7 trendov digitalizácie priemyslu a riadenia výroby na rok 2021

22.12.2020

7 trendov v riadení výroby a v digitalizácii priemyslu na rok 2021

Strategické inovácie, konsolidácia výrobných procesov a adaptácia prevádzkových modelov a postupov na nový štandard po pandémii – po-kovidový – sú kľúčové priority na rok 2021.

Rok 2020 sa niesol v znamení globálnej pandémie, ktorá zásadne ovplyvnila väčšiu časť hospodárskeho sektoru. Zároveň aj výrazne zasiahla do spôsobu fungovania priemyselných podnikov, prevádzok a výrobných tovární. Priemyselné odvetvie a dodávateľské reťazce museli bezodkladne reagovať na krízovú situáciu, a nečakané výzvy, ktoré so sebou pandémia priniesla.

 
 

Koronakríza však zásadne nezmenila pôvodnú trajektóriu vývoja trendov digitalizácie a automatizácie vo výrobných podnikoch a organizáciách, očakávanú na začiatku roka 2020. Radikálnejšie zmeny rozvracajúce ustálené konvencie v doterajšom spôsobe práce ako napríklad masívny presun zamestnancov na vzdialenú prácu a väčší podiel migrácie služieb do cloudu prispeli ku globálnemu urýchleniu digitálnej transformácie. Digitálne iniciatívy v podnikoch sa ešte pred koronakrízou osvedčili ako nevyhnutné nástroje na zabezpečenie udržateľnosti prevádzkových procesov.

Trendy predchádzajúcich období zostávajú naďalej aktuálne, menia sa však priority ich nasadzovania. Tempo implementácie pokročilých digitálnych  technológií sa zrýchľuje. Rovnako aj škálovanie už zavedených inteligentných riešení. Výrobné a spracovateľské organizácie, ako aj jednotlivé priemyselné odvetvia, sa budú rýchlejšie presúvať ku konceptu inteligentného podniku („smart factory“). Niektoré prieskumy zistili, že koronakríza urýchlila digitalizáciu o 3 – 5 rokov, v prípade digitálnych produktov až o 7 rokov.

Výrobné podniky museli pristúpiť aj k dočasným riešeniam a núdzovým opatreniam. A to predovšetkým aby zabezpečili udržateľnosť svojich prevádzkových a obchodných procesov. Podstatným zistením pre mnohé podniky a organizácie počas krízového obdobia sa stal fakt, že svoje procesy a postupy dokážu inovovať rýchlejšie a pohotovejšie, ako sa pôvodne domnievali. Tento poznatok viedol k strategickým zmenám v krátkodobých a strednodobých plánoch vývoja digitalizácie a investičných plánov podniku.

Rozvojové plány zamerané na digitálne technológie sa následne stali organickou súčasťou podnikových stratégií. Aktualizácia plánov a nové nastavenie priorít je kľúčové nielen pre prekonanie krízy, ale aj pre adaptáciu na nové fungovanie v post-pandemickom svete. Už teraz je jasné, že výrobné podniky a priemyselné organizácie budú digitálnejšie ako pred koronakrízou.

Post-pandemická adaptácia            

44 % podnikov potvrdilo, že zmena obchodného modelu predstavuje hlavnú výzvu pre obdobie po pandémii“ 

Rok 2021 bude v ideálnom prípade rokom rekonvalescencie. Po ukončení núdzových režimov sa bude očakávať, že podniky už budú mať za sebou väčšinu prác týkajúcich sa sanácie škôd. A to vrátane zastabilizovania kritických bodov a zvrátenia negatívnych dopadov pandémie na prevádzkové procesy. Nadchádzajúce obdobie obnovy však nebude návratom do pred-kovidovej situácie. Rok 2021 bude rokom posunu k „novému normálu“ – novým štandardom prevádzkových modelov a stratégií.

Cesta k ekonomickej a prevádzkovej rehabilitácii priemyselných podnikov povedie cez početné vnútropodnikové digitalizačné projekty. Postupné nasadzovanie pokročilých digitálnych technológií do procesov na výrobných linkách sa bude dostávať medzi hlavné priority.

Z prieskumov medzi podnikmi vyplynulo, že najväčšie zmeny, ktoré organizácie zaviedli z dôvodu minimalizovania negatívnych vplyvov koronakrízy, sa vo veľkej miere stanú súčasťou bežnej prevádzky aj po pandémii. Medzi týmito opatreniami „nového normálu“ sa nachádza aj finalizácia prechodu na ustálený režim práce z domu a formalizácia spôsobov vzdialenej spolupráce medzi kolegami alebo partnerskými spoločnosťami.

Pokračovanie dátovej explózie a škálovanie podnikového IoT

Menšie podniky od 51 do 200 zamestnancov dokázali zavádzať rýchlejšie dátové riešenia v reakcii na koronakrízu. Až 68 % malých podnikov využíva dátovú analytiku v prevádzkových činnostiach, 56 % vo financiách, 50 % v predaji a 45 % v produkte

Výrobné prevádzky, spracovateľské činnosti, ako aj montážne procesy sa nedajú efektívne riadiť bez prístupu k správnym a včasným dátam. To platí dvojnásobne pri krízovom riadení. Niektoré podniky počas koronakrízy zistili, že nedisponujú dostatočnými údajmi.

Následkom toho sa nedokázali správne, kvalifikovane a predovšetkým rýchlo rozhodovať pod tlakom núdzovej situácie. Aj preto nestíhali dostatočne pohotovo stabilizovať negatívne účinky krízového stavu. Podniky s dostatočným prístupom k dátam v reálnom čase mohli bezodkladne zareagovať. Napríklad aj zmenou plánovania výrobných zmien, efektívnejším sledovaním dostupnosti zamestnancov ako aj dodávok materiálu.

Dátová transparentnosť v hlavných výrobných procesoch je kľúčová pre efektívne plánovanie výroby a flexibilné rozvrhovanie práce. Obzvlášť pri zvýšenom tempe zmien odberateľských požiadaviek alebo zákazníckych priorít. Rozširovanie prepojenia jednotlivých výrobných pracovísk a zariadení prostredníctvom vnútropodnikového internetu vecí (IoT) umožní organizáciám detailnejšie sledovať vývoj výrobných zadaní v reálnom čase. Vďaka tomu získajú komplexný prehľad o prebiehajúcich procesoch.

Rozšírenie rámca zbieraných údajov zároveň umožní podniku efektívnejšie pracovať aj s obchodnými dátami. Výsledkom bude aj zlepšenie tzv. biznisovej inteligencie (Business Intelligence), ktorá pomôže s urýchlením kvalifikovaného rozhodovania aj počas kritického obdobia.

Stúpajúci dopyt po detailnejšej dátovej analytike bude viesť k rozširovaniu podnikovej siete internetu vecí (IoT). Vďaka tomu sa už meranie výkonnosti zariadení (OEE) ako aj prepájanie podnikových zdrojov stávajú bežnou praxou. Pri prepájaní podnikových zdrojov a automatizácii ich riadenia budú napomáhať predovšetkým riešenia inteligentného priemyslu a kyberneticko-fyzikálne platformy Smart Industry.

Nárast dostupných dát a škálovanie priemyselného IoT vytvára predpoklady na rozšírenie optimalizačného potenciálu výrobných a zásobovacích procesov, konkrétne pre:

  • rozšírenie celkovej kapacity produktivity prevádzky počas pracovnej smeny,
  • zvýšenie priepustnosti na výrobných pracoviskách a montážnych linkách,
  • skracovanie výrobných cyklov.

Naplnenie tohto potenciálu si vyžaduje implementáciu pokročilých technológií. A to predovšetkým digitálnych dvojčiat, ktoré sú už súčasťou moderných Smart Industry systémov .

Dostupnosť dát, prechod ku cloudovým aplikáciám a komplexná IT infraštruktúra budú ulahčovať nasadzovanie riešení inteligentného priemyslu, ako aj škálovanie riadiacich Smart Industry systémov. To sa zároveň bude prejavovať aj na znižovaní vstupnej investície do digitálnych dvojčiat a na ich rýchlejšom nasadzovaní pre automatizáciu riadenia výrobných a zásobovacích operácií.

Migrácia do cloudovej IT infraštruktúry

70 % spoločností bude do roku 2022 integrovať cloud manažment nasadzovaním zjednotených multi-cloudových technológií, riadiacich nástrojov a procesov“ 

Škálovanie vnútropodnikovej siete priemyselného internetu vecí (IIoT) bude stupňovať nároky na udržateľnosť digitalizovaných výrobných procesov. Vízia inteligentného výrobného podniku („smart factory“) sa bude čoraz častejšie realizovať využívaním cloudových služieb a „cloud-ready“ aplikáciami.

Práve koronakríza prispela k migračnej vlne do cloudu. Táto tendencia bude pokračovať aj do post-pandemického normálu. Cloud bude navyše zohrávať v nadchádzajúcom období významnú úlohu aj v rámci celopodnikovej IT architektúry.

Podniky budú postupne transformovať svoje IT siete a prechádzať na cloud-centrickú infraštruktúru. Túto transformáciu navyše urýchli aj spustenie piatej generácie mobilných sietí (5G). S tým sa bude zároveň zvyšovať aj využívanie hybridných cloudov – kombinácia infraštruktúry umiestnenej v podniku, v privátnych cloudových službách a vo verejnom cloude.

IDC predpokladá, že až 80 % podnikov začne podnikať kroky k prechodu na cloud-centrickú digitálnu infraštruktúru do roku 2021. Táto zmena prispeje k rozšíreniu adaptability a k zlepšeniu flexibilnosti digitálnej infraštruktúry podniku. Zároveň vytvorí podmienky na urýchlenie automatizácie:

  • podnikového IT,
  • prevádzkových postupov,
  • a obchodných operácií.

Transformácia IT štruktúry priemyselných podnikov, veľké objemy dát a komplexná IoT sieť si budú vyžadovať ďalšie investície do kybernetickej bezpečnosti. A to predovšetkým v oblastiach:

  • bezpečnosti priemyselnej automatizácie,
  • riadenia identít a prístupov v organizácii,
  • a pripravenosti na intenzívnejšie kybernetické útoky.

Podľa prieskumov, až 55 % spoločností plánuje zvyšovať investícií do kybernetickej bezpečnosti v roku 2021

Prediktívna údržba

85 % spoločností je presvedčených, že prediktívna analytika v údržbe je rozhodujúca na dosiahnutie prevádzkovej dokonalosti [operational excellence]“ 

Stroje, zariadenia a nástroje pripojené do podnikového internetu vecí (IoT) môžu byť monitorované v reálnom čase. Výrobné dáta umožňujú podnikom bezodkladne získavať podrobné analýzy výkonu a detailné OEE [Overall Equipment Effectiveness]. Dostupnosť týchto dát a analýz urýchli generačný posun v riadení údržby. Priemyselné organizácie začnú prechádzať zo systému preventívnej údržby na stratégiu prediktívnej údržby. Nová generácia správy a starostlivosti o výrobné zariadenia a prístroje umožňuje využívať individuálne stratégie údržby [SAM, Strategic Asset Management].

To umožní presne projektovať zásahy na zariadeniach, plánovať odstávky strojov, a tým znižovať frekvencie odstávok, resp. ich plánovať mimo výrobných cyklov. Medzi ďalšie prínosy patrí:

  • predchádzanie neplánovaným výpadkom alebo poruchám,
  • predlžovanie životnosti výrobných technológií,
  • eliminácia vzniku odpadu,
  • a celková optimalizácia prevádzkových nákladov.

Vyspelejšie riadiace Smart Industry systémy už disponujú modulmi prediktívnej údržby alebo môžu byť o túto funkcionalitu rozšírené.

Hybridné pracoviská a inteligentné technológie

69 % pracovných pozícií vo výrobnom priemysle si vyžaduje nejaký druh digitálnych kompetencií“ 

Jednou z najradikálnejších zmien spôsobu práce sa v roku 2020 stal masívny odliv zamestnancov na prácu z domu (tzv. home office) a využívanie vzdialených foriem spolupráce. Podľa prieskumu Gartner, až 88 % organizácií umožnilo zamestnancom pracovať z domu počas prvej vlny koronavírusu. A až 97 % spoločností zrušilo pracovné cesty. Tento nový štandard práce sa stane normou aj v pokovidovom svete a bude sa týkať aj zamestnancov vo výrobných prevádzkach.

Využitie nástrojov virtuálnej kooperácie naprieč organizačnými štruktúrami a oddeleniami podniku bude stúpať. Zároveň sa zvýši aj frekvencia nasadzovania nástrojov umelej inteligencie (AI). Niektoré prieskumy odhadujú, že v nastávajúcom období až 35 % organizácií zintenzívni mieru implementácie AI na pracoviskách v rámci práce „on-site“ aj „online“.

Výrobné prevádzky a pracoviská sa nestanú dejiskom len technologickej transformácie, ale aj socio-kultúrnej zmeny. Umelá inteligencia a strojové učenie dajú vzniknúť hybridným pracoviskám využívajúcim prostriedky rozšírenej inteligencie – kombinácie ľudských a strojových kognitívnych schopností. So zrýchľujúcim tempom zavádzania digitálnych nástrojov do výrobných postupov si budú musieť zamestnanci rozširovať digitálne zručnosti a kompetencie, aby sa mohli adaptovať na nové prevádzkové procesy.

Podľa štúdií môže vo výrobných prevádzkach a v spracovateľskom priemysle medzi rokmi 2018 až 2028 zostať až 2,4 milióna neobsadených pozícií v dôsledku chýbajúcich alebo neadekvátnych zručností. Popritom, ako budú exponenciálne technológie transformovať spôsob práce, podniky budú musieť zabezpečovať sústavný rozvoj digitálnej kvalifikácie svojich zamestnancov.

Zároveň budú dynamicky vznikať aj nové, doposiaľ neexistujúce pracovné pozície, ktoré sa už bez pokročilých digitálnych schopností nezaobídu. Medzi budúcimi profesiami budú napríklad inžinier digitálnych dvojčiat, správca podnikovej IoT siete, analytik prediktívneho zásobovania, prevádzkový riaditeľ „smart factory“, správca flotily zásobovacích alebo údržbárských dronov apod.

prechod na pružné a odolnejšie prevádzkové modely

Viac ako 53 % výrobných firiem očakáva zmeny vo svojich prevádzkových postupoch následkom pandémie ochorenia COVID-19

Koronakríza spôsobila na trhoch rozvrat, ktorý následne uvrhol podniky do stavu nepretržitého krízového manažmentu. Núdzové riešenia a opatrenia sú súčasťou reaktívneho manažmentu. Okrem času potrebného na ich prípravu a nasadenie, však majú obmedzenú životnosť. Keďže sa najčastejšie pripravujú s ohľadom na špecifické okolnosti aktuálnej krízy, nie sú účinne využiteľné pri ďalších núdzových situáciách.

V nadchádzajúcom období možno očakávať častejšie otrasy a turbulentnejšie zmeny na trhoch. Tie budú mať rôznorodú povahu od geopolitických udalostí cez ekonomické konflikty až po klimatické zmeny len s málo predvídateľnými následkami.

Podniky nedokážu pripraviť krízové opatrenia na všetky alternatívy. Je takmer nemožné prognózovať všetky typy mimoriadnych udalostí a podľa toho namodelovať adekvátne opatrenia. Riešením, ako možno zabezpečiť kontinuitu a udržateľnosť výrobných procesov je prechod na agilné prevádzkové stratégie.

Zvýšenie flexibilnosti podnikových postupov vedie k rozšíreniu odolnosti výrobných a priemyselných procesov voči výpadkom. Vďaka tomu sa budú môcť podniky dynamicky prispôsobovať novým situáciám a adekvátne adaptovať prevádzkové operácie a procesy.

Úroveň elasticity a prispôsobiteľnosti podnikov na zmeny závisí od miery digitalizácie. Pokročilá digitalizácia umožňuje podniku promptnú konsolidáciu prevádzkových operácií, čo má zároveň za následok zvýšenie konkurenčnej výhody nielen počas núdzových situácií, ale aj počas bežnej prevádzky. Organizácie budú schopné sa adaptovať na zlomové zmeny, a tak rýchlejšie reagovať na novovznikajúce obchodné podmienky a príležitosti. A zároveň si upevnia výrobnú a zásobovaciu nepretržitosť svojich prevádzok.

Výrobné podniky a organizácie v spracovateľskom priemysle už začali s prechodom na pružnejšie prevádzkové stratégie. Najčastejšie sú to menšie riešenia zamerané na jednu oblasť alebo konkrétnu funkcionalitu. Napríklad riadenie ľudských zdrojov na vybraných výrobných pracoviskách alebo dynamické zásobovanie výrobných liniek, ktoré sa však nevzťahujú na širší rámec potrebných činností.

Podniky sa budú musieť začať pohotovejšie presúvať z fázy pilotných projektov k systematickejšiemu škálovaniu digitálnych riešení a inteligentnej automatizácie naprieč podnikovým štruktúram. Aj z toho dôvodu by si podniky mali začať osvojovať okrem princípov štíhlej výroby aj holistický prístup k digitálnej transformácii.

Holistický prístup v prípade výrobných a priemyselných podnikov znamená predovšetkým:

  • štandardizáciu výrobných operácií a digitalizáciu ich riadenia napríklad prostredníctvom modulov MOM/MES Smart Industry systémov,
  • založenie rozhodovacích procesov na presných dátach získavaných v reálnom čase,
  • implementovanie digitálnych dvojčiat,
  • a integráciu zásobovacieho reťazca a materiálového toku s výrobnými pracoviskami a linkami.

Medzi postupy zvyšujúce odolnosť a flexibilitu výrobných procesov patrí aj znižovanie času na tzv. prestavbu strojov [changeover], ktorá prispeje k:

  • rozšíreniu priepustnosti,
  • redukcii nutnosti manuálnych zásahov,
  • a k zlepšeniu parametrov OEE [Overall Equipment Effectiveness].

Následkom takejto modifikácie výrobnej stratégie bude môcť podnik produkovať menšie šarže variabilných (a customizovaných) výrobkov a flexibilnejšie reagovať na zmeny v odberateľskom či spotrebiteľskom správaní.

Navyše technológie umelej inteligencie a strojového učenia nebudú implementované len so zámerom zlepšovania výkonnosti výrobných liniek. Tieto technológie sa budú vnášať aj do nevýrobných procesov ako napríklad do riadenie kontroly kvality výrobkov alebo riadenie energií na výrobných linkách, ako aj v jednotlivých prevádzkach.

Novú normu agilných prevádzkových procesov, a v konečnom dôsledku aj smart procesov, si v súčasnosti najrýchlejšie osvojujú predovšetkým výrobné podniky v automobilovom, potravinárskom a farmaceutickom priemysle.

Rozširovanie distribuovanej výroby

Koncept distribuovanej výroby sa formoval už v predchádzajúcich obdobiach a postupne sa stáva čoraz vyhľadávanejšou alternatívou pre novovznikajúce výrobné prevádzky. Distribuovaná (decentralizovaná) výroba nadobúda stúpajúcu relevanciu aj vzhľadom k súčasnej decelerácie globalizácie a s ňou spojeným trendom regionalizácie v dôsledku koronakrízy.

Vyššie uvedené trendy na rok 2021 budú vytvárať podmienky na etablovanie modelu distribuovanej výroby, a to predovšetkým:

  • zvýšením transparentnosti v prevádzkových a podnikových procesoch,
  • agilnejšou IT infraštruktúrou založenou na hybridných cloudoch,
  • uľahčením vzdialenej spolupráce zamestnancov na prevádzke a mimo nej,
  • organickejším a priamejším prepojením zásobovacieho reťazca s výrobnými pracoviskami,
  • a stúpajúcou inteligentnou automatizáciou výrobno-zásobovacích a údržbárskych postupov.

Model distribuovanej výroby ako forma lokalizovanej (decentralizovanej) produkcie počíta s agilnými výrobnými procesmi, ktoré zároveň umožňujú vyrábať sériovo customizované produkty podľa preferencií jednotlivých zákazníkov. Účelom distribuovanej výroby je geograficky umiestňovať menšie prevádzky, optimalizované montážne dielne a prevádzky finalizácie výroby čo najbližšie k odberateľom, zákazníkom, a tým získať možnosť expedovať výrobky distribučným modelom „priamo spotrebiteľom“ (D2C, direct-to-consumer).

Práve distribučná stratégia od výrobcu zákazníkovi by mala v nadchádzajúcom období naďalej rásť. V roku 2021 sa očakáva až 19,2% nárast tejto formy distribúcie, pričom následky koronakrízy môžu túto tendenciu ešte zvýšiť. Aj z týchto dôvodov môže byť práve koncept distribuovanej výroby v blízkej budúcnosti vyhľadávanou možnosťou nielen pre novovznikajúce výrobné startupy

Smart Industry newsletter

Prípadové štúdie, novinky a zaujímavosti o digitálnej revolúcii v priemysle priamo do vašej schránky.


Odoslaním súhlasíte so spracovaním osobných údajov spoločnosťou ANASOFT APR, spol. s r.o. za účelom zasielania newslettera a informácií súvisiacich s našimi službami a produktami. Máte právo proti tomuto spracúvaniu namietať na mailovej adrese gdpr@anasoft.com alebo na korešpondenčnej adrese spoločnosti. Viac informácií: Ochrana osobných údajov.
 

MohlO by vás zaujímať

Digitalizácia a inteligentná automatizácia v čase korony

Pandémia ochorenia COVID-19 zastavila celý svet. Koronakríza má však opačný účinok na digitalizáciu a inteligentnú automatizáciu, keďže práve nové technológie poskytujú riešenie krízovej situácie, ako aj pre svet po pandémii. 

Anatómia inteligentného priemyslu: AIoT a autonomizácia

Internetom sa revolúcia v priemysle a logistike neskončila. Nové technológie ako digitálne dvojčatá a umelá inteligencia menia výrobné postupy a princípy, čo následne vedie k transformácii na dynamické a autonómne riadenie výrobných a zásobovacích procesov.

Digitálne dvojča: Inteligentný podnik a smart výroba

Dôležitosť technológie digitálneho dvojčaťa a jej prínos spočívajú v jej simultánnom duálnom nastavení ako simulačného a riadiaceho nástroja. Digitálne dvojča v kombinácii s Internetom vecí (IoT) a strojovou inteligenciou (MI) dokáže transformovať bežné objekty na inteligentné veci.