti a transparentnosti záznamů v celém dodavatelském řetězci, zlepšení sledovatelnosti produktů a zabezpečení proti podvodům.

Jaké jsou praktické výhody?

• Zvýšená odolnost a flexibilita: Technologie umožňují rychlejší a efektivnější reagování na výzvy a změny v dodavatelským řetězci.

• Zlepšení řízení rizik: Prediktivní analytika a AI pomáhají identifikovat a zvládat potenciální rizika předtím, než se stanou problémem.

• Zvýšení transparentnosti a důvěry: Zvýšení důvěry a transparentnosti v procesech dodavatelského řetězce, což je obzvlášť důležité v globálním obchodním prostředí.

• Optimalizace výběru dodavatelů: AI poskytuje podnikům nástroje na efektivnější hodnocení a výběr dodavatelů na základě výkonu, spolehlivosti a dalších kritérií.

Rozvoj a implementace pokročilých technologií zaměřených na posílení odolnosti dodavatelských řetězců jsou nezbytné pro zajištění jejich spolehlivosti v dynamickém a často i nepředvídatelném podnikatelském prostředí. Tyto inovace poskytují společnostem nástroje pro vylepšené řízení rizik a zvyšují transparentnost procesů. Díky tomu mohou podniky efektivněji spolupracovat s dodavateli.